1、關于化學電源與金屬腐蝕與防護第一張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月 解決原電池問題的出發點和基本原則是： 書寫電極反應式，注意幾點： （1）電極反應是一種離子反應，遵循書寫離子反應式的一切規則（如“拆”、“平”）； （2）負極失電子所得氧化產物、正極得電子所得還原產物，與溶液的酸堿性有關（如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在堿性溶液中以形式CO3-存在）； （3）溶液中不存在O2-在酸性溶液中它與H+結合成H2O、在堿性或中性溶液中它與H2O結合成OH-。 （4）兩極反應相加得到總反應，總反應減去負極反應得到正極反應、總反應減去正極反應得到負極反應。 第二張，PPT共二十五頁，

2、創作于2022年6月一、化學電源1、干電池： 普通干電池，又稱鋅錳電池。干電池的外殼是鋅筒，作負極。中間的一根石墨棒是正極，在石墨棒和鋅筒之間，充滿了二氧化錳、炭黑、浸濕的氯化銨及其他糊狀填充物。干電池在使用時，兩極通過金屬導線連接起來形成了外電路，電子從鋅筒負極流出，經外電路而流入石墨棒正極。第三張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月2、鉛蓄電池： 在鉛蓄電池里，裝有鉛銻合金制成的柵狀極板。正極的極板上有二氧化鉛，負極的極板上是海綿狀的鉛。兩種極板都浸泡在硫酸溶液中。 負極：PbSO422ePbSO4正極：PbO24H+SO422ePbSO42H2O總反應式：PbPbO22H2SO4 2

3、PbSO42H2O充電放電第四張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月根據原電池的工作原理分析，負極失去電子發生氧化反應，可知：Pb 2e- Pb2+ ,生成的Pb2+ 進入電解質溶液中，Pb2+ 與溶液中的SO42-不能共存，要繼續反應生成PbSO4，即：Pb2+ + SO42- PbSO4 ，因此在原電池的負極反應式為+即：Pb 2e- + SO42- PbSO4 ；正極是得電子發生還原反應的一極，則有;PbO2 + 2e- Pb2+ + 2O2- ,Pb2+ 和O2-進入溶液中，由于電解質溶液是H2SO4溶液，O2-在酸性環境中，不能單獨存在，可供O2-結合的微粒由H+和H2O，O2-

4、在酸性環境中優先結合H+生成H2O，這樣在正極發生的反應有：4H+ + 2O2- 2H2O；Pb2+ + SO42- PbSO4根據以上分析可知正極反應式為+即：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O。（注意：在電極反應式中應遵循電荷守恒和質量守恒；在負極反應式與正極反應式相加求總反應時要注意得失電子數要相等。）第五張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月我國首先研制出以鋁空氣海水電池為能源的新型航標燈，只要把燈放入海水中數分鐘就會發出耀眼的光線，其能量比普通干電池高2050倍。試推測此電池的基本結構：負極材料是 ，鐵能否做正極材料？負極反應 正極反應 總

5、反應 。3.海水電池負極：Al正極：活潑性比 Al 弱的導體電極反應方程式：負極：Al 3e- = Al3+O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-正極得失電子守恒請寫出反應總的方程式4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3第六張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月 AgZn高能電池：由Ag2O、Zn及KOH溶液組成。總反應為：Zn + Ag2O + H2O Zn（OH）2 + 2Ag根據原電池原理可知：Zn做負，Ag2O做正極，電解質溶液為KOH溶液。負極極失去電子發生氧化反應，則負極反應為：Zn 2e- Zn2+,Zn2+進入溶液后又與溶液中的OH-反應Zn2+ +

6、2OH- Zn（OH）2。所以負極反應為：Zn 2e- + 2OH- Zn(OH)2 ;正極為Ag2O得到電子發生還原反應，即Ag2O + 2e- 2Ag + O2- O2-在中性或堿性環境中也不能單獨存在，只能結合H2O生成OH-，故在中性或堿性條件下O2- +H2O 2OH- ，所以正極反應式為：Ag2O + 2e- + H2O 2Ag + 2OH- 。4.鈕扣電池第七張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月銀鋅電池（鈕扣式電池）的正極是由氧化銀和少量石墨組成的活性材料，負極是鋅汞合金，電解質為氫氧化鉀溶液，電極反應為 Zn2OH2eZnOH2O、 Ag2OH2O2e2Ag2OH ； 總

7、反應為：Ag2OZn2AgZnO，下列判斷正確的是（ ）A、鋅為正極，Ag2O為負極B、鋅為負極，Ag2O為正極C、原電池工作時，負極區PH減小D、原電池工作時，負極區PH增大B、C第八張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月5.燃料電池： 燃料電池能將燃料跟氧氣起化學反應時所產生的化學能轉變為電能。正極和負極都用多孔碳或多孔鎳、鐵等制成。從負極連續通入煤氣、水煤氣、氫氣、甲烷等可燃性氣體物質；從正極連續通入空氣或氧氣。用堿（如KOH）的水溶液或熔融的碳酸鹽、金屬氧化物（如K2CO3、MgO等）做電解液。化學反應的最終產物和燃燒時的產物相同。燃料電池的能量利用率高于燃料直接燃燒，可達70%以

