高中化学 1.3化学能转化为电能——原电池教案 鲁教版选修4
高中化学 1.3化学能转化为电能 电池导学案3鲁科版选修4

第1化学能转化为电能——原电池(第3课时金属的腐蚀与防护)【学习目标】1、能说出金属腐蚀的原因,能辨别金属发生腐蚀的类型;2、会解决金属防护的以及金属的电化学防护的原理;3、会书写钢铁在不同条件下腐蚀的电极反应。
【学习重点与难点】钢铁在不同条件下腐蚀的电极反应【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲,通读教材27-30页内容,对概念、关键词,作好必要的标注和笔记。
2、认真完成基础知识梳理,在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点,在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。
3、熟记、基础知识梳理中的重点知识预习案一、问题导学1、铁器在潮湿环境下比较容易生锈,为什么呢?2、如何更好地防止钢铁腐蚀?二、知识梳理(一)、金属的腐蚀1.定义:_____________________________________________________________2.实质:金属失去电子被氧化。
3.分类:(1)化学腐蚀:_________________________________________。
(2)电化学腐蚀:______________________________________________。
(二)、金属电化学腐蚀的原理1.定义:____________________________________________________________________ 2.实质:被腐蚀金属成为原电池的负极而被溶解。
3.分类:(1)吸氧腐蚀:在水膜________________时,正极上O2被还原。
(2)析氢腐蚀:在水膜________________时,正极上H+被还原。
(三)、金属的防护1.本质:阻止金属发生氧化反应。
2.方法(1)________________________________(2)加防护层,________________________________等。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案

3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池,即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子,通过导线连接而相连,并搭建在各自的半电池中,在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中,两个半电池通过电解质相互联系,而产生化学反应,电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中,两种不同的金属或非金属产生电化学反应,生成电荷失衡的离子,即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成,电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池:由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低,但由于价格低廉,用途广泛。
•碱性电池:由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高,使用寿命长,适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池:由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成,可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池:由锂离子和金属氧化物相互作用,并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧,能量密度高,使用寿命长,并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池:由太阳光辐射击破,光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法:讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法:通过案例分析电池的使用和特点,旨在使学生加深对电池性质的理解。
2019-2020年鲁科版高中化学选修四1-3化学能转化为电能-电池 教学设计

2019-2020年鲁科版高中化学选修四1-3化学能转化为电能-电池教学设计第1课时“化学能转化为电能——电池”教学设计一:教材分析本节课为鲁科版选修教材《化学反应原理》第一章第三节第一课时的内容。
1、教材的地位和作用《化学反应原理》在高中教材中起着承上启下的作用,是在必修的基础上,进一步帮助学生构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系,能够有效提升对化学反应的认识,能够从化学反应的本质多角度分析化学反应,为深入学习化学知识提供了理论指导。
教材第一章以“能量转化”为纲,从实验测定、理论计算、定量表示等方面描述了化学反应的热效应。
后两节介绍了电能与化学能相互转化的具体形式——电解和电池。
对理论知识的学习给以方法的指导,对《化学反应原理》的学习起到引领的作用。
2、本节教材简析:学生在必修教材中已了解了原电池的概念。
本节课以单液原电池为模型分析原电池的工作原理、形成条件,并达到对有关“电解质溶液、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属活动性强弱比较”等知识的整和,使学生的认识得到提升。
通过介绍盐桥引出双液原电池。
采用逐步深人的研究手段,实现对学生创新精神的培养。
3、重点、难点重点:原电池的工作原理、形成条件、电极反应式及电池反应方程式的书写难点:原电池的工作原理。
二、三维教学目标2、本节内容的三维目标知识与技能:(1).了解原电池是将化学能转化为电能的装置,能够结合实例说明原电池的工作原理,能判断原电池的正负极。
知道在原电池中,在负极发生氧化反应,在正极发生还原反应,能写出电极反应式和电池反应方程式。
(2).通过实验探究,知道形成原电池的基本条件。
(3).了解科学探究的一般过程,能设计并完成一些基本的化学实验。
过程与方法:(1)经历实验探究的过程,并从中获得体会,进一步理解科学探究的意义,提高科学探究的能力。
(2)、通过原电池装置的实验设计, 训练学生的实验设计能力、动手操作能力及认真完成实验、观察现象、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力。
化学13《化学能转化为电能——电池》学案(鲁科版选修4)

