原電池原理應(yīng)用課件

原電池原理的應(yīng)用鋰電池10/8/20231原電池原理的應(yīng)用鋰電池10/6/20231本節(jié)要討論的內(nèi)容5、原電池的應(yīng)用二、金屬的腐蝕和防護(hù)一、原電池

1、什么是原電池？2、構(gòu)成原電池的條件是什么？3、原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？4、原電池的工作原理是什么？10/8/20232本節(jié)要討論的內(nèi)容5、原電池的應(yīng)用二、金屬的腐蝕和防護(hù)一、原5.原電池的應(yīng)用(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；（C）10/8/202335.原電池的應(yīng)用(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。(2)比較反應(yīng)速率⑶例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L硫酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D）10/8/20234比較反應(yīng)速率⑶例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1⑷比較金屬腐蝕的快慢例3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)10/8/20235⑷比較金屬腐蝕的快慢例3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)10/8/20236例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速(4)判斷溶液pH值變化⑸、例5：在Cu-Zn原電池中，200mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到0.168L升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值為_________？（溶液體積變化忽略不計(jì)）0.2解得：y＝0.015(mol)x＝0.015(mol)＝＝3.75×10﹣4(mol/L)∴pH＝-lg3.75×10－4＝4-lg3.75答：……－0.015根據(jù)電極反應(yīng)：正極：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑4-lg3.75

0.01510/8/20237判斷溶液pH值變化⑸、例5：在Cu-Zn原電池中，200mL二、問題討論(1).(2).金屬的腐蝕和防護(hù)判斷下列裝置是否為原電池？若是，指出電極名稱并寫出電極反應(yīng)式。若將Fe棒C棒粉碎摻在一起制成一光亮的Fe－C合金棒，插在HCl里，則是否構(gòu)成了原電池？若是，電極反應(yīng)是什么？長期放置，鐵棒表面會(huì)有什么變化？10/8/20238二、問題討論(1).(2).金屬的腐蝕和防護(hù)判斷下列裝置是否(3)(4)(5)鋼鐵腐蝕的本質(zhì)是什么？什么是鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕？為什么常以后者為主？生產(chǎn)上常采取哪些金屬防腐措施？鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濃度較大的環(huán)境里長期放置，常易生銹變紅，原因是什么？10/8/20239(3)(4)(5)鋼鐵腐蝕的本質(zhì)是什么？什么是鋼鐵的析氫腐鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖10/8/202310鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖10/6/202310鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖10/8/202311鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖10/6/20231知識(shí)總結(jié)1、2、金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）㈠.金屬腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：3、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化—還原）而腐蝕損耗的過程。10/8/202312知識(shí)總結(jié)1、2、金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型化學(xué)腐4.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3

H++HCO3-電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系10/8/2023134.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵㈡鋼鐵腐蝕的防護(hù)：例6：改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼。⒈A.C.銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化；B.D.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；2000年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多萬港幣購回在火燒圓明園時(shí)流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分析，最可能的是環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；（D）它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；10/8/202314㈡鋼鐵腐蝕的防護(hù)：例6：改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將Cr、N2.金屬表面覆蓋保護(hù)層3.電化學(xué)保護(hù)法原理：原理：如油漆、油脂等，電鍍（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護(hù)層。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸?！獱奚枠O的陰極保護(hù)法形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。10/8/2023152.金屬表面覆蓋保護(hù)層3.電化學(xué)保護(hù)法原理：原理：如油漆、犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖10/8/202316犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖10/6/202316練習(xí)1。

如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：；若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：。（2）中性或堿性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑10/8/202317練習(xí)1。如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀2、分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：（1）、鐵棒上的電極反應(yīng)式為：（2）、碳棒上的電極反應(yīng)式為：（3）、溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：3、鎳—鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負(fù)極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A.Cd,（D）B.NiO(OH),D.Ni(OH)2C.Cd(OH)22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe–4e-＝2Fe2+10/8/2023182、分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：3、鎳—鎘可充電電池4.鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí)，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕，將產(chǎn)生兩種影響生成速率的因素，其一是：，其二是：；5.有M、N兩種金屬，分別與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2速率相近，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較M、N兩種金屬的活潑性。H+與CH3COO－結(jié)合生成CH3COOH，使H+濃度減小，從而減慢了反應(yīng)速率。Zn置換出Cu形成了原電池，從而加快了反應(yīng)速率10/8/2023194.鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí)，若加入可溶性醋酸銅5.有M、N兩種金屬原電池小結(jié)定義形成條