高二化學(xué)課件 1.3 《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——原電池》 （魯科版選修4）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 化學(xué)電源 化學(xué)電源的分類 類型 一次電池二次電池燃料電池 只能使用一次 不能充電復(fù)原繼續(xù)使用的化學(xué)電池 酸 或堿 性鋅 錳干電池 銀 鋅紐扣電池等 放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用的化學(xué)電池 鉛蓄電池 鎳 鎘蓄電池 鎳 氫蓄電池等 將燃料燃燒的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的電池 氫氧燃料電池 鋁 空氣燃料電池 熔融鹽燃料電池等 含義 示例 負(fù)極 鋅筒 Zn 2e Zn2 正極 石墨 總反應(yīng) 1 鋅 錳干電池 2NH4 2MnO2 2e 2NH3 Mn2O3 H2O Zn 2NH4 2MnO2 Zn2 2NH3 Mn2O3 H2O 常見(jiàn)化學(xué)電源 負(fù)極 Zn 2OH ZnO H2O 2e 負(fù)極 正極 總反應(yīng) Zn MnO2 H2O ZnO Mn OH 2 MnO2 H2O 2e Mn OH 2 2OH 正極 2 鉛蓄電池 負(fù)極Pb Pb SO42 2e PbSO4 正極PbO2 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O 總反應(yīng) 3 燃料電池 負(fù)極H2 2H2 4OH 4e 4H2O 正極O2 O2 2H2O 4e 4OH 總反應(yīng) O2 2H2 2H2O 氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池 其構(gòu)造如圖示 兩個(gè)電極均由多孔性碳制成 通入的氣體由孔隙逸出 并在電極表面放電 三 金屬的電化學(xué)腐蝕 1 化學(xué)腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕 這類反應(yīng)比較簡(jiǎn)單 僅僅是金屬跟氧化劑之間的氧化還原反應(yīng) 2 電化學(xué)腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí) 會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng) 比較活潑的金屬失電子而被氧化 這種腐蝕叫電化學(xué)腐蝕 負(fù)極 Fe 2Fe 4e 2Fe2 正極 C O2 2H2O 4e 4OH 總反應(yīng) 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 1 在潮濕的空氣里 鋼鐵表面吸附了一層水膜 2 水膜里含有少量H 和OH 還溶解了O2 在鋼鐵表面形成一層電解質(zhì)溶液 3 鋼鐵里的鐵和碳以及電解質(zhì)溶液形成了無(wú)數(shù)微小的原電池 4 鋼鐵腐蝕的原電池反應(yīng) 負(fù)極 Fe Fe 2e Fe2 正極 C 2H 2e H2 總反應(yīng) Fe 2H Fe2 H2 3 金屬的防護(hù) 改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu) 制成合金 在金屬表面覆蓋保護(hù)層 電化學(xué)保護(hù)法 即將金屬作為原電池的正極 原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項(xiàng) 1 注意電極反應(yīng) 負(fù)極氧化 正極還原 2 要注意電荷守恒 兩電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 有可能在電極方程式兩邊添加H OH H2O等 以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒 3 要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng) 小結(jié) 化學(xué)腐蝕與電化腐蝕 金屬的腐蝕 金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程 即為金屬的腐蝕 其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程 金屬的腐蝕及其防護(hù) 析氫腐蝕與吸氧腐蝕 以Fe為例 O2 2H2O 4e 4OH 2H 2e H2 Fe 2H Fe2 H2 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 Fe 2e Fe2 練習(xí)2 蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用 在充電時(shí)起電解池的作用 下面是愛(ài)迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng) Fe NiO2 2H2OFe OH 2 Ni OH 2下列有關(guān)愛(ài)迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是 A 放電時(shí) Fe是負(fù)極 NiO2是正極B 蓄電池的電極可以浸入某中酸性電解質(zhì)溶液中C 充電時(shí) 陰極上的電極反應(yīng)為 Fe OH 2 2e Fe 2OH D 放電時(shí) 電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動(dòng) B D 練習(xí)3 航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能 輕便 無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn) 氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種 它們放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為2H2 O2 2H2O 酸式電池中電解質(zhì)是酸 其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2 4e 4H 則其正極反應(yīng)式為 堿式電池的電解質(zhì)是堿 其正極反應(yīng)式為O2 2H2O 4e 4OH 則其負(fù)極反應(yīng)可表示為 O2 4e 4H 2H2O 2H2 4e 4OH 4H2O 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全