§1-3 化学能转化为电能——电池第 1 课时原电池的工作原理【学习目标】1、理解原电池的工作原理。
2、根据电流的方向判断原电池正极和负极的方法。
3、能够写出简单的电极反响及电池反响【重点、难点】原电池的工作原理【教学策略】授课时数:3课时1.复习实验:。
〔1〕请写出右以下列图片中原电池的电极反响式和电池反响方程式负极:正极:总反响:〔2〕原电池的构成要素:2.探究任务:(1)将锌粉参加CuSO4溶液中,测量溶液温度的变化,分析能量变化情况〔2〕如果锌粉和CuSO4溶液反响是方热反响,请根据反响:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池,并实施实验一、原电池的工作原理1、原电池的工作原理:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu反响中锌原子将电子直接转给了,该反响能量。
分析图示的原电池现象为:检流标指针发生了,说明有产生。
由此实现了到转化。
2、原电池:。
反响过程中,电子从锌片经流向;由此判断是负极,发生反响;是正极,发生反响。
3、电极反响的书写:正极反响:负极反响:总反响为:【交流·研讨】问题:如以下列图装置,是否构成了原电池呢分析:装置中虽有两个电极和电解质溶液,但未构成闭合回路,形不成电流,所以,不能构成原电池。
可在中间加一个盐桥就满足了原电池的构成条件〔如以下列图〕,Zn仍为负极,Cu为正极,可表示为(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+),其中“||〞表示盐桥。
【典例解析】例1、从某铝镁合金上剪下一小片〔其质量为0.2g〕,立刻投入盛有20mL 5 mol·L-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。
〔1〕由反响开始到反响结束,可能观察到烧杯中的现象依次为。
〔2〕反响开始时,合金片外表产生气泡较慢,其原因是,一段时间后反响速率相当快,其原因是。
〔3〕写出合金片与溶液反响时可能形成的微电池的负极材料是,正极的电极反响式:。
〔4〕假设要利用该反响来测定合金中铝的质量分数,还应测定哪些数据〔如有多种可能,请逐一写出〕答:。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.3 化学能转化为电能——电池(第2课时)化学电源教案 鲁科版选修4

化学电源教学目标知识与技能:1、了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2、了解常见电池的工作原理,初步学会电池正负极的判断方法,初步学会简易电池的制作。
3、了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
过程与方法:1、通过学生自己制作水果电池,培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2、通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理,激发学生学习的热情,提高他们的课堂参与度。
3、通过以电动车用的铅蓄电池实物展示,化抽象为具体,提高学生的兴趣和注意力。
情感、态度与价值观:1、课前让学生查阅资料了解化学电源发展史,讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染,来培养学生热爱科学的品质和环保意识,理解科学技术对人类发展的重要性。
2、利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式,使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响,形成较为客观、正确的能源观,培养了学生查阅资料,利用文献的科学探究能力。
教学重点:电池正负极的判断及简易电池的制作。
教学难点:简易电池的制作教学过程:【复习提问】1、什么是原电池?构成原电池要有哪些条件?2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在1500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阴极反应式: O2 + 2CO2 + 4e—→ 2CO32—阳极反应式:;总电池反应式: 。
【引入新课】根据原电池工作的原理制成能够实际应用的原电池就是化学电源。
常见的化学电源可以分为以下几类。
【板书】二、化学电源一次电池放电时——原电池反应(一)分类二次电池(可充电电池)充电时——电解池反应燃料电池【教师】下面我们来看看几种比较重要的化学电源,看看它们工作时所发生的反应。
【板书】(二)几种重要的电池【阅读】指导学生阅读课本P23——P25。
【讲解并板书】1、锌锰干电池(1)酸性锌锰干电池A、结构:负极为包裹电解质氯化铵和氯化锌的锌壳、正极为石墨电极B、反应原理负极:Zn →Zn2+ + 2e—正极:2NH4+ + 2e—→ 2NH3 + H2总方程式:Zn + 2NH4Cl = ZnCl2 + 2NH3 + H2C、缺点:新电池会发生自放电而使存放时间缩短、放电后电压下降较快等。
高中化学 1.3化学能转化为电能-电池导学案1鲁科版选修4

