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《專題十二 原電池 學(xué)案》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、龍文環(huán)球教育教師1對1中小學(xué)課外輔導(dǎo)LongWenHuanQiuEducation原電池-化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、原電池的基礎(chǔ)知識1、定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、構(gòu)成條件:①活潑型不同的兩個電極②能與活潑型較強(qiáng)的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液③形成閉合回路e-沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生陽離子移向ZnCuGH2SO4負(fù)極不斷溶解電解質(zhì)溶液正極還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+3、反應(yīng)原理(如鋅銅原電池)較活潑金屬負(fù)極陰離子移向電子流出氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)較不活潑金屬或非金屬電子流入陽離子移向4、正負(fù)極的判斷注意:(1)原電池構(gòu)成的
2、本質(zhì)條件:某一電極(負(fù)極)要能與電解質(zhì)溶液的中某種成分反應(yīng)。(2)很活潑的金屬單質(zhì)不可做原電池的負(fù)極,如K、Na、Ca等(3)在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。(4)兩極得失電子數(shù)相等8龍文環(huán)球教育教師1對1中小學(xué)課外輔導(dǎo)LongWenHuanQiuEducation二、金屬的腐蝕與防護(hù)1、化學(xué)腐蝕:金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕2、電化學(xué)腐蝕:以鋼鐵的腐蝕為例類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正極反應(yīng)O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+其他反應(yīng)F
3、e2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=Fe(OH)3↓部分Fe(OH)3失水變成鐵銹3、金屬的防護(hù)(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如把Ni、Cr等加入普通鋼中制成不銹鋼。(2)覆蓋保護(hù)層a.涂油脂、油漆、搪瓷、塑料等b.電鍍耐腐蝕的金屬(Zn、Sn、Cr、Ni等)(3)電化學(xué)保護(hù)法多采用犧牲陽極保護(hù)法,如在船只的螺旋槳附近鑲嵌活潑金屬鋅塊。另外,可采用與電源負(fù)極相連的保護(hù)方式,如大型水壩的船閘的保護(hù)。三、化學(xué)電源8龍文環(huán)球教育教師1對1中小學(xué)課外輔導(dǎo)LongWenHuanQiuEducation1、一次電池(又叫不充電電池)普通鋅
4、錳干電池:負(fù)極:Zn負(fù)極反應(yīng):Zn+2NH4Cl-2e-=Zn(NH3)2Cl2+2H+正極:碳棒正極反應(yīng):2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-電解質(zhì):NH4Cl溶液總反應(yīng):2MnO2+Zn+2NH4Cl=2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2堿性鋅錳電池:負(fù)極:Zn負(fù)極反應(yīng):Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極:碳棒正極反應(yīng):2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-或2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-電解質(zhì):KOH溶液總反應(yīng):Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3或2MnO2+Zn
5、+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2與普通鋅錳電池相比,其優(yōu)點(diǎn)是:放電時間長。2、二次電池(又叫充電電池或可逆電池)鉛蓄電池,其正極覆蓋PbO2,負(fù)極覆蓋Pb,電解質(zhì)是30%H2SO4溶液(1)放電時的電極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng):Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極反應(yīng):PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O總反應(yīng):PbO2+Pb+2SO42-+4H+=2PbSO4+2H2O(2)充電時的電極反應(yīng):陰極反應(yīng):陽極反應(yīng):總反應(yīng):8龍文環(huán)球教育教師1對1中小學(xué)課外輔導(dǎo)LongWenHuanQiuEducation3、燃料電池以還原劑(
6、甲醇、氫氣、一氧化碳、甲烷等作燃料)為負(fù)極反應(yīng)物,以氧化劑(氧氣、空氣等)為正極反應(yīng)物。電解質(zhì)則有堿性、酸性、熔融鹽和固體電解質(zhì)。氫、氧燃燒電池:電解質(zhì)種類中性酸性堿性負(fù)極反應(yīng)2H2-4e-=4H+2H2-4e-=4H+2H2+4OH--4e-=4H2O正極反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)2H2+O2=2H2O甲烷燃料電池:電解質(zhì)種類中性酸性堿性負(fù)極反應(yīng)CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極
7、反應(yīng)2O2+4H2O+8e-=8OH-8H++2O2+8e-=4H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-總反應(yīng)CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2OLI.鎳氫電池是近年來開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染鎘的鎳鎘電池,鎳氫電池的總反應(yīng)是:H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2,根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是()A.電池放電時,電池負(fù)極周圍溶液的pH值不斷增大B.電池放電時,鎳元素被氧化C.電池充電時,氫元素被還原D.電池放電時,H2是負(fù)極L2.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。
8、鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)