原电池原理及应用1汇总.ppt

例：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ， 此时电池内总的反应式 。 KOH溶液 CH4 O2 H2O a b CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 燃料电池优点： 能量转化效率高，排放的废弃物少和运行时噪音小等 6）海水电池（电解质溶液为海水） 负极：4Al-12e—=4Al3+， 正极：3O2+6H2O+12e—=12OH— 总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 7）锂电池（非水有机溶剂电解液） 负极：2Li-2e—=2Li+，正极：I2+2e—=2I—， 总反应：2Li+I2=2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。 原电池工作原理 第四课时 1、 2、 金属阳离子 失e- 氧化反应 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 （常见普遍） 金属腐蚀及防护 金属原子 金属腐蚀的本质： 3、 金属腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。 钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁的腐蚀 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱。 CO2+H2OH2CO3  H++HCO 3- 电极反应 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+) 2H++2e=H2↑ O2+2H2O+4e=4OH- 总反应: Fe+2H+=Fe2+↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 钢铁腐蚀的防护： 例6： 改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。 ⒈ A. C. 铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； B. D. 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； 2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去； （ D ） 它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金； 2.金属表面覆盖保护层 3.电化学保护法 原理： 原理 ： 如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化 物薄膜）作保护层。 隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 ——牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。 牺牲阳极的阴极保护法示意图 练习：下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 A ③④②① B ②③①④ C ④②①③ D ③②①④ D 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀 小结 例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为____________，则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为__________________，则其负极反应可表示为_________________________ 。 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 例3：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，