第3节化学能转化为电能——电池(第1课时)【学习目标】1、掌握原电池的工作原理2、掌握原电池的构成条件3、电极反应式书写【课前自主学习案】一、原电池的工作原理1、原电池的设计思路(1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu的特征分析①从反应的热效应角度分析:取半药匙Zn粉加入盛有CuSO4溶液的试管中,用手触摸试管壁,感觉试管发热,证明该反应是反应(吸热或放热),△H 0。
②从反应中电子转移角度分析:将Zn片直接插入CuSO4溶液中,失电子,得电子;反应中直接将电子转移至。
(2)原电池的设计思路——利用一个能自发进行的、反应,实现将化学能转化为电能。
2、原电池的工作原理(1)锌片上的反应:;铜片上的反应:。
电池总方程式。
(2)Zn片失去电子后,电子经导线流向铜片,因此,锌片会显示一定的正电性,溶液中的会向锌片移动,铜片接受电子,会显示一定的负电性,溶液中的会向铜片移动。
Zn2+进入溶液,溶液中的Cu2+在Cu片上得到电子。
因此,在导线中(外电路)的流动形成电流,在电解质溶液(内电路)的定向移动形成闭合回路。
(3)使用盐桥的原电池:①盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液。
②在电池工作过程中,盐桥Cl-流向, K+流向。
3、原电池结构分析(1)从电子流向分析:电子从锌片流向铜片,因此,锌片为电池极,铜片为电池极。
(2)从电极反应的类别分析:锌失去电子发生氧化反应,Zn电极称为,Cu2+在Cu片中得到电子发生还原反应,Cu电极称为。
(课本20页图1-3-2)(3)从反应的类型分析:负极反应一定有剂参加,正极反应一定有剂参加。
可见,原电池是借助反应将转化成的装置。
在电池的外电路,电子流出的电极是极,电子流入的电极是极。
【注意】①正极上电子的数目与负极上电子的数目相等。
②两个电极反应组成电池的总反应。
4、原电池定义:5、原电池的构成条件:、、、二、化学电源1. 化学电源分类:有、和等三类。
其中:可充电电池也叫二次电池;2.锌锰干电池⑴酸性锌锰干电池:作负极,作正极,是电解质溶液,负极:,正极:2NH4++2e-=2NH3+H2(仍有争议),⑵碱性锌锰干电池:作负极,作正极,是电解质溶液,负极:,正极:,电池总反应:【自主检测】1.下列关于原电池的叙述正确的是()A.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液pH怎样变化()A. 不变B. 先变小后变大C.逐渐变大D. 逐渐变小3.下列装置能够形成原电池的是()ABCDA B C D【课堂探究案】4.关于如图所示的装置的叙述,正确的是()A. 铜是负极,铜片上有气泡产生B. 铜片质量逐渐减少C. 电流从锌片经导线流向铜片D. 氢离子在铜片表面被还原第3节化学能转化为电能——电池(第1课时)【课堂探究案】探究一:原电池的工作原理1、电极反应式:负极:电子,发生反应(在电池内部又称为极),该极发生反应的物质具有性。
2019-2020年高中化学鲁科版选修四教案:1-3 化学能转化为电能——电池

1.3 化学能转化为电能——电池2019-2020年高中化学鲁科版选修四教案:1-3 化学能转化为电能——电池高三化学备课组主备人:吴永松 xx.7. 5Zn Cu ×自主学习 2、如右图所示,组成的原电池: (1)当电解质溶液为稀H 2SO 4时: Zn 电极是____(填“正”或 “负”)极,其电极反应为_______________,该反应是______(填“氧化”或“还原”,下同)反应; Cu 电极是______极,其电极反应为______________ ,该反应是 反应。
(2)当电解质溶液为CuSO 4溶液时: Zn 电极是____极,其电极反应 为 ,该反应是________反应;Cu 电极是____极,其电极反应为_______________,该反应为_________反应.合 作 探究「探究」:上图当电解质溶液为CuSO 4溶液时:现象1:电流计的指针发生偏移,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色的铜析出。
结论: 发生了原电池反应,且其中锌为原电池的负极,铜为正极 现象2:随着时间的延续,电流计指针偏转的角度逐渐减小,直至无电流通过。
同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。
分析: 锌与CuSO 4溶液发生置换反应,溶液中的Cu 2+在锌片表面被直接还原,析出的铜在锌片表面构成原电池,逐渐使向外输出的电流强度减弱直至无电流再产生。
当电解质溶液为稀H 2SO 4时,在铜极上很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内阻,使电流不能畅通 ,电流也不断减弱。
解决办法:使用盐桥。
●盐桥:通常是KCl 饱和溶液和琼脂制成的胶冻。
如右图所示,组成的原电池:观察有什么现象发生?取出盐桥,又有什么现象发生?现象:有盐桥存在时电流计指针 ,即 (有或无)电流通过电路。
取出盐桥,电流计指针 ,说明 (有或无)电流通过。
分析:改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么?离子和电子是怎样流动的?有盐桥存在时,盐桥中的Cl - 会移向ZnSO 4溶液,K + 移向CuSO 4溶液,使 ZnSO 4溶液和CuSO 4溶液继续保持电中性。
高中化学 1.3《化学能转化为电能—电池》教案 鲁科版选修4

