人教版《原电池》优秀课件4.ppt

1、人教版原电池优秀课件4人教版原电池优秀课件4练习练习1 1：铁：铁-稀硫酸稀硫酸-石墨原电池如图所示，请在石墨原电池如图所示，请在图中相应位置标出总反应离子方程式电极图中相应位置标出总反应离子方程式电极名称电极反应式电极反应类型装置各处名称电极反应式电极反应类型装置各处的现象电子流向溶液中阴阳离子的流向。的现象电子流向溶液中阴阳离子的流向。石石墨墨Fe稀硫酸稀硫酸e-Fe-2e=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H22H+2e=H2负极负极正极正极氧化反应氧化反应还原反应还原反应铁片溶解铁片溶解有无色气泡产生有无色气泡产生溶液变为浅绿色溶液变为浅绿色Fe2+、H+向正极移动向正极移动OH、SO42

2、-向负极移动向负极移动原电池的原理原电池的原理1 1、根据两个电极材料的活泼性不同、根据两个电极材料的活泼性不同2 2、根据电流方向或电子流动方向、根据电流方向或电子流动方向3 3、内电路中阴阳离子的定向移动方向、内电路中阴阳离子的定向移动方向4 4、两电极上的反应类型、两电极上的反应类型5 5、两电极上的现象、两电极上的现象 原电池正负极的判定方法原电池正负极的判定方法石石墨墨Fe稀硫酸稀硫酸e-Fe-2e=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H22H+2e=H2负极负极正极正极氧化反应氧化反应还原反应还原反应铁片溶解铁片溶解有无色气泡产生有无色气泡产生溶液变为浅绿色溶液变为浅绿色Fe2+、H+向

3、正极移动向正极移动OH、SO42-向负极移动向负极移动注意：注意：1 1、电极反应就是一种特殊的离子反应，遵、电极反应就是一种特殊的离子反应，遵循书写离子方程式的一切规则。（如电荷守恒等）循书写离子方程式的一切规则。（如电荷守恒等）一、电极反应式的书写方法一、电极反应式的书写方法总结总结:完整的氧化还原反应：完整的氧化还原反应：还原剂还原剂+氧化剂氧化剂=氧化产物氧化产物+还原产物还原产物2 2、可以利用总反应和电极反应的关系解决。、可以利用总反应和电极反应的关系解决。一个字一个字拆拆拆：拆：还原剂还原剂-ne-ne_ _=氧化产物氧化产物氧化剂氧化剂+ne+ne_ _=还原产物还原产物3 3

4、、要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响。、要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响。练习练习2 2、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为表示为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸式电池中电解质是，酸式电池中电解质是酸酸，其负极反应可表示为其负极反应可表示为2H2H2 2-4e-4e-=4H=4H+，则其正极，则其正极反应式为反应式为_ _ _。碱碱式电池式电池的电解质是碱，其正极反应

5、式为的电解质是碱，其正极反应式为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-，则其负极反应可表示为，则其负极反应可表示为_ _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响。负极：负极：2Al+8OH6e-=2AlO2+4H2O 总：总：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 正极：正极：6H2O+6 e-=3H2+6OH MgAl氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液CuAl浓硝酸浓硝酸负极：负极：Cu2e-=Cu2+正极：正极：4H+2NO3+2e-=2NO2+2H2O总：总：

6、Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O负极负极（锌筒）（锌筒）：Zn-2e-=Zn 2+正极正极（石墨）（石墨）：总反应：总反应：1、锌、锌-锰干电池锰干电池2NH4+2MnO2+2e=2NH3+Mn2O3+H2OZn+2NH4+2MnO2=Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O二、常二、常见化学电源见化学电源2、铅蓄电池、铅蓄电池负极负极PbPb：Pb+SO42-2e-=PbSO4正极正极PbO2：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电3、锂电池（非水有机溶剂电解液）、锂电池（非水有

