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第四节 金属的电化学腐蚀与防护(5)


第四节 金属的电化学腐蚀与防护

普通干电池

原电池
手机电池 摄像机 专用电池

钮扣电池

笔记本电脑 专用电池

“神六”用 太阳能电池

我们把化学能转变为电能的

装置叫

原电池

铜锌原电池原理.swf

我来试试

以下装置不是原电池的请说明原因, 是原电池的请写出电极反应式。
A A

Zn

C

Zn

Zn

稀 H2SO4

CuSO4溶液
2+

负极 Zn -2e =Zn
+ -

-

正极 2H+2e=H2↑

两极活泼性相同, 尽管发生氧化还 原反应,但不产 生电流。

A

A

Cu

Zn

Zn

Cu

C2 H5 OH

稀 H2SO4

稀 H2SO4

不是电解 质溶液。

没有形成闭合回路

1、原电池的形成条件
构成前提:两个电极中至少有一个可以 和电解质溶液自发地发生氧化还原反应.
(1)活动性不同的金属(或一种金属和一种 非金属导体)作电极。

(2)两电极插入电解质溶液中。 (3)形成闭合回路。(两电极外线用导线 连接,可以接用电器。)

下列哪些装置能构成原电池?





(分析 )



什么是盐桥?
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。

盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶 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。 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。

演 稿

示 1



2 3 等 后

斗式提升机www.mytisheng.com 岩呷夻

此电池的优点: 能产生持续、稳 定的电流。

原电池是由两

个半电池组成的;
半电池中的反应就 是半反应,即电极 反应,所以半电池 又叫电极(不是电 极导体)。

2、原电池两极的化学反应即半反应, 又叫电极反应。 失去电子的一极叫负极, 用 - 表示,发生氧化反应 锌半电池反应: Zn - 2e- = Zn2+ 铜半电池反应: Cu2++ 2e- = Cu ()
得到电子的一极叫正极, 用 + 表示,发生还原反应

总反应式:综合正极和负极电极反应式而得: Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu

1、请你根据化学反应 : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 Cu 动动脑 判断右边原电池的正、负极, 并写出电极反应式。

A

C

负极:Cu-2e-=Cu2+ 3+ 正极:2Fe +2e- =2Fe 2+

FeCl3溶液
A

2、请判断右边原电池的正、负极? 并写出电极反应式 Mg
提示: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

Al

NaOH溶液 稀硫酸溶液

思考与交流:
若将此装置中 的锌电极换成 铁电极,则电 流表的指针偏 转幅度有何变 化? 原电池输出电能的能力: 首先取决于组成原电池的反应物的 氧化还原能力; 其次装置设计的合理性以及影响电 极反应的条件也是重要因素

【议一议】原电池的设计
? 设计中需要关注的问题:
? 1 、有一个自发进行的氧化还原反应 ? 2 、要有电极材料 ? 3 、电解质溶液

? 4 、组成闭合回路 ? 5 、装置

请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag

设计成一个能产生稳定电流的原电池装

置,并写出两个电极上的电极反应。

提 ( 1)装置可采用烧杯和盐桥 示 ( 2)注明原电池的正极和负极 与 ( 3)注明外电路中电子的流向 要 ( 4 )写出两个电极上的电极反应 求

【归纳与总结】
3、原电池的设计思路
(1)以自发进行的氧化还原反 应为基础 (2)把氧化还原反应分解为氧 化反应和还原反应两个半反应 ,从而确定电极反应 (3)以两极反应为原理,确定 电极材料及电解质溶液 (4)画出装置简图

【思考与训练】
某原电池的总反应的离子方程式为: 2Fe3++Fe == 3Fe2+,

不能实现该反应的原电池组成是( CD



A、正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液

D、正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液

【思考与训练】
? 下列关于原电池的叙述正确的是( B

) ? A、构成原电池的正极和负极必须是两 种不同的金属 ? B、原电池是将化学能转变为电能的装 置 ? C、原电池中电子流出的一极是负极, 该极被还原 ? D、原电池放电时,电流的方向是从负 极到正极





本节课我们进一步了解了原电 池的工作原理;明确了原电池是由 两个半电池组成的;要求我们能够 写出电极反应式和电池总反应方程 式;并且能够根据原电池的工作原 理将某些氧化还原反应设计成简单 的原电池。


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