《第二节化学能与电能PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二节化学能与电能PPT讲稿.ppt（46页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二节化学能与电能第1页，共46页，编辑于2022年，星期二 知识技能知识技能 1、认识原电池的反应原理、构造及应用；、认识原电池的反应原理、构造及应用；2、认识化学能转变成电能的本质；、认识化学能转变成电能的本质；3、认识常见的化学电源，了解燃料电池的构造原理。、认识常见的化学电源，了解燃料电池的构造原理。课标三维目标课标三维目标第2页，共46页，编辑于2022年，星期二过程方法过程方法1、通过对原电池的实验探究，认识化学能、通过对原电池的实验探究，认识化学能转变为电能的本质。转变为电能的本质。2、通过查阅资料，了解新型电池、通过查阅资料，了解新型电池。情感态度情感态度1、体验新科技对人类进
2、步的贡献；、体验新科技对人类进步的贡献；2、感悟能源的价值，增强环保意识、感悟能源的价值，增强环保意识。第3页，共46页，编辑于2022年，星期二现代社会中使用最为普遍的能源？现代社会中使用最为普遍的能源？电能电能又称电力（二次能源）又称电力（二次能源）电力是怎样产生的？电力是怎样产生的？第4页，共46页，编辑于2022年，星期二一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化 化学能化学能（燃料）（燃料）热能热能机械能机械能电电能能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（蒸汽轮机）（蒸汽轮机）（2）存在的问题：）存在的问题：经多次转换，能量损耗大，燃料的利用经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；
3、环境污染严重。率低；环境污染严重。（1）能量转换：）能量转换：1、火力发电、火力发电 有没有一种更好的方法把化学能直接有没有一种更好的方法把化学能直接 转化成电能呢转化成电能呢第5页，共46页，编辑于2022年，星期二1、锌片和铜片分别插入硫酸有何现象发生？、锌片和铜片分别插入硫酸有何现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，有何现象，为什么？有何现象，为什么？3、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，导线上接上一个电流计有何现象，导线上接上一个电流计有何现象，为什么？为什么？第6页，共46页，编辑于2022年，星期二稀硫
4、酸稀硫酸溶液溶液ZnCuGe-e-H+H+H2H+SO42-SO42-Zn2+铜、锌原电池示意图铜、锌原电池示意图负极负极正极正极稀硫酸稀硫酸溶液溶液ZnCuSO42-H+H+H2Zn2+导线导线H+H+SO42-H+H+第7页，共46页，编辑于2022年，星期二4、锌片、铜片的质量有无变化？溶液中、锌片、铜片的质量有无变化？溶液中c（H+）如何变化？如何变化？5、锌片和铜片上发生了什么反应？、锌片和铜片上发生了什么反应？写出反应的离子方程式。写出反应的离子方程式。6、电子流动的方向如何？电流方向如何？、电子流动的方向如何？电流方向如何？溶液中的阴阳离子的移动方向如何？溶液中的阴阳离子的移动方
5、向如何？第8页，共46页，编辑于2022年，星期二电能是现代社会中运用最广泛，使用最方便、电能是现代社会中运用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。日污染最小的一种二次能源，又称电力。日常生活中使用的手提电脑、平板电脑、手常生活中使用的手提电脑、平板电脑、手机、相机、摄像机机、相机、摄像机这一切都依赖于电这一切都依赖于电池的应用。那么电池是怎样将化学能转变池的应用。那么电池是怎样将化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学只是即开为电能的呢？这就让我们用化学只是即开这个谜吧！这个谜吧！第9页，共46页，编辑于2022年，星期二一、原电池一、原电池 电极电极电极电极电极材料电极材料电
6、极材料电极材料电极反应电极反应电极反应电极反应反应类型反应类型反应类型反应类型总反应总反应总反应总反应锌片锌片 Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应 铜片铜片 2H+2e-=H2 还原反应还原反应 电子由锌片流向铜片电子由锌片流向铜片 负极负极 正极正极 Zn+2H+=Zn2+H2（负极（负极正极）正极）G负极负极正极正极e-沿导线传递沿导线传递,有电流产生有电流产生不不断断溶溶解解氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+电解质溶液电解质溶液还原反应还原反应2H+2e-=H2ZnCuH2SO4阳阳离离子子移移向向原电池工作原理原电池工作原理第10页，共46页，编辑于2022年，星期二原原电电池
7、池定义将化学能转变成电能的装置将化学能转变成电能的装置将化学能转变成电能的装置将化学能转变成电能的装置反应特征反应特征反应特征反应特征自发反应自发反应自发反应自发反应,两极不同两极不同两极不同两极不同形成条件形成条件形成条件形成条件1.1.活泼性不同的两极活泼性不同的两极活泼性不同的两极活泼性不同的两极(均为导体且相互接触或用导线连接均为导体且相互接触或用导线连接均为导体且相互接触或用导线连接均为导体且相互接触或用导线连接)2.2.电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应电极插入其中并与电极自发反应电极插入其中并与电极自发反应电极插入其中并与电极自发反应)3.3.