7、机溶剂电解液）负极：负极：2Li-2e=2Li+，正极：正极：I2+2e=2I，总反应：总反应：2Li+I2=2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比，使跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。率高、储存寿命长。4、燃料电池、燃料电池负极负极H2：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极正极O2：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：O2+2H2 =2H2O 氢氧燃料电池是一氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通均由多孔性

8、碳制成，通入的气体由孔隙逸出，入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。并在电极表面放电。5、海水电池（电解质溶液为海水）、海水电池（电解质溶液为海水）负极：负极：4Al-12e=4Al3+，正极：正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应：总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3钮扣电池：不锈钢制成一个由钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由盒内靠正极一端填充由Ag2O和和少量石墨组成的正极活性材料，少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓极活性材料，电

9、解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内溶液，已知电池内Zn的氧的氧化产物为化产物为ZnO，6、银、银-锌电池锌电池负极：负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：总反应：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag1 1、拆：将已知氧化还原反应拆分成、拆：将已知氧化还原反应拆分成两个电极反应。两个电极反应。2 2结合电极反应找正负极材料和结合电极反应找正负极材料和合理的电解质溶液。合理的电解质溶液。总结总结:3 3、按要求画出原电池装置图。、按要求画出原电池装置图。二、原电池的设计二、原电池的设计 还原剂还原剂-ne-ne_ _=氧化产物氧化产物氧

10、化剂氧化剂+ne+ne_ _=还原产物还原产物设计实验设计实验 如何利用下列反应设计一个原如何利用下列反应设计一个原电池实验装置？判断电流方向，电池实验装置？判断电流方向，写出电极反应式，并用实验证明。写出电极反应式，并用实验证明。2FeCl2FeCl3 3+Cu=2FeCl+Cu=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2电极材料电极材料:Cu-C电解质溶液电解质溶液:FeCl3正极正极:Cu 2e 2e CuCu2+2+负极负极:2FeFe3+3+2e 2e 2 2Fe2+练习练习8 8（0707山东高考山东高考2929题）：铁及铁的化合物题）：铁及铁的化合物应用广泛，如应用广泛，如FeC

11、lFeCl3 3可用作催化剂、印刷电路可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1 1）写出）写出FeClFeCl3 3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式方程式（2 2）若将（）若将（1 1）中的反应设计成原电池，请画）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极反应式。反应式。(1)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(2)装置图装置图正极反应：正极反应：2Fe32e2Fe2负极反应：负极反应：Cu2eCu2三氯化铁溶液三氯化铁溶液1、2、金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧

12、化反应金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属原子金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。反应而腐蚀损耗的过程。三、金属的腐蚀和防护三、金属的腐蚀和防护 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。的氧化还原反应。电化学腐蚀电

13、化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。电

14、极反应电极反应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H2O+2e=H2+2OH O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2 H2O=Fe(OH)2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系原理原理：形成原电池反应时，让被保护金属做形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。泼金属反应受到腐蚀。1 1、牺牲阳极保护法、牺牲阳极保护法二、金属的电化学保护二、金属的电化学保护 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比

15、化学腐蚀普遍得相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。多。牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图 2 2、外加电流法、外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。例例4：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序

16、是(4)(2)(1)(3)例例5、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A.Cd,（D）B.NiO(OH),D.Ni(OH)2C.Cd(OH)22Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24F

17、e(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+例例6、2 2马口铁和白铁一旦有划痕后，马口铁和白铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？度快？Al Zn Fe Sn (H)Cu祝同学们学习进步祝同学们学习进步 再见再见1、发展对探究自己的身体感兴趣，感受人体构造的精巧与和谐之美。2、能够在独立思考的基础上，与他人分享研究结果，愿意合作交流。3、能够正确对待观察、研究中不完善的认识，善于在反复观察、研究中完善认识。1、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。4、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。5、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！6、小组同学利用器官图片来摆一摆，一起讨论这些器官怎样协同工作的。现在开始吧。