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§1-2 化学能与电能 第二课时 原电池的应用 第二章 化学反应与能量 【知识回顾】 一、化学能与电能的转换 1、原电池 1）定义：将化学能转变为电能的装置 3）原电池的构成条件 ① 两种活泼性不同的金属作电极 （或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”） 较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属)为正极 ② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应） ③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应 负极失电子、发生氧化反应；正极得电子、发生还原反应。电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。 2）原电池反应原理 4）判断原电池正、负极的方法 ①由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼性较强的金属为负极； 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断： 外电路电流由正极流向负极； 电子由负极流向正极。 ③根据原电池两极发生的变化来判断： 负极总是失电子发生氧化反应； 正极总是得电子发生还原反应。 ④根据电极反应现象判断 不断溶解，质量减少为负极； 有气体产生或质量增加或不变为正极。 CuCl2 Cu Fe A - + 原电池反应的本质是: 氧化还原反应 2、原电池的应用 1）制作化学电源： 锌锰电池 锂电池 氧化银电池 2）加快反应速率： 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。 Zn Cu H2SO4溶液 Zn H2SO4溶液 Cu、Zn相连，金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分。故电子顺导线到达Cu表面，H+从Cu表面得到电子变成H2逸出。 铜锌之间有电流出现，也就形成了一个电场铜锌之间就有电压，这个电压相当于加速器，加速了电子的得失。 3）判断金属活动性的强弱 较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属)为正极 先判断原电池的正、负极，金属性：负极正极 2、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a、b相连时,a为负极；c、d相连时,电流由d到c；a、c相连时,c极上产生大量气泡；b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（ ） A．a b c d B．a c d b C．c a b . d D．b d c a B 【练习】 1、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ） A．XYZ　 B．XZY　　　 C．YXZ　 D．YZX C 4）揭示金属腐蚀的原因及防止金属的腐蚀。 钢铁中含有碳，C与Fe若接触电解质溶液，可组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。 ① 金属的腐蚀 Ⅰ.定义: 金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。 Ⅱ.分类: 化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。这类腐蚀不普遍。 电化学腐蚀： 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，因发生原电池反应所引起的腐蚀。金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。 ② 钢铁的腐蚀 电化学腐蚀主要包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀 Ⅰ.钢铁的析氢腐蚀 Fe C 电解质溶液 Fe C 电解质溶液 钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。原来，在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子，还溶解了O2、CO2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 酸性较强 弱酸性或中性 负极(Fe)： Fe - 2e-=Fe2+ 正极(C)： 2H+ + 2e- = H2↑ Ⅱ.钢铁的吸氧腐蚀 负极(Fe)： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极(C)： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 总反应： 2Fe + O2 + 2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 +3H2O 钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀 ③ 金属的防腐 Ⅰ.改变金属的内部结构 例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢 Ⅱ.在金属表面覆盖保护层 a.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。 b.用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。 c.用化学方法使钢铁表面生成致密的氧化膜。如在机器零