8、形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路电极名称电极名称电极名称电极名称负极负极负极负极:较活泼金属较活泼金属较活泼金属较活泼金属(电子流出的极电子流出的极电子流出的极电子流出的极)正极正极正极正极:较不活泼的金属较不活泼的金属较不活泼的金属较不活泼的金属(或能导电的非金属或能导电的非金属或能导电的非金属或能导电的非金属)()(电子流入的极电子流入的极电子流入的极电子流入的极)电极反应电极反应电极反应电极反应负极负极负极负极:氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应,一般是金属失电子一般是金属失电子一般是金属失电子一般是金属失电子正极正极正极正极:还原反应还原反应还原反应还原反应,溶液中的阳离
9、子得电子或者氧气得电子溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子(吸吸吸吸氧腐蚀氧腐蚀氧腐蚀氧腐蚀)电子流向电子流向电子流向电子流向负极 正极溶液中带电溶液中带电粒子的移动粒子的移动阳离子向正极移动阳离子向正极移动阳离子向正极移动阳离子向正极移动（阳正阴负阳正阴负）阴离子向负极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动第11页，共46页，编辑于2022年，星期二 负极：负极：较活泼的金属较活泼的金属失去电子发生失去电子发生氧氧化反应化反应，电子从负极流向正极，电子从负极流向正极，正极：正极：某物质或阳离子某物质或阳离子得到从
10、负极流得到从负极流出的电子发生出的电子发生还原反应还原反应。3、原电池工作原理：、原电池工作原理：小结：小结：负极氧化、正极还原负极氧化、正极还原（升失氧、降得还）（升失氧、降得还）第12页，共46页，编辑于2022年，星期二讨论：以下哪些装置可以形成原电池？讨论：以下哪些装置可以形成原电池？ZnC稀硫酸稀硫酸 ACuSO4溶液溶液 ZnCuBFeCuC 稀硫酸稀硫酸 FeFeDCuSO4溶液溶液 FeCE稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 ZnCuF 纯酒精纯酒精 FeCG讨论：讨论：以上的原电池中正、负极上各发生了什么变化？电子的流动方向如何？以上的原电池中正、负极上各发生了什么变化？电子的流动方
11、向如何？第13页，共46页，编辑于2022年，星期二1、原电池正、负极的判断、原电池正、负极的判断 (1)根据构成原电池的必要条件之一；根据构成原电池的必要条件之一；一般一般相相对较活泼的金属作负极；对较活泼的金属作负极；(2)根据电子流向或电流方向确定：电子流出的根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；一极或电流流入的一极为负极；(3)根据氧化还原反应确立根据氧化还原反应确立:发生氧化反应发生氧化反应(还还原剂原剂)的一极为负极。的一极为负极。第14页，共46页，编辑于2022年，星期二（4）依据电极质量的变化判断）依据电极质量的变化判断（5）根据阴阳离子的移动方向
12、判断）根据阴阳离子的移动方向判断（6）根据电池反应式判断）根据电池反应式判断第15页，共46页，编辑于2022年，星期二二、电极反应式的书写方法二、电极反应式的书写方法1、根据图示装置写电极反应式、根据图示装置写电极反应式 先分析正、负极，再根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应的先分析正、负极，再根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规律书写电极反应式。规律书写电极反应式。ZnC稀硫酸稀硫酸 ACuSO4溶液溶液 ZnCuBFeCuC 稀硫酸稀硫酸 FeFeD.负极：负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：正极：2H+2e-=H2电池反应式：电池反应式：Zn+2H+=Zn2+H2CuS
13、O4溶液溶液 FeC例例：负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：Cu2+2e-=Cu电池反应式：电池反应式：Fe+Cu2+=Zn2+Cu第16页，共46页，编辑于2022年，星期二NaOH溶液溶液 AlMg负极：负极：2Al+8OH6e-=2AlO2-+4H2O正极：正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2电池反应式：电池反应式：2、题目给定总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反、题目给定总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素化合价的变化情况）再选择一个一个简单变化应（即分析有关元素化合价的变化情况）再选择一个一
