化学原电池教学课件.ppt

方法一：根据电极材料的性质确定。 1.对于金属—金属电极， 活泼金属是负极，不活泼金属是正极； 2.对于金属—非金属电极， 金属是负极，非金属是正极，如干电池等； 3.对于金属—化合物电极， 金属是负极，化合物是正极。 方法二：根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极； 得电子的反应→还原反应→正极。 * 一．原电池的工作原理： 1.定义： 化学能转化为电能的装置为原电池。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池； ２.电极名称： 原电池 相对活泼的电极为负极 相对不活泼的电极为正极 3.电极反应： 原电池 负极： 正极： 失电子发生氧化反应的电极 得电子发生还原反应的电极 4.定向移动方向：电子、离子 “负极出电子，电子回正极” “正荷移向正极，负电荷移向负极” “负极出电子，电子回正极” “正荷移向正极，负电荷移向负极” 氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液 盐桥 失e，沿导线传递，有电流产生 还原反应 2H++2e- =H2↑ 阴离子 阳离子 总反应： 负极 正极 2H++2e- =H2↑ Zn-2e- =Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (离子方程式） （化学方程式） 电极反应 正极： 负极： （氧化反应） （还原反应） 阳离子 外电路 内电路 总结：原电池的工作原理： （２）盐桥的作用是什么？ 可提供定向移动的阴阳离子，使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行 双液原电池的工作原理（有关概念） （１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出 盐桥的作用： （1）形成闭合回路。 （2）平衡电荷。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 (3)双液原电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。 5、原电池的形成条件 (4)两电极间形成闭合回路。 （两电极用导线连接，或接触。） （1）能自发地发生的氧化还原反应； （3）两电极插入到电解质溶液中； 参与电极反应或构成内电路 （2）两个活泼性不同的导体作电极； ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。 ②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极） 练习：下列哪几个装置能形成原电池？ A B C D E F M N CuSO4 √ √ √ √ 二、电极的判断 方法三：根据电子、电流、溶液中离子的流向确定。 1.根据电子的流向判断 电子流出的是负极，流入的是正极； 2.根据电流的流向判断 电流流出的是正极，流入的是极； 3.根据溶液中离子的流向判断 溶液中阳离子流向的是正极，阴离子流向的是负极； 方法四：根据电极现象确定。 不断溶解、质量减少的是负极； 电极质量增加或电极质量不变但有气体产生的是正极； 利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图。 (+) (-) G Zn Pt FeCl3 溶液 (+) (-) 盐桥 Zn C ZnCl2溶液 FeCl3溶液 G 原电池的应用--原电池装置的设计 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）化学腐蚀与电化学腐蚀 原电池应用--金属的防护 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 现象 不纯金属或合金跟 电解质溶液接触 金属跟非金属 单质直接接触 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 （2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例） 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 电极反应 负 极 正 极 总反应式 水膜酸性较强 （pH＜4.3) 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=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O 进一步反应： 负极： 正极： 电池反应： 2、金属防护的几种重要方法 改变金属内部的组成结构，将金属