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1、高一化學(xué)原電池學(xué)生思考 ?。?)鋅和稀H2SO4直接反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么? ?。?)插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡? ?。?)銅絲上的電子由何處而來,出來的是什么氣體? 學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn),建議討論步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結(jié)論(難)?????一、原電池 對比銅鋅原電池與直流電源或干電池的實(shí)驗(yàn),得出有關(guān)的電極名稱,電流流動方向,電子流動方向等。?????? 電極反應(yīng):負(fù)極(鋅片)Zn-2e=Zn2+(氧化反應(yīng)) 正極(銅片)2H++2e=H2↑(還原反應(yīng)) 原電池反應(yīng):Zn+
2、2H+=Zn2++H2↑8高一化學(xué) 定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池?! ≡姵刂校弘娮恿魅氲囊粯O是正極(較不活潑金屬),電子流出的一極是負(fù)極(較活潑金屬)。 原理:較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)流向較不活潑的金屬(正極)?! ≡姵亟M成:①兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料);②電解質(zhì)溶液(中學(xué)只局限活潑金屬與電解質(zhì)溶液能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的情況)?! ≡姵匦纬呻娏鞯臈l件:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料)與電解質(zhì)溶液接觸構(gòu)成
3、閉合回路。 經(jīng)常用做惰性電極材料的物質(zhì)是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個裝置的電極反應(yīng)是相同的。說明:教學(xué)軟件不能代替教學(xué)實(shí)驗(yàn),不過可以在總結(jié)時用演示教學(xué)軟件。 [練習(xí)]判斷下列裝置那些能構(gòu)成原電池,標(biāo)出電極名稱,寫出電極反應(yīng)。二、化學(xué)電源 1、干電池8高一化學(xué) 家庭常用電池。 常見的是鋅-錳干電池。如圖: 2、鉛蓄電池 目前汽車上使用的電池?! °U蓄電池的構(gòu)造是用含銻5%—8%的鉛銻合金鑄成格板。PbO2作為陽極,Pb作為陰極,二者交替排列而成。電極之間充有密度為1.25%—1
4、.28%g?cm-3的硫酸溶液?! ?、鋰電池 鋰電池是一種高能電池,鋰作為負(fù)極,技術(shù)含量高,有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動力電源?! ?、新型燃料電池 還原劑(燃料)在負(fù)極失去電子,氧化劑在正極得到電子?! ∧壳俺R姷挠?,氫氣、甲烷、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。 特點(diǎn)是能量大、使用方便、不污染環(huán)境和能耗少等。三、金屬的腐蝕和防護(hù) ?。?)金屬的腐蝕 金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍
5、接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。 ◇????析氫腐蝕(在酸性條件下) 說明:析氫腐蝕備有Flash演示教學(xué)軟件,請查閱或選用?! ′撹F在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。 H2O+CO2?H2CO3?H++HCO3- 構(gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)——碳(正極)——酸性電解質(zhì)薄膜 負(fù)極(鐵)Fe–2e=Fe2+(被氧化) 正極(碳)2H++2e=H2↑(被還原) ◇????吸氧腐蝕(在弱酸性或中性條件下)8高一化學(xué) 說明:吸氧腐蝕備有
6、Flash演示教學(xué)軟件,請查閱或選用?! ′撹F在潮濕的空氣中,鋼鐵表面水膜溶解了氧氣?! ?gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)——碳(正極)——電解質(zhì)薄膜 負(fù)極(鐵)2Fe–4e=2Fe2+(被氧化) 正極(碳)2H2O+O2+4e=4OH-(被還原) ◇????析氫腐蝕和吸氧腐蝕往往同時發(fā)生,一般情況下,鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕?! 討論]析氫腐蝕或吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜溶液的PH值會有什么變化? (2)金屬的防護(hù)[通過研究討論學(xué)習(xí)] 1、?改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)?! ?、?在金屬表面覆蓋保護(hù)層。
7、 涂油脂、油漆,覆蓋搪瓷、塑料,電鍍、熱鍍、噴鍍,在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜?! ?、?電化學(xué)保護(hù)法。精選題:1、有關(guān)右圖裝置,描述正確的是A.電流從鋅電極經(jīng)金屬導(dǎo)線流向銅電極B.鋅為陰極,銅為陽極C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Zn–2e→Zn2+D.一段時間后,溶液中陽離子濃度增大、陰離子濃度不變2、如圖所示,下列敘述正確的是A.過程中溶液的PH會減小B.鋅為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.銅棒上反應(yīng)為2H++2e→H2↑D.電流方向從Zn經(jīng)導(dǎo)線到Cu3、如右圖所示,a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的
8、是()。A.a是正極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.鋅是陰極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Zn-2e—→Zn2+C.稀硫酸中溶液的pH變小D.往濾紙上滴加酚酞試液,b極附近顏色變紅8高一化學(xué)4、下列說法中,正確的是A.銅鋅原電池中,鋅作陽極,銅作陰極B.石墨電極電解氯化銅溶液的反應(yīng)中,陽極上質(zhì)量增重C.銅鋅原電池中,電子由鋅極經(jīng)導(dǎo)線流向銅極D.石墨電極電解氯化鈉溶液的反應(yīng)中,在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉5、把銅片和鋅片放在盛有稀硫酸的表面皿(Ⅰ)中,把石墨a和石墨b放在盛有飽和食鹽水的表面皿(Ⅱ)中,如下圖所示,下