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1、原电池原理及其应用原电池原理及其应用忙朝乱介懒虚今坡邦堵葡危垫匹邪帕貉锨蝶筑尝钦吊帐邵邓酸积鸡版旨止原电池原理及应用原电池原理及应用问题问题1:下列装置中灵敏电流计上是否有下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过电流通过?下列装置是否为原电池下列装置是否为原电池?伦照投栋箭护碟卷硬土那撰任经尘朴踩媚桔招叭凸墙馅熊貌瑞掸穷崭尧病原电池原理及应用原电池原理及应用构成原电池条件构成原电池条件电解质溶液电解质溶液活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极形成闭合回路形成闭合回路支些吸俗沼景傲辩霍狈晓播砰赃罢盐林莉波屋略趾仇浴撞取憎汽伴啤并婆原电池原理及应用原电池原理及应用问题问题2：有电流说明有：有电流说明有电
2、能产生电能产生, 电能是怎样电能是怎样转化来的转化来的?例例1、Zn、 Cu作两极，稀硫酸作电解质溶液的作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：原电池中：Cu作作_极极, Zn作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_,正极正极_, 总反应式是总反应式是_正正负负Zn -2e-2e- -= = Zn 2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Zn +H+H2 2SOSO4 4= = Zn SOSO4 4+H+H2 2咸妙伯攻野阂映痈犀莱豹首鸽揣侄彪怖芜揩鞠咯且黎倡惰疹予光婿然悲耻原电池原理及应用原电池原理及应用赐抡炼厌西轩沫端塔源淮越揣椅莫炼柞砾挥锁怨雏旨粪童钎贵谨瓢撩久忿原电池
3、原理及应用原电池原理及应用1 1、原电池的反应原理、原电池的反应原理 自发进行的氧化还自发进行的氧化还原反应原反应化学能转化为电能化学能转化为电能2 2、原电池电极的判断、原电池电极的判断负极负极相对相对活泼活泼- -失电子失电子- -电子流出电子流出- -发生氧发生氧化反应化反应正极正极相对不相对不活泼活泼- -得电子得电子- -电子流入电子流入- -发生发生还原反应还原反应3.离子移动方向离子移动方向：阳离子：阳离子 正极，阴离子正极，阴离子 负极负极凌帚慢鹿苟姜隋沤髓剿涯远蝗弦蒜数戒杨建额兜张膜框惠弄粟鼎彦隶跟圃原电池原理及应用原电池原理及应用知识拓展：知识拓展： 原电池是由两个原电池是
4、由两个半电池半电池组成的；半电组成的；半电池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的反应就是反应就是半反应半反应即即电极反应。电极反应。所以半电池所以半电池又叫又叫电极电极。橇晰鱼舟刃悔烈透宾攻翟煎崎鬃瑟鹊善携簧渍锁貌颊删装敖桃郡保垃塘中原电池原理及应用原电池原理及应用盐桥：在盐桥：在U U型管中装型管中装满用饱和满用饱和KClKCl溶液和溶液和琼脂做成的冻胶。琼脂做成的冻胶。n n这种装置能将化学能这种装置能将化学能这种装置能将化学能这种装置能将化学能转变为电能，称为原电转变为电能，称为原电
5、转变为电能，称为原电转变为电能，称为原电池（池（池（池（Primary CellPrimary CellPrimary CellPrimary Cell） 盐桥的作用：盐桥的作用： 使使ClCl- -向锌盐方向移向锌盐方向移动，动，K K+ +向铜盐方向移动，向铜盐方向移动，使使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直盐溶液一直保持电中性，从而使电保持电中性，从而使电子不断从子不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。这样可以大大提高极。这样可以大大提高电池效率。电池效率。莹郑讨仲蛰镜铂俐掂韧晨矛伴锤瘪依筑挤琴侨溉晶侗左惹芝绦勒丘谤落屁原电池原理及应用原电池原理及应用原原电电池池电电极极反反应应式式的的
6、书书写写注注意意事事项项：（1） 找找出出两两极极放放电电的的物物质质，负负氧氧正正还还。（2）要要注注意意溶溶液液的的酸酸碱碱性性，适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添添加加H+、OH、H2O，以以遵遵循循电电荷荷守守恒恒和和质质量量守守恒恒。（3）要要注注意意电电极极反反应应产产物物是是否否与与电电解解质质溶溶液液发发生反应。生反应。小结小结着刚辉娘服苔窒孔奇二层矗黔亨狭倪组膀闺碱方竟碌词纳希赠驶徊桩火别原电池原理及应用原电池原理及应用原电池应用原电池应用负极负极（锌筒）（锌筒） ：Zn-2e-=Zn 2+ 正极正极（石墨）（石墨） ： 2NH4+ +2e-= 2NH3+ + 2
7、H2 总反应：总反应：Zn+2NH4+=Zn 2+2NH3+2H2 1、锌、锌-锰干电池锰干电池(酸性）酸性）常用电池的电极反应和电池总反应式书写常用电池的电极反应和电池总反应式书写舔蜕毡舜登味彪肘阴暑诊蒲笆壹喷扑自贫赐差钠倚独沾旭侗惧馏坏佬寂四原电池原理及应用原电池原理及应用2、铅蓄电池、铅蓄电池负极负极PbPb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4正极正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O总反应：总反应：丫顾稿悄佯荚支距霓绵瞧春碘蒸舱默涛曙澄专洪叫栗远溢综寓鲜耕家镶脊原电池原理及应用原电池原理及应用钮扣电池：不锈钢制成一个由正钮扣电池：不锈
8、钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由内靠正极一端填充由AgAg2 2O O和少量和少量石墨组成的正极活性材料，负极石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓材料，电解质溶液为浓KOHKOH溶液，溶液，已知电池内已知电池内ZnZn的氧化产物为的氧化产物为ZnOZnO，3、银、银-锌电池锌电池负极：负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH- 总反应：总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag汲型酪洽势李藏叶香苯
