课题1 原电池(浙江省绍兴市越城区)

课件16张PPT。专题5 电化学问题研究 课题1 原电池一、原电池1、原电池的基本知识（2）形成条件：
①前提是发生氧化还原反应
②两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极
③两电极均插入电解质溶液中
④两极相连形成闭合电路（1）概念：把化学能转变成电能的装置叫做原电池。（3）工作原理：一般来说，较活泼的金属发生氧化反应,电子
从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
（4）正负极的判断：
正极：较不活泼金属或电子流入的一极或发生还原反应的一极。
负极：较活泼金属或电子流出的一极或发生氧化还原反应的一极。
电路中电子流向：从负极流出，流入正极
电流流向：从正极到负极。图中所示装置属于原电池的是( ).C D EE练一练：请写出C原电池的电极并写出电极反应和总反应方程式2、Cu-Zn原电池工作原理（1）
负极：Zn极，失电子，发生氧化反应
正极：Cu极，得电子，发生还原反应（2）
电子流向：由Zn极经导线流向Cu极
电流流向：由Cu 极经导线流向Zn极（3）
电解质溶液中离子的移动方向：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
电池总反应：Zn+Cu2+ =Zn2++ Cu2、Cu-Zn原电池工作原理电极反应：
(1)在一块锌片之间放一块海绵,用棉线或橡皮筋固定好。用导线把小灯泡和锌片、铜片连接起来，插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察发生的现象。 实验现象：锌片不断溶解，Cu片周围有气泡，发光时间较短解释：由于H2的析出产生电极极化作用，阻碍了放电过程的进行，灯泡发光时间较短。请写出电极反应式和电池总反应式.课题方案设计1.原电池实验实验操作：
（2）一段时间后，向烧杯中加入1～2g重铬酸钾晶体（或高锰酸钾晶体，或5～10mL6%H202溶液），振荡，观察现象。实验操作：实验现象：原电池重新放电，灯泡复明重铬酸钾晶体或高锰酸钾晶体或双氧水的作用？作去极化剂，降低电极极化作用。
（3）改用Zn—C、Al—Cu为电极材料，分别与稀硫酸组合成原电池，按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验现象。实验操作：实验现象：两者均有H2放出，灯泡发亮，但Zn—C比Al—Cu的发亮时间长。解释：放电过程中均产生极化作用，但由于H2在不同电极上的极化作用不同，所以发亮时间有差异。二、燃料电池：是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。氢氧燃料电池 酸性电解质：碱性电解质
负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O
正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应: 2H2+O2=2H2O2、制作氢氧燃料电池 （1）、实验原理：用多孔碳棒作燃料电池的正、负极，30%的氢氧化钾溶液作电解质溶液。负极吸附氢气，正极吸附氧气。氢氧燃料电池工作时，负极上的氢气失去电子，发生氧化反应，正极上的氧气得到电子，发生还原反应。（2）、电极反应方程式和电池总反应式
负极: 2H2-4e-+4OH-=4H2O
正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应: 2H2+O2=2H2O实验方案设计（3）、实验操作： （1）把两根碳棒放在酒精喷灯（或煤气灯）火焰上灼烧2～3min后，立即投入到冷水中，反复操作3～5次，使碳棒表面变得粗糙多孔。
（2）将经过灼烧的两根碳棒插入2mol·L-1
KNO3溶液中，并与6V直流电源连接，电解约20s，使两电极的碳棒上吸附很多小气泡。
（3）切断电源，在两极之间接上音乐集成电路（原来连接直流电源正极的碳棒应该与音乐集成电路的正极相连接），观察并记录现象。实验现象：音乐集成电路有音乐放出三、电化学腐蚀1、原理：指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而被腐蚀损耗的过程。
2、实质：金属原子（M）失去电子而被氧化的过程，即M-ne-=Mn+
3、类型：化学腐蚀
电化学腐蚀4、电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液发生原电池反应，相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。5、①绝大多数金属腐蚀属电化学腐蚀
②特点是伴有微弱的电流产生
③类型：析氢腐蚀和吸氧腐蚀试写出a、b中的电极反应和电池反应，以及溶液中生成铁锈的反应。填写下表：水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀Fe - 2e- =Fe2+Fe - 2e- = Fe2+2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2Fe +2H+ = Fe2++H2↑Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(析氢腐蚀）
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O（1）析氢腐蚀
取两根3～5cm长的铁钉，用稀盐酸除去铁锈。在其中一根铁钉上疏散地绕几圈光亮的细铜丝，使铜丝铁钉紧密接触。
把上述两根铁钉分别放入两支试管中，各加入3mL0.1mol·L-1盐酸和2滴K3[Fe（CN6）]（铁氰化钾）溶液，观察现象。比较哪支铁钉上产生的气泡多，哪支铁钉周围先出现蓝色沉淀（Fe2+能与[Fe（CN）6]3-反应生成蓝色沉淀）。
3.金属的电化学腐蚀实验方案设计：实验现象：绕有铜丝的铁钉周围先出现蓝色沉淀，放出的气体多。实验操作：解释：绕有铜丝的铁钉既有化学腐蚀又有电化学腐蚀，。 （2）吸氧腐蚀
取一片铁片，用砂纸擦去铁锈，在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水，静置1～2min，观察现象。实验操作：实验现象：溶液变红。解释：发生了吸氧腐蚀。