14、个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可以用总反应式减去已情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可以用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果，正负极发生反应的物质分别是一个写出的电极反应式，即得结果，正负极发生反应的物质分别是一个氧化还原反应的氧化剂和还原剂。氧化还原反应的氧化剂和还原剂。第17页，共46页，编辑于2022年，星期二例如：铅蓄电池例如：铅蓄电池电池总反应式：电池总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O负极：负极：Pb+SO42-=PbSO4正极：正极：PbO2+4H+SO42-=PbSO4+2H2O第18页，共46页，编辑于2022年，星期二【
15、练习练习1】用铜、银和硝酸银溶液设计一个用铜、银和硝酸银溶液设计一个原电池，该原电池的负极是原电池，该原电池的负极是_，负极反应式是负极反应式是_。CuCu -2e-=Cu2+【练习练习2】A、B、C、D、E五种金属可按如下方式组成原电池：五种金属可按如下方式组成原电池：A与与B和和CuSO4溶液组成原电池后，溶液组成原电池后，B极上附一层红色的铜。极上附一层红色的铜。B、C和和CuSO4溶液组成原电池时，溶液组成原电池时，B的质量逐渐减轻。的质量逐渐减轻。A,D与与CuSO4溶液组成原电池后，电子由溶液组成原电池后，电子由D极经导线流向极经导线流向A极。极。D、E与稀酸组成原电池后，在与稀酸
16、组成原电池后，在D极有大量气泡产生。极有大量气泡产生。则五种金属的活动性由强到弱的顺序是则五种金属的活动性由强到弱的顺序是 。EDABC（-）Zn|H2SO4|Cu（+）3、原电池的表示方法：、原电池的表示方法：第19页，共46页，编辑于2022年，星期二2、某原电池的总反应方程式为、某原电池的总反应方程式为2Fe3+Fe3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（不能实现该反应的原电池是（）A、正极为、正极为Cu，负极为，负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为FeCl3溶液溶液B、正极为石墨，负极为、正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液溶液C、正极为、正极为Fe，
17、负极为，负极为Zn，电解质溶液为，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液溶液D、正极为、正极为Ag，负极为，负极为Fe，电解质溶液为，电解质溶液为CuSO4溶液溶液C、D3、在盛水烧杯中，铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝，、在盛水烧杯中，铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝，使之平衡（见下图）。沿细丝小心向使之平衡（见下图）。沿细丝小心向杯中滴入杯中滴入CuSO4溶液，片刻后可观察溶液，片刻后可观察到的现象是（到的现象是（）A、铁圈上析出大量铜、铁圈上析出大量铜 B、保持平衡状态不变、保持平衡状态不变C、铁圈向下倾斜、铁圈向下倾斜 D、银圈向下倾斜、银圈向下倾斜D第20页，共46页，编辑于2022年，星期
18、二 例例 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计了如下一系列实验，实验结果记录如下：用，设计了如下一系列实验，实验结果记录如下：编号编号电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液电流计指针电流计指针偏转情况偏转情况1Mg、Al稀盐酸稀盐酸偏向偏向Al2Al、Cu稀盐酸稀盐酸偏向偏向Cu3Al、C(石墨）石墨）稀盐酸稀盐酸偏向石墨偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶氢氧化钠溶液液偏向偏向Mg5Al、Zn浓硝酸浓硝酸偏向偏向Al第21页，共46页，编辑于2022年，星期二二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源 1、干电池、干电池 负极（锌筒）：负极（锌筒