第3节化学能转化为电能——电池知识与技能:通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法,以及电池反响的概念;通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用;通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子,理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
过程与方法:通过原电池装置的设计实验,培养学生动手、动脑的能力,以及分析、处理实验数据的能力;通过交流讨论,训练学生的思维能力,培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
情感态度与价值观:通过学习,使学生从能量的角度比拟深刻的了解化学学科学对人类的奉献,从而赞赏化学的作用。
教学重点:原电池的工作原理,写出简单的电极反响及电池反响,金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
教学难点:原电池的工作原理,金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
课时安排:共五课时教学过程:第一课时【联想质疑】通过电解可以将化学能转化为电能,而通过原电池可以将化学能转化为电能。
那么原电池是怎样将化学能转化为电能的呢?原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢?电池的重要性不言而喻,交通工具,人造卫星,平时我们用的手电等都需要。
下面我们就以典型的原电池为例讨论电池——化学电源的工作原理。
【板书】第3节化学能转化为电能——电池【活动探究1】将锌粉参加CuSO4溶液中,测量温度的变化,分析能量变化情况。
【现象】锌片溶解,外表产生了一层红色的固体物质,溶液颜色变浅,温度升高。
【分析】发生的反响为:Zn+ Cu2+ === Zn2++ Cu在这个反响中,锌失电子,直接给了与它接触的铜离子。
该反响失将化学能转化为了热能。
【过渡】那么,我们能不能把这个反响的化学能转化为电能呢?下面我们来探究一下。
【活动探究2】如果锌粉参加CuSO4溶液的反响是放热反响,试设计试验将反响释放的能量转化为电能。
【现象】〔1注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题〔2〕锌片溶解,其外表出现一层红色的固体物质;〔3〕CuSO4溶液颜色变浅;〔4〕铜外表也出现一层红色的固体物质;〔5〕溶液温度略有升高。
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第一章 化学反应与能量转化第三节 化学能转化为电能--原电池
一、教学目标
1.体验化学能与电能相互转化的探究过程
2.金属的电化学腐蚀
3. 电极反应式的写法
二、教学重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
电极反应式的写法。
三、教学难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
试验探究:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】(铜锌原电池)
【问题探究】
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
一、原电池
(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?
学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时
氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn)正极(Cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。
一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化)
正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。
那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件的探究---分组实验活动--- 课件展示
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?( C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等)
思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池:有学生板演画出装置图,
讲述:设计成盐桥的原理及有点
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路。
结论:
1、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应(本质条件)
三、化学电源
(1) 干电池(NH4Cl糊状物为电解质)
负极(锌筒):Zn-2e—=Zn2+,
正极(石墨)2NH4++2MnO2 + 2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O
总反应:Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
(2) 银锌电池(电解质为KOH)
负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2(或Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O)
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag (或 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag)
(3) 铅蓄电池(电解质溶液为稀硫酸)
负极(Pb):Pb+SO42--2e-=PbSO4,
正极(PbO2):PbO2+4H++ SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(4) 燃料电池:当前广泛应用于空间技术的一种典型燃料电池就是氢氧燃料电池,它是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活化电极,碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂,如铂电极、活性炭电极等,具有很强的催化活性。
电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式为:负极 H 22H
2H +2OH --2 e -=2H 2O
正极 O2+2H 2O +4 e -=4OH -
电池总反应式为:2H 2+O2=2H 2O 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH 溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。
电极反应式为:
负极:CH 4+10OH --8e -
=CO 32-+7H 2O ; 正极:4H 2O +2O 2+8e -
=8OH -。
电池总反应式为:CH 4+2O 2+2KOH =K 2CO 3+3H 2O
四、 金属的电化学腐蚀与防护 【学生看书讨论】
1. 什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?
2. 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?
3. 钢铁腐蚀的两种情况?电极反应的书写?
金属的防护的方法有哪些?。