电化学原电池原理化学电源金属防腐.ppt

第一页，共二十七页，2022年，8月28日 长葛三高 李新朵 长泾中学 殷冬伟 第二页，共二十七页，2022年，8月28日 原电池效应的发现 1780年，意大利的医学家伽伐尼在偶然的情况下，以 铜制的解剖刀碰触到置于铁盘內的青蛙，发现其立刻产生 抽搐现象，因而认为有微电流流过，他主张是生物本身內 在的自发电流。被认为是提出了原电池的雏形。 第三页，共二十七页，2022年，8月28日 Zn-Cu原电池工作原理 现象:电流计指针发生偏转, Cu片上产生气泡, Zn片变小. 第四页，共二十七页，2022年，8月28日 Zn-Cu原电池工作原理 Zn Cu 电极类型 电极反应类型 电极反应式 电池反应式 电子流向 电流流向 溶液pH值变化 H+移动方向 负极 正极 氧化反应 还原反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ Zn+2H+=Zn2++H2 ↑ Zn流向Cu(外部) Cu流向Zn(外部) 逐渐变大 Zn移向Cu—负极移向正极(内部) 第五页，共二十七页，2022年，8月28日 化学能转化为电能 发生氧化还原反应 二.原电池工作原理 一.原电池定义 较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极） 。 第六页，共二十七页，2022年，8月28日 实验探究形成原电池的条件 形成条件一： 活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 第一组实验 第七页，共二十七页，2022年，8月28日 实验探究形成原电池的条件 第二组实验 形成条件二： 有电解质溶液； 第八页，共二十七页，2022年，8月28日 实验探究形成原电池的条件 形成条件三： 必须形成闭合回路 第三组实验 第九页，共二十七页，2022年，8月28日 三.简单原电池的构成条件 1.活泼性不同的两个电极 2.有电解质溶液(一般负极能与之反应) 3.工作时形成闭合回路 负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等 ——一定是氧化还原反应 第十页，共二十七页，2022年，8月28日 例1.发生原电池的反应通常是放热反应，在理论 上可设计成原电池的化学反应是（ ） A. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); △H0 B. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) =BaCl2(1)+2NH3·H2O(1)+8H2O(1)；△H0 C. CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g); △H0 D. CH4(g)+2O2(g) →CO2(g)+2H2O(1); △H0 D 第十一页，共二十七页，2022年，8月28日 四.原电池应用——化学电源 1、锌-锰干电池(一次电池) 负极（锌筒） ： Zn+2OH--2e-=Zn (OH) 2 正极（石墨） ： 2H2O+2MnO2 + 2e—=2MnO(OH)+2OH- 总反应： Zn+2H2O+2MnO2= Zn (OH)2 +MnO(OH) 第十二页，共二十七页，2022年，8月28日 2、铅蓄电池 负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4 正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O 总反应：Pb+PbO2+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O 放电 充电 若为充电,无需更换电极:负——负,正——正 阴 阳 第十三页，共二十七页，2022年，8月28日 例2.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能 电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。 高铁电池的总反应为: 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确的是 A．放电时负极反应为：Zn—2e- +2OH-= Zn(OH)2 B．充电时阳极反应为： Fe(OH)3 -3e-+ 5 OH- = FeO42- + 4H2O C．放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强 放电 充电 第十四页，共二十七页，2022年，8月28日 3、燃料电池 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。(一般以KOH为电解质溶液) 负极H2：2H2+4OH- -4e- =4H2O 正极O2：O2+2H2O +4e- =4OH- 总反应： O2+2H2 =2H2O 第十五页，共二十七页，2022年，8月28日 例3. （