19、）：Zn-2e-Zn2+正极（石墨棒）：正极（石墨棒）：2NH4+2e-+2MnO2=2NH3+Mn2O3+H2O2NH4+2e-2NH3+H2 H2+2MnO2Mn2O3+H2OZn2+4NH3Zn(NH3)42+总反应：总反应：2Zn+4MnO2+4NH4Cl=Zn(NH3)4Cl2+2Mn2O3+ZnCl2+2H2O（-）Zn|NH4Cl|C（+）第22页，共46页，编辑于2022年，星期二2、充电电池（又称二次电池）：、充电电池（又称二次电池）：(-)Pb|H2SO4|PbO2(+)正极正极负极负极(Pb)：Pb+SO42-2e-PbSO4 正极正极(PbO2)：PbO2+4H+SO4
20、2-+2e-PbSO4+2H2O 总反应方程式为：总反应方程式为：Pb+PbO2+H2SO42PbSO4+2H2O 银锌电池：银锌电池：(-)Zn|KOH|Ag2O(+)总反应方程式为：总反应方程式为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2 第23页，共46页，编辑于2022年，星期二锂电池锂电池3、氢氧燃料电池（、氢氧燃料电池（把化学能转变为电能把化学能转变为电能）：）：（-）Pt(H2)|KOH|Pt(O2)（+）负极：负极：2H2+4OH-4e-4H2O 正极：正极：2H2O+O2+4e-4OH-总反应方程式为：总反应方程式为：2H2+O22H2O 第24页，共46页，编辑于202
21、2年，星期二【练习练习1】已知锌电池发生的电极反应式为：已知锌电池发生的电极反应式为：锌片：锌片：Zn+2OH-2eZnO+H2O，石墨：石墨：H2O+(1/2)O2+2e2OH-，据此，下列判断中正确的是（提示：，据此，下列判断中正确的是（提示：ZnO为两性氧化物）（为两性氧化物）（）A、反应一定是在酸性溶液进行、反应一定是在酸性溶液进行B、反应过程中电解溶液、反应过程中电解溶液pH值一定变大值一定变大C、反应过程中，、反应过程中，OH-向负极移动向负极移动D、反应过程中，溶液、反应过程中，溶液pH值变小值变小【练习练习2】人造地球卫星用到一种高能电池人造地球卫星用到一种高能电池银锌蓄电池，
22、其银锌蓄电池，其电池的电极反应为：电池的电极反应为：Zn+2OH2e=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH。据此判断氧化银是（。据此判断氧化银是（）A、负极，并被氧化、负极，并被氧化 B、正极，并被还原、正极，并被还原 C、负极，并被还原、负极，并被还原 D、正极，并被氧化、正极，并被氧化C、DB第25页，共46页，编辑于2022年，星期二3.原电池原理的应用原电池原理的应用(1)金属的防腐金属的防腐 在某些特殊的场所在某些特殊的场所,金属的电化腐蚀是不可避免金属的电化腐蚀是不可避免的的,如轮船在海中航行时如轮船在海中航行时,为了保护轮船不被腐蚀，为了保护轮船不被腐蚀，可以在
23、轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属如可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属如Zn。这样构成的原电池。这样构成的原电池Zn为负极而为负极而Fe为正极，从为正极，从而防止铁的腐蚀。而防止铁的腐蚀。第26页，共46页，编辑于2022年，星期二(2)判断金属性的强弱判断金属性的强弱 当两种金属构成原电池时，总是活泼当两种金属构成原电池时，总是活泼的金属作负极而被腐蚀，所以先被腐蚀的的金属作负极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。金属活泼性较强。(3)加快反应速率加快反应速率 当形成原电池之后，反应速率加快，如当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制实验室制H2时时,纯纯Zn反应不如粗反应不如粗
24、Zn跟酸作用跟酸作用的速率快。的速率快。第27页，共46页，编辑于2022年，星期二(4)金属活动性强弱顺序的判断。金属活动性强弱顺序的判断。在中学阶段，可根据金属与水反应的难在中学阶段，可根据金属与水反应的难易，元素最高价氧化物对应的水化物碱性强易，元素最高价氧化物对应的水化物碱性强弱等方法，还可以通过电化学方法判断金属弱等方法，还可以通过电化学方法判断金属活动性强弱顺序。活动性强弱顺序。第28页，共46页，编辑于2022年，星期二名称名称电极材料电极材料电解质电解质电极反应电极反应电池反应电池反应酸式锌锰酸式锌锰干电池干电池正极：石墨正极：石墨负极：锌负极：锌NHNH4 4ClCl和和Zn
25、CLZnCL2 2负极负极:Zn-2e-=Zn2+正极：正极：2NH2NH4 4+2e+2e-=NH=NH3 3+H+H2 22NH2NH4 4+Zn=Zn+Zn=Zn2+2+2NH+2NH3 3+H+H2 2 碱性锌锰碱性锌锰干电池干电池正极：正极：MnOMnO2 2负极：锌负极：锌KOHKOH负极负极:2:2Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：2MnO2MnO2 2+H+H2 2O+2eO+2e-=Mn=Mn2 2OO3 3+2OH+2OH-Zn+2MnOZn+2MnO2 2+H+H2 2O=Zn(OH)O=Zn(OH)2 2+Mn+Mn2 2OO3 3铅蓄电池铅蓄电池正极：正
