《原电池》课件2.ppt

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1、《实验化学》专题5电化学问题研究课题1原电池实验的探究学科网zxxkw学.科.网一、原电池原理1、原电池是的装置。原电池反应的本质是__________反应。将化学能转化为电能氧化还原2.构成原电池的条件：①有两个电极②电解质溶液③形成闭合回路④自发的氧化还原反应CuZnA稀H2SO4(4)电子、离子如何移动?(1)现象?(2)正负极?(3)电极反应式和电池总反应式?(5)与Zn和稀硫酸直接反应相比有何区别？３、原电池原理(3)ZnCuCuSO4(aq)ZnSO4(aq)A如何让下面的装置形成原电池?盐桥装有KCl饱和溶液的琼脂,离子在盐桥中能移动盐桥盐桥的作用？（1）使整个装置构成通路，

2、代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。丹尼尔电池学科网一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求化学能转变为电能的装置主要缺点：锌极板有大量气泡，干扰铜极板现象的观察。一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求优点：克服了锌极板有铜析出的现象；盐桥能说明内电路中离子的迁移缺点：电流密度依然较小，不足以使小灯泡发亮zxxkw总结：原电池装置设计要求提高电池的放电效率；增大电池的电流密度，延长电池的工作时间，。。。。。。。学科网1、影响电池的电流密度的大小的因素：电极的表面积、极间距、介质等2、影响电池放

3、电效率、放电时间的因素：电池的极化作用弊端：极化作用会使电极的放电反应变得迟钝，充电变得困难，影响电池的工作时间。措施：加入去极化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂），可有效降低了电极的极化作用，提高了电池的放电效率。为此设计了如下图的实验装置。检索咨询铜锌原电池图5-2Zn-Cu原电池示意图练习1（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。两极反应式为：正极；负极。该装置将能转化为能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为，总反应方程为。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OMg－2e-=Mg2+化学能电能2Al+2Na

4、OH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2H++2e-=H2↑已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。放电时：负极：正极：充电时：阴极：阳极：Fe-2e+2OH-=Fe(OH)2NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH-Fe(OH)2+2e=Fe+2OH-Ni(OH)2+2OH--2e=NiO2+2H2O3、请根据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池。①不使用盐桥②使用盐桥二、燃料电池1、氢氧燃料电池②电解质溶液为稀硫酸③电解质溶液为硫酸钠溶液

5、①电极反应式？zxxkw练习1：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。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：，此时电池内总的反应式。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:,正极反

6、应式:O2+2CO2+4e=2CO32-总电池反式:.2CO+2CO32--4e-=4CO22CO+O2=2CO2三、金属的电化学腐蚀钢铁表面形成了许多微小原电池钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或碱性很弱。电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3四、金属的防护方法①

7、改变金属内部结构②覆盖保护层③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法1、金属腐蚀快慢的判断电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极2、金属的防护方法练习．下列叙述正确的是[]A．原电池中阳离子向负极移动B．原电池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B、C新型高能电池钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固