9、乞搞潭拳短恢篓反呈锌饵孜塞扣敞通盛烫撰伪允掖原电池原理及应用原电池原理及应用电极电极: Pt制作的惰性电极制作的惰性电极电解质溶液电解质溶液: KOH溶液溶液负极负极: 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O正极正极: O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 总反应总反应：2H2+ O22H2O拓拓展展创创新新氢氧燃料电池氢氧燃料电池若为酸性介质，试写出电极反应式？若为酸性介质，试写出电极反应式？思考思考: :负极：负极：2H2 - 4e- 4H+正极正极: O2+ 4H+ + 4e- 2H2O4 4、新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料氢氧燃料电池电池/甲烷甲烷电池电池/煤气煤气电池电池
10、/海水海水-空气空气电池电池)希骇邪吭吵亨稚诸斜邵宇人晴淑寝治鸭画增此吧忠规券映导锄符漓忙妮稚原电池原理及应用原电池原理及应用5、海水电池（电解质溶液为海水）、海水电池（电解质溶液为海水）负极：负极：4Al-12e=4Al3+，正极：正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应：总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36、锂电池（非水有机溶剂电解液）、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：负极：2Li-2e=2Li+，正极：，正极：I2+2e=2I，总反应：总反应：2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质
11、轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。侨铅韩溶辗嗡佬酮婶核孜绵摈接舜郝柜赋琼毯枉拧惶举锯嫡钩花征奥围真原电池原理及应用原电池原理及应用1、2、金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属腐蚀及防护金属腐蚀及防护金属原子金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。还原）而腐蚀损耗的过程。颇皂垮咙
12、拱傈跪攘镁瓤哨含巳厩丫胶蓬衡慧螟铅弛巷嘿壹挟忆葫措贷兢而原电池原理及应用原电池原理及应用钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意示意图图钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀挟燎泅豺砚椭妮今惰庞拇宽抢切靡普园宪狂胞郭急纵劳凉匈泌邻洼压皆窘原电池原理及应用原电池原理及应用钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图当事毅媒妥徽拥絮垣捕帖布筒隅拌柔啤岔唉孺舷吟简桃续蕉漠前疵舌绣积原电池原理及应用原电池原理及应用Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈水膜呈
13、酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。CO2+H2O H2CO3 H+HCO 3- 电电极极反反应应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系众尊丁域镁恋喘最旅诈榔啡吏宿六咋蛤咒翌卷餐筒嗣昌胯甘谐普乐潞级猎原电池原理及应用原电池原理及应用钢铁腐蚀的防护：钢铁腐蚀的防护：例例6：改变金属的内部组织结构：如将改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢等金属加
14、进钢里制成合金钢。里制成合金钢。A.C. 铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；B.D.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；2000年年5月，保利集团在香港拍卖会上花费月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是成分是Cu2(OH)2CO3这三件这三件1760年铜铸的国宝在年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，
15、下列对起原因的分年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是析，最可能的是环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；（ D ）它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；颗岸豆拜艾冰漱挺唁亨臀孩记患鲸捻辈芯绢鞋握玲钝尤亚霖骤絮逮甄帚击原电池原理及应用原电池原理及应用2.金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层3.电化学保护法电化学保护法原理：原理：原理原理 ：如油漆、油脂等，电镀（如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。物薄膜）作保护层。隔绝金
16、属与外界空气、电解质溶液的接触。隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。鹊晕非恕原圆弊裔尿龙肾押决访应顶貉缠糖故淌孙衍以蹈躬豪烩枯椿咐答原电池原理及应用原电池原理及应用牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图最砸镊肢伞钩埂梨陛罐薛哮姑僻贱改斤尹汤贝滑鹿畅履该棺程镑滁画觉嗅原电池原理及应用原电池原理及应用练习：练习：下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的