26、极：PbOPbO2 2负极：负极：PbPb3030的的H H2 2SOSO4 4溶液溶液负极负极:2Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：正极：PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e-=PbSO+2e-=PbSO4 4+2H+2H2 2OOPb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4+2PbSO+2PbSO4 4+2H+2H2 2OO氢氧燃料氢氧燃料电池电池正极：石墨正极：石墨负极：石墨负极：石墨KOH溶溶液液负极负极:Zn-2e-=Zn2+正极：正极：2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2OO常见化学电源大全常见化学电源大全第29页，共46
27、页，编辑于2022年，星期二名称名称名称名称电极材料电极材料电极材料电极材料电解质电解质电解质电解质电极反应电极反应电极反应电极反应电池反应电池反应电池反应电池反应铝铝铝铝空气空气空气空气-海水电池海水电池海水电池海水电池海水海水海水海水负极负极负极负极:4:4Al-12e-=4Al3+正极：正极：正极：正极：3O3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e-=12OH=12OH-4AL+3H4AL+3H2 2O+6OO+6O2 2=4Al(OH)=4Al(OH)3 3锌银电池锌银电池锌银电池锌银电池正极：正极：正极：正极：AgAg2 2OO负极：负极：负极：负极：ZnZnKOHKOH溶液
28、溶液溶液溶液负极负极负极负极:Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极：正极：正极：正极：AgAg2 2O+HO+H2 2O+2eO+2e-=2Ag+2OH=2Ag+2OH-Zn+AgZn+Ag2 2O=ZnO+2AgO=ZnO+2Ag锂电池锂电池锂电池锂电池正极：石墨正极：石墨正极：石墨正极：石墨负极：负极：负极：负极：LiLiLiALCLLiALCL4 4SOClSOCl2 2负极负极负极负极:8Li-8e-=8Li+正极：正极：正极：正极：3SOCl3SOCl2 2+8e+8e-=SO=SO3 32-2-+2S+6Cl+2S+6Cl-8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl
29、+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S第30页，共46页，编辑于2022年，星期二【练习练习3】氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是：产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是：据此判断下列叙述正确的是（据此判断下列叙述正确的是（）A、电池放电时，电池负极周围溶液、电池放电时，电池负极周围溶液pH不断增大不断增大B、电池放电时，镍元素被氧化、电池放电时，镍元素被氧化 C、电池充电时，氢元素被还原、电池充电时，氢元素被还原D、电池放电时，、电池放电时，H2是负极（是负极（1999年
30、全国高考试题）年全国高考试题）C、D【练习练习4】有人用铂作电极，有人用铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，又从两电极分别通溶液作电解质溶液，又从两电极分别通CH4和和O2，形成燃料电池，该电池中通入甲烷的，形成燃料电池，该电池中通入甲烷的铂为铂为 极，发生的电极反应是极，发生的电极反应是 ，该电池工作时（放电）溶液的该电池工作时（放电）溶液的pH值将值将 ，反应的总化学方程式是，反应的总化学方程式是 。负负CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O 变小变小 CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O 2H2+NiO(OH)Ni(OH)22H2+2NiO(OH-)2Ni(OH)2充电充电放
