原电池(第二课时)

⑸ 判断溶液pH值变化
例5 在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为
0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集 到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 0.015 mol, 4 -lg3.75 溶液的pH值为_________？（溶液体积变化忽略 不计）
x ＝0.015 (mol) 解得： y ＝0.015 (mol) 0.2×0.125×2－0.015 ∴ c(H+)余＝ 0.2 ＝3.75× 10﹣ 4(mol/L ) ∴pH ＝-lg3.75 ×10－4 ＝4 -lg3.75 答：……
3、镍—镉可充电电池可发生如下反应： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 Cd+2NiO(OH)+2H2O 充电 由此可知，该电池的负极材料是 （ D ） A. Cd, B. NiO(OH), C. Cd(OH)2
D. Ni(OH)2
4.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜 〔(CH3COO)2Cu〕，将产生两种影响生成速率的因素，其 一是： Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率 ， 其二是： H+与CH3COO－结合生成CH3COOH，使H+浓度减 小，从而减慢了反应速率。 ；
2.金属表面覆盖保护层 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。 原理： 隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
3.电化学保护法
——牺牲阳极的阴极保护法
原理 ： 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
⑶ 比较反应速率
例2 下列制氢气的反应速率最快的是（ D ） A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸；
C. 粗锌和 1mol/L 硫酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴 CuSO4溶液。
⑷ 比较金属腐蚀的快慢
例3 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的 (2) (1) (3) 顺序是
5.有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近， 试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。
原电池小结
定义 形成条件（三点记住） 正负极名称和电子流向判断 （从活泼性比较、电子得失、氧还反应等多角度判断） 原 工作原理（氧还反应，熟写电极反应式） 电 分析各种电池。
池
比较金属活动性强弱 题型 比较反应速率 比较金属腐蚀的快慢 应用 判断溶液pH变化 金属的腐蚀和防护 腐蚀（定义、本质、类型）
反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。 金属阳离子
失e2、 金属腐蚀的本质： 金属原子 氧化反应
化学腐蚀 3、 金属腐蚀的类型
析氢腐蚀
电化腐蚀 （常见
析氢腐蚀 条 水膜呈酸性。 件 CO2+H2OH2CO3 H++HCO 3吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
流大幅度提高。
铅蓄电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
⑷ 比较金属腐蚀的快慢
例3： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
原电池原理的应用
锂电池
一、原电池
1、什么是原电池？ 2、构成原电池的条件是什么？ 3、原电池的正负极和电子流向如何判断？ 4、原电池的工作原理是什么？ 5、原电池的应用
二、金属的腐蚀和防护
5. 原电池的应用
(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。 (2)比较金属活动性强弱。 例1： 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解， 甲上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
(3)
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的 环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈 变红，原因是什么？
(4)
钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀 和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？
(5)
生产上常采取哪些金属防腐措施？
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
知识总结
㈠. 金属腐蚀
1、 金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学
解： 根据电极反应： 负极： Zn－2e-＝Zn2+ 正极： 2H++2e- ＝H2↑
得： 2H+ —— 2e——H2↑
2 2 22.4
x
y
0.168
二、金属的腐蚀和防护
问题讨论
(1). 判断下列装置是否为原电池？若是， 指出电极名称 并写出电极反应式。
(2). 若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的Fe－C合金 棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？若是，电极 反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？
例4： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
电 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 极 O2+2H2O+4e=4OH正极C(+) 2H++2e=H2↑ 反 应 总反应: Fe+2H+=Fe2+↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · 2O nH （铁锈）
析氢 腐蚀，电极反应式为：负极： Fe–2e-＝Fe2+
2、 分析右图，按要求写出有关反应方程式：
（1）、铁棒上的电极反应式为： （2）、碳棒上的电极反应式为：
（3）、溶液中发生反应的化学方程式： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe–4e-＝2Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH-
腐蚀防护（常见三种方法）
化学电源
空气电池
锂电池
干电池
上图是锌－锰干电池
随着用电器朝着
小型化、多功能化发 展的要求，对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来
的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由
锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电
练 习
1. 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1） 若液面上升，则溶液呈 中性或碱性 性，发生 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极： Fe–2e-＝Fe2+ , O 正极： 2+2H2O+4e-＝4OH－； （2） 若液面下降，则溶液呈 2H 正极： ++2e-＝H2↑ 。 酸性 性，发生
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
㈡ 钢铁腐蚀的防护：
⒈ 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。
千年不锈之谜
1965年冬天，在湖北省望山楚墓群中，出土了传说中的越王勾践剑。越王 勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%。该剑出土时插在 髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下，墓室四周用白膏泥填塞， 其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。加上墓坑上部 填土夯实，墓室几乎成了一个密闭的空间。墓处在现代荆州附近的漳河二 干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱 性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好 而得到证实。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河， 但剑身几乎不见锈斑。它千年不锈的原因到底是什么呢？ 在古代墓葬中，青铜器发生锈蚀的途径一般说来有这样几条：在潮湿的条 件下，有空气或氧气存在时，发生锈蚀，生成铜盐；在潮湿的条件下与贵 重金属(如金、银等)接触，产生电化学腐蚀；与硫或含有硫的物质接触， 生成铜的硫化物等。