8、上。 第九張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月H2 O2電池是常用的一種燃料電池，構造如圖所示：H2和O2分別從電池的負極和正極通入，穿過浸入2040的KOH溶液的多孔碳電極，電極反應是：2H2+4OH4e = 4H2O總反應式：負極：正極：O2+2H2O +4e = 4OH2H2+O2=2H2O第十張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月說明在書寫電極反應時,不僅要考慮氧化劑和還原劑，還要注意電解質溶液對產物存在形式的影響。堿性介質的電極反應中不能出現H+，酸性介質的電極反應中不能出現OH。如氫氧燃料電池中，若用堿溶液作電解質溶液，電極反應為：若用硫酸溶液作電解質溶液，則電極反應為：

9、正極：O22H2O4e4OH負極：2H24OH4e4H2O正極：O24H4e2H2O負極：2H24e4H第十一張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月用鉑絲作電極，插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構成燃料電池。正極：負極： CH4+10OH8e=CO32+7H2O總反應式：CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O2O2 4H2O8e8OH溶液的pH減小第十二張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月練習3：熔融鹽燃料電池具有高的發電效率，因而受到重視。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質，CO為陰極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為陽極助燃氣，制得在650下工作

10、的燃料電池，完成有關的電極反應式：陰極反應式：2CO2CO324e4CO2陽極反應式為 .總電池反應式： 。O22CO24e2CO322COO22CO2第十三張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月原電池電極方程式書寫關鍵1、明確原電池兩極的反應物、產物及化合價的變化。2、判斷是否存在特定的條件（如介質中的微粒H+、OH-參與反應）。3、反應式要滿足質量、得失電子及電荷守恒。第十四張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月例1、銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質溶液為KOH溶液，放電時它的正、負兩極的電極反應式如下： Zn+2OH-2e=Zn(OH)2 Ag2O+

11、H2O+2e=2Ag+2OH下列判斷正確的是 A鋅為負極，氧化銀為正極；B鋅為正極，氧化銀為負極；C原電池工作時，負極區溶液pH增大；D原電池反應的化學方程式為：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2AgAD原電池總方程式實際就是兩個電極反應式的加和，同樣兩個電極反應式的書寫就是將總方程式拆開。第十五張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月例2、用石墨做電極電解3mol/LKCl和0.5mol/LAl2(SO4)3混合液時，下圖中表示電解變化的曲線合理的是電解池總方程式反映的是電解前后電解質溶液的變化，而兩個電極反應式反映的是電解的實質（或原理），故二者往往不一樣。第十六張，PPT共二十

12、五頁，創作于2022年6月二、金屬的腐蝕與防護金屬的 腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕金屬腐蝕的本質： 金屬原子失去電子被氧化為陽離子的過程。第十七張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月電化學腐蝕與化學腐蝕的區別與聯系電化學腐蝕 化學腐蝕 條件 不純金屬或合金與電解質溶液接觸 金屬與氧化劑直接接觸 現象 有微弱電流產生 無電流產生 本質 較活潑金屬被氧化的過程 金屬被氧化的過程 相互關系 化學腐蝕與電化學腐蝕往往同時發生，但電化學腐蝕更普遍，危害更嚴重 第十八張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月 鋼鐵在潮濕空氣中的腐蝕就屬于最突出的電化學腐蝕。(1)吸附水分，形成水膜。(2)吸

13、收CO2、O2等，形成電解質稀溶液。(3)溶液與鋼鐵表面的鐵和碳構成無數個微小的原電池。腐蝕的過程第十九張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖2H+2eH2 2Fe4e2Fe2+Fe2eFe2+ 2H2OO24e4OHFe2H+Fe2+H2 2FeO22H2O2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3 Fe(OH)3Fe2O3nH2O(鐵銹) 負極：正極：總反應式：第二十張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月金屬防護的方法1、改變金屬的內部組成結構制成不銹鋼。2、防止金屬與外界接觸（在金屬表面覆蓋保護層）噴、涂、鍍。3、電化學保護法（犧牲負極的正極保護法）第二十一張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月練習1：下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度由快到慢的順序是（ ） A B C D 金屬腐蝕快慢的判斷規律在同一電解質溶液中，電解原理引起的陽極腐蝕原電池原理引起的負極腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕。第二十二張，PPT共二十五頁，創作于2022年6月三、原電池可加快反應速率：練習：Zn與100mL1mol/L鹽酸反應的實驗中，若設想向