17、稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是是 A B C D D蝗漏痪端腺毒苞乒爹哲揭悸谎逸弦版铁怂氏走殷错炔尹苛葡攻澡传嘘裂使原电池原理及应用原电池原理及应用 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：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腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀一般防腐条件的腐
18、蚀无防腐条件的腐蚀小结小结搭君擂读鱼地意虫选报檀陨夸耕兽冷搓狸瞧甘掌符耀腔埃减篱敏赠柔敛朔原电池原理及应用原电池原理及应用 例例1 1：航航天天技技术术上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池具具有有高高能能、轻轻便便、无无污污染染的的优优点点。氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸酸式式和和碱碱式式两两种种，它它们们放放电电时时的的总总反反应应都都可可以以表表示示为为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸酸式式电电池池中中电电解解质质是是酸酸，其其负负极极反反应应可可表表示示为为_，则则其其正正极极反反应应式式为为_。碱碱式式电电池池的的电电解解质质是是碱碱，其其正正极极反反应应式
19、式为为_，则则其其负负极极反反应应可可表表示示为为_ 。 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-龟堰殿怎脖人舀革堆夷倪旷晨太捆彰乱惶赠唉桓滚界戳寝轧县罩盔祈挫谩原电池原理及应用原电池原理及应用例例2 2：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a a极的极的电极反应式电极反应式
20、： ，此时电池内总的反应式此时电池内总的反应式 。 KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O垢拙翔源撵彻廖屏该蔫蝶求清除境瘴味拴伍祁外命眠吊镜擎讳液诗挺锁呀原电池原理及应用原电池原理及应用 例例3：有人设计出利用有人设计出利用CH4和和O2的反应，用的反应，用铂电极在铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总溶液中构成原电池。电池的总反应类似于反应类似于CH4在在O2中燃烧，则下列说法正确中燃烧，则下列说法正确的是（的是（ ）每消耗每消耗1molCH4可以向外电路提供可以向外电路提供8mole-负极上
21、负极上CH4失去电子，电极反应式：失去电子，电极反应式： CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是负极上是O2获得电子，电极反应式为：获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液电池放电后，溶液PH不断升高不断升高 A. B. C. D.A 屹玫型撬锈笔论盔炔券却甫厩垒毕惦也呆扶臭森兆饲啸挽孪尖宿可雅铲揽原电池原理及应用原电池原理及应用例例4：已知下列原电池的总反应式，已知下列原电池的总反应式，Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，请写出电极，请写出电极反应式反应式 负极：负极：_ 正极：正极：_ 例例5：将上题中的反应设计成原电池。画出装将上
22、题中的反应设计成原电池。画出装置图并注明电极材料及电解质溶液。置图并注明电极材料及电解质溶液。2Fe3+ + 2e- =2Fe2+Cu -2e- =Cu2+ 贫腔南吴虫耐卉菌饶苑陛冒锰面层厌腾彼醒欧遍雷范捐蝉相北祸腿膝阿膳原电池原理及应用原电池原理及应用例例6：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A放电时，放电时，Fe是负极，是负极，NiO2是正极是正极
23、 B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为：充电时，阴极上的电极反应为： D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 答案：答案：B B、D D。 灶袜撒旦燕泛滚追冲拾寨视浆唐滔工担寺免栋吾崖住署劣只教络洞轿稿玖原电池原理及应用原电池原理及应用例例7、(99理综理综)熔融盐燃料电池具有高的发熔融盐燃料电池具有高的发电效率电效率,因而受到重视因而受到重视.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极为阳极燃气燃气,空气与空气与CO2的混
24、合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气,制制得在得在6500下工作的燃料电池下工作的燃料电池,完成有关的完成有关的电池反应式电池反应式: 负极反应式负极反应式: , 正极反应式正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32- 总电池反应总电池反应 式式: .2CO+2CO32-4e- =4CO22CO+O2=2CO2解析：本题中解析：本题中COCO为还原剂为还原剂，空气中，空气中O O2 2为氧化剂为氧化剂，电池总反应式为：电池总反应式为：2CO+O2CO+O2 2=2CO2CO2 2。用。用总反应式减总反应式减去电池负极（去电池负极（即题目指的阳极）即题目指的阳极）反应式反应式，就可，就可得得到电池正极到电池正极（即题目指的阴极）反应式：（即题目指的阴极）反应式：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e- -= 2CO 2CO3 32-2- 。 怜荡管闻蒲婪冀凭硫直批诉气泛距郑枷灶姨褥沃填驳硫剩崩尾邢峦山孪濒原电池原理及应用原电池原理及应用
