课件24张PPT。实验:将铜片和锌片分别插入稀
盐酸中,观察实验现象
现象:锌片有气泡 产生,铜片没有。解释:Zn+2H+=Zn 2+ +H2
铜片不和稀硫酸反应实验现象:1、电流计指针发生偏转,
2、Cu片上有气泡产生
3、锌片溶解实验:将铜片和锌片用导线连接,插入
稀硫酸,并用电流计检测铜片和
锌片两端 Zn 2+H+SO42-H+Zn 2+SO42-eeeeeeZnCu一、原电池
1、定义:把化学能转化为电能的装置第四节原电池原理及其应用2、原电池工作原理较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从较活泼金属(负极)通过外电
路流向较不活泼的金属(正极) 。3、电极反应负极:失去电子----发生氧化反应正极:得到电子----发生还原反应负极:锌片 Zn -2 e- = Zn 2+ (氧化反应)正极:铜片 2 H + +2 e- = H2 (还原反应) 总反应:Zn+2H+=Zn 2+ +H2
4、原电池的电极反应式和总反应式的书写:负极:电子流出---失去电子---发生氧化反应正极:电子流入---得到电子---发生还原反应注意:1、两极得失电子数相等;2、用“=====”而不用箭号;3、有气体要写箭号,沉淀不写;4、总反应式直接将两电极反应
相加而得。若电解质为弱电
解质,在相加时应把离子改
为相应的弱电解质。 如由铜、锌和CH3COOH形成的原电池
的离子方程式:
Zn + 2CH3COOH== Zn 2+ +2CH3COO- +H2实验探究形成原电池的条件(可以)(可以)(可以)(不可以)E不可以二、原电池形成的条件:1、两个电极(活泼性不同);
负极:较活泼金属(能自发地和
电解质溶液发生氧化反应)正极:较不活泼的金属、能导电
的非金属或氧化物2、电极需插进电解质溶液中;3、必须形成闭合的回路。由于金与铁(钢的主要成分)
是活动性不同的两种金属,
唾液中含有电解质,故构成
了原电池,产生了微小的电
流,使得格林太太头痛,因
此必须换掉其中的一颗假牙。原电池的正负极的判断方法1、根据材料判断:3、根据电流方向判断:4、根据离子的定向移动方向判断:
2、根据电子得失情况判断:
5、根据发生的反应判断:在原电池的电解质溶液内,阴
离子移向的极是负极 活泼的为负极失去电子的为负极电流是由正极流向负极
发生氧化反应的为负极
请将氧化还原反应 :
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等设计成一个原电池。负极:
正极:
电解质溶液:练一练二、发展中的化学电源1.干电池
锌锰电池:使用最早的化学电池,
属于一次性电池,
负极: ( 锌 ) Zn - 2e- = Zn2+
正极:(石墨) 2NH4++ 2e- = 2NH3 + H2
总反应式: Zn + 2NH4+ = Zn2+ + 2NH3 +H2
广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、
袖珍电视机等。
2.充电电池:
充电电池又称二次电池,能够重复使用
至一定的周期。
铅蓄电池:最早使用的充电电池,它是用
硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极
板上有一层棕褐色的PbO2,负极板是海绵
状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中。负极:Pb+ SO42- - 2e- = PbSO4正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应式:锂离子电池:它是新一代可充电的绿色电池
,现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机
等低功耗电器的主流。
3.氢氧燃料电池:它是一种高效、环境友好
的发电装置。它的电极材料一般为活性电极
,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭
电极等。电极反应为
负极:2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O
正极:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
总反应:2H2 + O2=2H2O新型燃料电池:该电池用金属铂片插入KOH
溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧
气。电极反应:
负极:CH4 + 10OH- - 8e-=CO32- + 7H2O
正极:2O2 + 4H2O + 8e-=8OH-
总反应:
CH4 + 2O2 + 2KOH=K2CO3 + 3H2O思考:1、为什么钢铁制品在潮湿的
环境中比在干燥的空气中更容
易生锈?
2、为什么白皮铁(镀锌铁皮)
制品不易生锈,即使表面被划
破也是如此,而马口铁(镀锡
铁皮,做罐头用)制品一旦划
破,表面会更快地生锈?
生病的自由女神
耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神,历
来被认为是美利坚合众国的象征。 然而, 经过近百年的风风
雨雨,她和人一样,已经生病了。
她究竟患了何种疾病呢?经过美、法两国组织的调查小组
对她进行体检,原来自由女神近百年来受着电化学腐蚀的折磨。
自由女神的外壳材料是铜,而支撑整个雕象的内支架却是
铁的,在他们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。年岁久了,设
计者预先没想到的事发生了:首先是那一层毛毡失去了隔离作
用,而大西洋潮湿的夹带着盐分的空气有意向自由女神不断地
进行攻击,无数的原电池便在自由女神的身上形成,这种原电
池以铁为负极,铜为正极,夹带盐分的湿空气,正好在两极之
间起着电解质溶液的作用,结果加速了铁的腐蚀,自由女神的
铁骨表面一层又一层地锈蚀,蓬松的氧化铁使铁架的体积膨胀,
铆固的支脚被撑断,尽管神有万般灵验,现在也自身难保了。
必须为她挑筋换骨,还要求助于化学,来挽救她的厄运。
思考:面对自由女神的腐蚀问题,应采取什么措施和方法?自由女神像的腐蚀主要是电化学腐蚀,
应用原电池原理,只要减少形成原电
池的三个条件中的任何一个,原电池
反应就不会发生了。三、金属腐蚀的分类1、化学腐蚀:金属与气体等直接发生 氧化还原反应而被损耗的过程。2、电化腐蚀:析氢腐蚀:在强酸性环境下的
电化腐蚀吸氧腐蚀:在弱酸性或中性环
境下的电化腐蚀原电池原理引起的腐蚀 >化学腐蚀 >有防腐措施的腐蚀。四、金属的防护1、改变金属的内部组织结构,提高金属的
抗腐蚀能力 2、在金属表面覆盖保护层,使金属与周围
物质隔离,从而达到防腐的目的 3、电化学保护法:利用原电池原理来对金
属进行防护,应用较多的有外加电流的
的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法
等 4、缓蚀剂法,这是一种减缓或防止金属被
腐蚀的方法 有位喜欢追赶时髦的富翁决定建造一艘海上游艇,
为了使游艇奢华,他不惜重金让造船师用昂贵漂
亮、对海水有很强抗蚀能力的镍铜合金将船底包
起来,由于这种镍铜合金的机械强度不够大,于
是造船师不得不用特种钢来制造游艇的许多零件。
在一片赞美声中,游艇徐徐下水畅游于碧海波涛
之中,可是未过数日,这艘游艇底部由于千苍百
孔,过早地结束生命。 短命的游艇你知道为什么吗?用什么方法可以有效地防止钢
铁底不被海水腐蚀? 谢谢指导