31、电放电第31页，共46页，编辑于2022年，星期二 ：不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液：不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液发生原电池反应，比较活泼的金属发生原电池反应，比较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。三、金属的电化学腐蚀三、金属的电化学腐蚀 1、金属腐蚀的概念与实质、金属腐蚀的概念与实质 金属腐蚀：金属腐蚀：金属或合金与周围接触的金属或合金与周围接触的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。的过程。实质：实质：金属金属 M-ne-Mn+（氧化反应）（氧化反应）2、金属腐蚀的类型、金属腐蚀的类型（1）化学腐蚀
32、：金属直接接触强氧化剂而被氧化腐蚀的过程。）化学腐蚀：金属直接接触强氧化剂而被氧化腐蚀的过程。（2）电化学腐蚀）电化学腐蚀 FeC电解质溶液电解质溶液O2OH-Fe2+e-e-e-例：例：钢铁腐蚀钢铁腐蚀第32页，共46页，编辑于2022年，星期二 吸氧腐蚀吸氧腐蚀 弱酸性、中性或碱性溶液中弱酸性、中性或碱性溶液中负极：负极：（Fe）2Fe-4e-=2Fe2+正极：正极：（C）2H2O+O2+4e-4OH-析氢腐蚀析氢腐蚀较强酸性溶液中较强酸性溶液中负极：负极：（Fe）Fe-2e-=Fe2+正极：正极：（Fe）2H+2e-H2 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别与联系化学腐蚀和电化学腐蚀的区别与联系化
33、学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀反应本质反应本质反应本质反应本质 反应条件反应条件反应条件反应条件 反应现象反应现象反应现象反应现象 相互关系相互关系相互关系相互关系金属失电子被氧化金属失电子被氧化 金属与氧化剂直接接触金属与氧化剂直接接触 不纯金属或合金与不纯金属或合金与电解质溶液接触电解质溶液接触无电流产生，常伴随热效应无电流产生，常伴随热效应 有微弱电流产生有微弱电流产生 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍第33页，共46页，编辑于2022年，星期二3、金属的防护、金属的防护（1）改变金属的内部结构性能）改变金属的
34、内部结构性能（2）在金属表面覆盖保护层）在金属表面覆盖保护层（3）电化学保护法）电化学保护法 利用原电池原理，在受保护金属上连接一较活泼金属，使受保护利用原电池原理，在受保护金属上连接一较活泼金属，使受保护金属作为原电池正极而不被腐蚀。金属作为原电池正极而不被腐蚀。利用电解原理利用电解原理 第34页，共46页，编辑于2022年，星期二2.判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律 不纯的金属或合金不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微在潮湿的空气中形成微电池发生电化腐蚀电池发生电化腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗活泼金属因被腐蚀而损耗,金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关金属腐蚀的快慢与下列两种因素
35、有关;第35页，共46页，编辑于2022年，星期二 (1)与构成微电池的材料有关，两极材料的活动与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速度越性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。蚀。一般说来可用下列原则判断一般说来可用
36、下列原则判断:原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防腐措施的有防腐措施的腐蚀腐蚀第36页，共46页，编辑于2022年，星期二 根据原电池的电极反应判断根据原电池的电极反应判断:两种活动性不同的金属构成原电池的两极，活泼两种活动性不同的金属构成原电池的两极，活泼的金属作负极，负极金属是电子流出的极，正极金属的金属作负极，负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。是电子流入的极。第37页，共46页，编辑于2022年，星期二【课堂练习课堂练习】1.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的时，电解质溶液的pH怎样变化怎样变化:A.不变
