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1、化学电源,2012年11月,Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,2MnO+2HO+2e-=2MnO(OH)+2OH-,Zn + 2MnO +2HO= Zn(OH)2+ 2MnO(OH),负极,正极,总反应,1、碱性锌锰电池,几种化学电源及其电极反应式,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,干电池（NH4Cl糊状物为电解质）,铅蓄电池,2、铅蓄电池,PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - = PbSO4 + 2H2O,Pb + Pb
2、O2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O,总反应式为：,Pb + SO42- -2e - = PbSO4,负极：,正极,放电,当向外提供0.5mol电子时，消耗硫酸的物质的量为,0.5mol,2PbSO4 + 2H2O =Pb + PbO2 + 2H2SO4,PbSO4 + 2H2O - 2e - = PbO2 + 4H+ + SO42-,PbSO4 + 2e -= Pb + SO42-,阳极,阴极,总反应,充电,2、铅蓄电池,电解液 H2O,O2,H2,H2O,3、氢氧燃料电池,2H2 + 4OH- -4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,总反应式：
3、2H2 + O2 =2H2O,碱性燃料电池,负极：,正极：,2H2 4e- =4H+,O2 +4e- +4H = 2H2O,总反应式：2H2 +O2 = 2H2O,酸性,负极：,正极：,3、氢氧燃料电池,4、甲烷燃料电池（电解质为KOH）,负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正极：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O,5、锂电池（非水有机溶剂电解液）,负极：2Li - 2e- = 2Li+，正极：I2 + 2e- = 2I-，总反应：2Li + I2 = 2LiI,跟相同质量的其它金
4、属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。,6、银锌电池（电解质为KOH）,负极：Zn + 2OH- 2e- = Zn(OH)2正极：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-总反应：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,7、海水电池（电解质溶液为海水）,负极：4Al - 12e- = 4Al3+，正极：3O2+ 6H2O + 12e- = 12OH-总反应：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,活学活用银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的
5、食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为 ；正极发生的反应为 ；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为,Al -3e- Al3,Ag2S+2e-2Ag+S2-,3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S,市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是：铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。当使用完后还会发现有铁锈生成。,热敷袋,(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？,(3)试写出有关的电极
6、反应式和化学方程式。,(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？,(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？,(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。,利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。,负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2,(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？,碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。,“神舟七号”的成功，标志着我国航天技术已达到了一个新的领域。在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、
7、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为_ _。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为_ _。,O2+4e-+4H+=2H2O,2H2-4e-+4OH-=4H2O,练一练,思维拓展实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，
8、用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为500A的教学演示电表的“”、“”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约500A，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400A，此时，铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：,(1)开始阶段，原电池的正极是_（填“Mg”或“Al”）片；铝片表面产生的气泡是_；负极发生的反应是 。(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是_；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：2H2O+2e-=H2+2OH-（极少），试判断此电极发生的主
9、要反应是_；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是 。,Al,H2,Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2或Mg-2e-=Mg2+,Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,铝片中含有杂质，构成原电池。,金属的腐蚀与防护,1.金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。,（1）化学腐蚀与电化腐蚀,1.金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。,（1）化学腐蚀与电化腐蚀,（2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为
10、例）,电极反应,负极,正极,总反应式,水膜酸性较强（pH4.3),水膜酸性很弱或中性,Fe-2e- =Fe2+,2H+2e- =H2,O2+2H2O+4e- =4OH-,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,练习：请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。,2Fe - 4e- 2Fe2+,O2 + 2H2O + 4e- 4OH-,2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O,进一步反应：,负极：,正极：,电池反应：,2
11、H+ 2e- H2 ,Fe- 2e- Fe2+,Fe + 2H+ =Fe2+ + H2,析氢腐蚀：,负极：,正极：,电池反应：,当钢铁处于酸性环境中,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,2、金属防护的几种重要方法,3、金属腐蚀速率大小,改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层，使金属和周围物质隔离开来。电化学保护法：利用电解池反应将需要保护的金属作为电解池的阴极而受到保护或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。,电解池阳极原电池负极化学腐蚀,还可以利用电化学反应使金属钝化而受到保护？,下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。,(5),(2),(1),(3),(4),在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：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腐措施的腐蚀,
