化学电源与金属腐蚀与防护.ppt

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1、1.了解常见的化学电源。2.掌握原电池电极反应式的书写。3.了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。高考要求：化学电源与金属腐蚀与防护解决原电池问题的出发点和基本原则是：书写电极反应式，注意几点：（1）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应式的一切规则（如“拆”、“平”）；（2）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在碱性溶液中以形式CO3-存在）；（3）溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。（4）两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应

2、、总反应减去正极反应得到负极反应。一、化学电源1、干电池：普通干电池，又称锌锰电池。干电池的外壳是锌筒，作负极。中间的一根石墨棒是正极，在石墨棒和锌筒之间，充满了二氧化锰、炭黑、浸湿的氯化铵及其他糊状填充物。干电池在使用时，两极通过金属导线连接起来形成了外电路，电子从锌筒负极流出，经外电路而流入石墨棒正极。2、铅蓄电池：在铅蓄电池里，装有铅锑合金制成的栅状极板。正极的极板上有二氧化铅，负极的极板上是海绵状的铅。两种极板都浸泡在硫酸溶液中。负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极：PbO2＋4H+＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO42Pb

3、SO4＋2H2O充电放电根据原电池的工作原理分析，负极失去电子发生氧化反应，可知：Pb–2e-＝Pb2+①,生成的Pb2+进入电解质溶液中，Pb2+与溶液中的SO42-不能共存，要继续反应生成PbSO4，即：Pb2++SO42-＝PbSO4②，因此在原电池的负极反应式为①+②即：Pb–2e-+SO42-＝PbSO4；正极是得电子发生还原反应的一极，则有;PbO2+2e-＝Pb2++2O2-①,Pb2+和O2-进入溶液中，由于电解质溶液是H2SO4溶液，O2-在酸性环境中，不能单独存在，可供O2-结合的微粒由H+和H2O，O2-在酸性环境中优先结合H+生成H2O，这样在正极发生的反应有：

4、4H++2O2-＝2H2O②；Pb2++SO42-＝PbSO4③根据以上分析可知正极反应式为①+②+③即：PbO2+2e-+SO42-+4H+＝PbSO4+2H2O。（注意：在电极反应式中应遵循电荷守恒和质量守恒；在负极反应式与正极反应式相加求总反应时要注意得失电子数要相等。）我国首先研制出以铝—空气—海水电池为能源的新型航标灯，只要把灯放入海水中数分钟就会发出耀眼的光线，其能量比普通干电池高20—50倍。试推测此电池的基本结构：负极材料是，铁能否做正极材料？负极反应正极反应总反应。3.海水电池负极：Al正极：活泼性比Al弱的导体电极反应方程式：负极：Al–3e-=Al3+O2+4e-

5、+2H2O=4OH-正极得失电子守恒请写出反应总的方程式4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓Ag—Zn高能电池：由Ag2O、Zn及KOH溶液组成。总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn（OH）2+2Ag根据原电池原理可知：Zn做负，Ag2O做正极，电解质溶液为KOH溶液。负极极失去电子发生氧化反应，则负极反应为：Zn–2e-＝Zn2+,Zn2+进入溶液后又与溶液中的OH-反应Zn2++2OH-＝Zn（OH）2。所以负极反应为：Zn–2e-+2OH-＝Zn(OH)2;正极为Ag2O得到电子发生还原反应，即Ag2O+2e-＝2Ag+O2-O2-在中性或碱性环境中也不能单独存在，只能

6、结合H2O生成OH-，故在中性或碱性条件下O2-+H2O＝2OH-，所以正极反应式为：Ag2O+2e-+H2O＝2Ag+2OH-。4.钮扣电池银锌电池（钮扣式电池）的正极是由氧化银和少量石墨组成的活性材料，负极是锌汞合金，电解质为氢氧化钾溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e＝ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e＝2Ag＋2OH－；总反应为：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO，下列判断正确的是（）A、锌为正极，Ag2O为负极B、锌为负极，Ag2O为正极C、原电池工作时，负极区PH减小D、原电池工作时，负极区PH增大B、C5.燃料电池：燃料电池能将燃料跟氧气起化学反应时所产生的化学能转变为

7、电能。正极和负极都用多孔碳或多孔镍、铁等制成。从负极连续通入煤气、水煤气、氢气、甲烷等可燃性气体物质；从正极连续通入空气或氧气。用碱（如KOH）的水溶液或熔融的碳酸盐、金属氧化物（如K2CO3、MgO等）做电解液。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的能量利用率高于燃料直接燃烧，可达70%以上。H2－O2电池是常用的一种燃料电池，构造如图所示：H2和O2分别从电池的负极和正极通入，穿过浸入20％～40％的KOH溶液的多孔碳电极，电极反