37、不变 B.先变小后变大先变小后变大 C.逐渐变大逐渐变大 D.逐渐变小逐渐变小C第38页，共46页，编辑于2022年，星期二 2.下列关于铜下列关于铜锌锌稀稀H2SO4构成的原电池构成的原电池的有关叙述中错误的是的有关叙述中错误的是:()A.锌为负极，锌发生氧化反应锌为负极，锌发生氧化反应B.铜为正极，铜不易失去电子而受到保护铜为正极，铜不易失去电子而受到保护C.负极发生还原反应，正极发生氧化反应负极发生还原反应，正极发生氧化反应D.外电路电子流入的一极为正极，电子流出外电路电子流入的一极为正极，电子流出 的一极为负极的一极为负极 C 第39页，共46页，编辑于2022年，星期二 3.某原电池
38、某原电池,将两金属将两金属X、Y用导线连接用导线连接,同时插同时插入相应的电解质溶液中，发现入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则电极质量增加，则可能是下列情况中的可能是下列情况中的:A.X是负极是负极,电解质溶液为电解质溶液为CuSO4溶液溶液 B.X是负极是负极,电解质溶液为稀电解质溶液为稀H2SO4溶液溶液 C.X是正极是正极,电解质溶液为电解质溶液为CuSO4溶液溶液 D.X是正极是正极,电解质溶液为稀电解质溶液为稀H2SO4溶液溶液第40页，共46页，编辑于2022年，星期二 4.表明金属甲比金属乙活动性强的叙述正确的是表明金属甲比金属乙活动性强的叙述正确的是:A.在氧化还原反
39、应中在氧化还原反应中,甲失电子数比乙多甲失电子数比乙多B.同价态阳离子同价态阳离子,甲比乙氧化性强甲比乙氧化性强C.常温下甲能与浓常温下甲能与浓HNO3反应而乙不能反应而乙不能D.将甲、乙组成原电池时将甲、乙组成原电池时,甲为负极甲为负极第41页，共46页，编辑于2022年，星期二【练习练习1】银制器皿，日久因表面生成银制器皿，日久因表面生成Ag2S而呈黑色，有人设计用原电池而呈黑色，有人设计用原电池原理加以除去。具体作法是将发黑原理加以除去。具体作法是将发黑银器放入一铝制容器中，再加入一定银器放入一铝制容器中，再加入一定浓度的食盐水将银器完全淹没，放置浓度的食盐水将银器完全淹没，放置一段时间
40、后，银器表面不仅黑色褪去，一段时间后，银器表面不仅黑色褪去，而且银不损失；但铝制容器发生损耗。而且银不损失；但铝制容器发生损耗。由以上实验可推知该原电池发生的由以上实验可推知该原电池发生的电极反应式和总反应式为电极反应式和总反应式为_，；装置中食盐水的作用是装置中食盐水的作用是 。Ag2S+2e-2Ag+S2-Al-3e-Al3+3Ag2S+2Al+6H2O6Ag+3H2S+2Al(OH)3作为电解质溶液作为电解质溶液 第42页，共46页，编辑于2022年，星期二【练习练习2】某同学作金属电化学腐蚀实验某同学作金属电化学腐蚀实验设计如右下图所示：试管放一枚缠有铜丝设计如右下图所示：试管放一枚缠
41、有铜丝的光亮铁钉，试管中液体为饱和食盐水，的光亮铁钉，试管中液体为饱和食盐水，试回答：试回答：（1）数天后观察到现象是）数天后观察到现象是_ ，这说明铁钉发生了这说明铁钉发生了 。（2）有关的电极反应式是）有关的电极反应式是 。（3）溶液中发生的化学反应为）溶液中发生的化学反应为 _ 。（4）试管内气体的平均相对分子质量）试管内气体的平均相对分子质量的变化将是的变化将是 （填变大、变小或不变）。（填变大、变小或不变）。铁针表面有铁针表面有红褐色铁锈生成，在液面处锈蚀程度最红褐色铁锈生成，在液面处锈蚀程度最大，大，U型管内液面型管内液面a端升高，端升高，b端降低端降低 吸氧腐蚀吸氧腐蚀 负极：负
42、极：Fe-2e-Fe2+正极：正极：2H2O+O2+4e-4OH-Fe2+2OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2Fe(OH)3 变小变小第43页，共46页，编辑于2022年，星期二【练习练习3】钢铁在锈蚀过程中，下列钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（种变化可能发生的是（）Fe由由0价转化为价转化为+2价；价；O2被还原；被还原；产生产生H2；Fe(OH)3失水形成失水形成Fe2O3.H2O；杂质杂质C被氧化除去被氧化除去A、仅、仅B、仅、仅C、仅、仅 D、仅、仅C第44页，共46页，编辑于2022年，星期二资料卡片资料卡片1、一次能源：直接从自然界取得的能源称、一次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水、太阳能、风力、原为一次能源，如流水、太阳能、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。煤、石油、天然气、天然铀矿等。2、二次能源：一次能源经加工、转换得到、二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源，如电能、蒸汽能等。的能源称为二次能源，如电能、蒸汽能等。第45页，共46页，编辑于2022年，星期二第46页，共46页，编辑于2022年，星期二