《原电池原理及应用》：课件三(17张PPT)(苏教版选修6)

第四节原电池原理及应用实验3-8：现象左杯：铁丝上有气泡产生右杯：铜丝上也有气泡产生原电池概念：把化学能转化为电能的装置叫原电池。电极名称：负极（较活泼金属）：电子流出的一极正极（较不活泼金属或惰性电极）：电子流入的一极一、原电池原电池原理：氧化还原反应（在两极上发生）正极：发生还原反应负极：发生氧化反应如：2H++2e-===H2↑如：Zn–2e-===Zn2+电池反应：Zn+2H+==Zn2++H2↑构成原电池的条件：1、电极：活动性不同的金属或金属和非金属3、电解质溶液2、电极要接触（或用导线）电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向负极锌片Zn－2e－==Zn2+氧化反应Zn原子Zn片→Cu片正极铜片2H++2e－==H2↑还原反应H+离子电极电极材料反应类型电子流动方向负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子Zn练习：下列装置能否构成原电池？若可，请写出电极方程式并标出电极符号和电子流向原电池原理的应用：二、化学电源1、干电池负极（锌筒）：Zn–2e-===Zn2+正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-===Mn2O3+2NH3+H2O2、铅蓄电池正极：PbO2负极：Pb电解质溶液：H2SO4(密度为1.25g/cm3—1.28g/cm3)3、银-锌蓄电池用于卫星、火箭、空间电视转播站4、锂电池优点：高能、质轻、电压高、工作效率高和储存时间长。用途：电脑、照相机、手表、心脏起搏器、手机和火箭、导弹的动力电源。5、新型电池负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电池反应：2H2+O2===2H2O优点：能量转化率高、不污染环境。废旧电池回收减少污染节约资源2、吸氧腐蚀负极(Fe)：2Fe–4e-==2Fe2+正极(C)：2H2O+O2+4e-==4OH-三、金属的腐蚀1、化学腐蚀2、电化腐蚀（1）析氢腐蚀负极(Fe)：Fe-2e-==Fe2+正极(C)：2H++2e-==H2↑思考：用锌和稀硫酸制取氢气时，滴加少量硫酸铜会加快产生氢气的速率，为什么？3、金属的防护（1）制成合金（2）喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、钝化（3）电化学保护法。小结原电池构成原电池的条件（判断）原电池概念（正负极判断）原电池原理（电极反应式、电子流动方向）化学电源干电池铅蓄电池银-锌蓄电池锂电池新型电池金属腐蚀1、化学腐蚀2、电化腐蚀析氢吸氧金属防护（1）制成合（2）喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、钝化。（3）电化学保护。原电池实验目的：１．了解常见原电池、燃烧电池的工作原理，认识电化学腐蚀中包含的化学知识。２．通过原电池实验，加深对原电池工作原理的认识，初步认识电池的极化作用。３．通过制作燃料电池，培养动手能力，加深对电池工作原理的认识。４．认识生活中常见电池的工作原理，体验化学与生活的密切联系。原电池实验实验现象１．用铜锌电极、铜铝电极，小灯泡不发光；伏特表、安培表指针能偏转。２．用锌石墨电极，小灯泡微微发光２－３秒。３．往溶液中加入1～2克高锰酸钾晶体，再放入锌石墨电极，发现小灯泡会发出较明亮的光，而且持续的时间更长，约发光１０秒钟。实验注意点1．金属电极用砂纸打磨。2．电解质溶液可用３０％左右的硫酸溶液。3．去极化时加入高锰酸钾晶体后再不断震荡溶液或抖动电极，效果更好。（锌石墨原电池通过抖动可使电压从0.5伏上升到2.1伏，电流强度从0.09安变到0.19安）4．改用伏特表、安培表或蜂呜器效果好，用小灯泡(2.2V，0.25A)很难发光。5．实验顺序最好换一下，可节约药品。6．要选用纯度高的锌片做电极。原电池实验我们的困惑１．电流密度与电极困绑的松紧、导线的长短、接触的好差、介质类别、介质的浓度及温度、电极本身的活泼性等诸多因素有关，变量不太好控制。２．理论上，电极电势应该Al—Cu比Zn—Cu高，但实际测出结论相反。原电池实验３．该实验要得到最直观的现象，就是要用小功率的小灯泡，难找。氢氧燃料电池的制作实验现象１．接通电源,电极表面产生大量气泡，并在电极表面吸附上大量气泡。２．切断电源后,将电极接在蜂呜器上，蜂呜器立刻发出蜂呜声。实验注意点1．多孔碳棒现制现用效果好，也可直接用砂纸打磨碳棒，后冲洗，效果也很好。2．电解硝酸钾溶液时，课本要求接直流电源6V,实际操作中电压可从几伏到二十几伏，电解10至15秒即可。电解质溶液用硫酸钠、硝酸钠等效果也很好。3．多孔碳棒上吸附上气体后，将导线接蜂呜器的过程中千万注意，不可碰到或振动碳棒，以防气体逸出，影响实验。氢氧燃料电池的制作我们的思考这个实验成功率很高，最关键的就是碳棒的固定，我们可以将碳棒固定在泡沫塑料上。氢氧燃料电池的制作实验现象析氢腐蚀１．绕有铜丝的铁钉周围约２秒钟就出现蓝色沉淀，另一铁钉表面约５秒钟出现蓝色沉淀。２．产生气泡速度较慢，约５分钟后能明显见到，绕有铜丝的铁钉表面粘附着大而多的气泡，另一铁钉表面粘附的气泡少而小。实验注意点１．这个反应出现蓝色沉淀很快（２秒左右）,所以建议实验时，先在两支试管中加好稀盐酸和铁氰化钾，再同时分别放入铁钉和缠有铜丝的铁钉，观察颜色变化。２．将两试管静置一段时间(5到10分钟)后观察气泡。析氢腐蚀2.吸氧腐蚀实验过程取一片铁片，用砂纸擦去铁锈，在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水，静置1～2min，观察现象。吸氧腐蚀静置１分钟左右就可见到铁片上含酚酞食盐水液滴的边缘出现红色。实验现象实验注意点该实验操作简单现象明显，是个非常好的微形实验，该实验的关键是铁要用生铁，食盐水浓度大一点，铁片事先要处理好，先用砂纸打磨，后用酸洗，再水洗。这样不需要一分钟就能在周边见到酚酞溶液变红。吸氧腐蚀