第3节化学能转化为电能-电池(第一课时)

生成的Fe2O3· xH2O就是铁锈 。
（2）吸氧腐蚀 水膜酸性较弱或中性
O2
-2+ 2+ 4e =Fe 2Fe 负极(Fe)： 2Fe Fe --2e =
正极 (C)： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
4、金属的防护
（1）腐蚀因素： 金属本性、介质
（2）方法
表面涂矿物性油脂、油漆、覆盖搪瓷 a、涂层：
b、电镀、喷镀： 白铁皮（Zn）、马口铁（Sn） c、表面钝化：枪炮表面致密的Fe3O4保护膜 d、合金： 不锈钢——铁铬合金
e、电化学
e、电化学
在轮船船壳水线以下部分镶上Zn块，来防止 船壳的腐蚀
ne-
e-
Fe e e-
e-
Al
正极：被保护金属 负极：外加一种更活泼的金属
金属腐蚀的快慢的判断原则：
B. 保持平衡状态； C. 铁圈向下倾斜；
D. 银圈向下倾斜；
3、下列关于下图所示原电池的说法正确的是( B ) A 铝片为正极 B 正极上有H2产生 C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出 D 当转移0.04 mol e- 时，产生 0.01 mol O2
Cu
○
据报道最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱 作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池 的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答: 负 极，电极反应是______________________ CH3OH－6e＋8OH－=CO32－+6H2O (1)甲醇是___ 2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32－+6H2O (2)电池反应的离子方程式___________________________
3、氢氧燃料电池
2e
-
A
2e
-
氢气
NaOH 溶液 稀H2SO 4
氧气
▽
燃料电池
介质
酸性 中性 碱性
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负极
2H2 - 4e- = 4H+
正极 负极
正极 负极 正极
O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
你知道了吗
小
本节要点:
结
1，原电池概念。
2，构成原电池的条件。
3，原电池的正负极和电子流向判断。 4，原电池的工作原理。 5, 化学电源 6，金属的腐蚀
第三节 化学能转化为电能—电池
本节要点
1.
什么是原电池？
2. 构成原电池的条件？ 3. 原电池的正负极和电子流向如何判断？ 4. 原电池的工作原理？ 5、常见化学电源 6、金属的腐蚀与防护
一、原电池
1 什么是原电池？
把 化学能 转化为 电能 的 装置 就叫 原电池。
2 、 原 电 池 的 工 作 原 理
3.构成原电池的条件
(1)有两个不同的电极 (2)电解质溶液（酸、碱、盐）（3）闭合回路
原理：能发生自发进行的氧化还原反应。 （必定是放热反应）
4、简单原电池的正负极和电子流向如何判断？
负极（–）： 本身失去电子，
电 子
发生氧化反应。
正极（+）： 得电子 ，
本身不反应，是溶液中的阳离子 得电子发生还原反应。 注意： 要用到金属活动性顺序表： K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…
放电时负极上发生的电极反应： 充电时阳极上发生的电极反应：
Pb + SO42- – 2e- = PbSO4
用此蓄电池电解CuSO4溶液时，通电半小时后生成
3.2克Cu，蓄电池内消耗硫酸的物质的量为：
PbSO4 + 2H2O – 2e- = PbO2 + 4H+ + SO4 2-
_________ 0.1mol
三、金属的腐蚀 金属腐蚀的实质 金属原子 被 氧 -ne化
金属阳离子
2、金属腐蚀蚀
金属与非电解 质等直接发生 化学反应
2Fe＋3Cl2＝2FeCl3
电化腐蚀
不纯金属或合金跟 电解质溶液接触发 生原电池反应 钢铁腐蚀 有微弱的电流 较活泼金属被氧化
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2、试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池 ⑴ Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
⑵
2Fe3++Fe=3Fe2+
如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在 盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4 溶液，片刻后可观察到的现象是 （ ） A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；
Zn
E
⑥
(× )
-＝Zn2+ Zn － 2e 负极：
⑦
(∨ )
正极： Cu2++2e-＝Cu 总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu
⑧
(× )
负极：Fe－2e- ＝Fe2+
⑨ (∨ )
正极：2H++2e-＝H2↑ 总反应： Fe+2H+＝ Fe2++H2↑ 或 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
活泼性，还原性依次 减弱。
此电池的优点： 能产生持续、稳 定的电流。
正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- → Cu 负极（锌电极）： Zn - 2e- → Zn2+
电池反应： Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+
判断：图中所示装置属于原电池的是( C D E ). 是原电池的判断电极并写出电极反应和总反应方程式.
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应
还原反应
负极
Zn=Zn2++2e
阴离子
铜锌原电池 正极 Cu2++2e- =Cu
阳离子
阳离子
电解质溶液
电 负极： Zn =Zn2++2e- （氧化反应） 极 正极：Cu2++2e- =Cu （还原反应） 反 2+=Zn2++Cu (离子方程式） Zn+Cu 总反应： 应 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu （化学方程式）
无 金属被氧化
化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生
3、电化学腐蚀
(1) 析氢腐蚀 H2O＋CO2 水膜酸性较强 H2CO3 Fe－2e-＝Fe2＋ 2H＋＋2e-＝H2↑ H＋＋HCO3-
负极 (Fe)
正极 (C)
*铁锈的生成
2Fe
+ 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe2O3· xH2O＋(3-x)H2O
二、化学电源
电极材料
电解质
电极反应
电池反应
锌锰 干电 池
碱性锌锰电池 电池反应: Zn +MnO2 + H2O =ZnO + Mn(OH)2 写出其正负极电极反应
PbO2 +Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
写出其正负极电极反应
还原 氧化 剂做 剂做 原电 已知：蓄电池在放电时起原电池作用，充电时起电解 原电 池的 池的 池的作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式： 负极 正极 放电 Pb + PbO2 + 2H2SO4 充电 2PbSO4 + 2H2O
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀>有防护措施的腐蚀
防腐措施由好到差的顺序为：
外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>一般防 护的防腐>无防护条件的防腐
例1、下列叙述正确的为
（ BC ）
A、原电池中阳离子向负极移动 B、原电池中的负极发生氧化反应 C、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，铁 腐蚀加快 D、白铁（镀锌）的表面一旦破损，铁腐 蚀加快