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设计、编辑、制作：王科强电化学问题研究课题1原电池普陀三中高二化学备课组2011年5月电化学问题研究课题1原电池知识预备1、原电池概念：把化学能转化为电能的装置。原电池形成的基本条件：①两个活泼性不同的电极；③形成闭合回路（或在溶液中接触）。②电解质溶液；反应原理（以铜锌硫酸原电池为例）：负极正极电解质溶液失电子，沿导线传递，有电流产生不断溶解阳离子移向电化学问题研究课题1原电池知识预备1、原电池原电池电极的判断：较活泼的金属电极为负极（或者电子流出的极；或者发生氧化反应的电极）；较不活泼的极为正极（或者电子流入的极；或者发生还原反应的电极）。电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+；正极：2H++2e-=H2↑。丹尼尔电池（铜锌原电池）外电路中电子流向：Zn→检流计→Cu。内电路中离子迁移：通过盐桥,CuSO4溶液中K+迁入,ZnSO4溶液Cl-迁入。正极：Cu2++2e-=Cu负极：Zn-2e-=Zn2+电极反应：电化学问题研究课题1原电池知识预备2、燃料电池概念：将燃料与氧化剂发生氧化还原反应时放出的化学能转化为电能的装置。碱性介质下的氢氧燃料电池：电极反应：负极：2H2–4e-+4OH-=4H2O；正极：O2+4e-+2H2O=4OH-。电池反应：2H2+O2=2H2O酸性介质下的氢氧燃料电池：电极反应：负极：2H2–4e-=4H+；正极：O2+4e-+4H+=2H2O。电池反应：2H2+O2=2H2O电化学问题研究课题1原电池知识预备一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电荷量可以达到现用镍氢电池或锂电池的10倍，可连续使用一个月才充电一次。据此请回答下列问题：（1）甲醇在极发生反应，有关此电极的反应式是；（2）电池反应的离子方程式：；负CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O交流与讨论2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O电化学问题研究课题1原电池知识预备3、电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀含义电子得失电流腐蚀现象实例金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触,发生氧化还原反应而消耗的过程.不纯金属或合金与电解质溶液接触，发生原电池反应而消耗的过程。金属直接将电子转移有氧化性的物质.活泼金属将电子间接转移给氧化性较强的物质.无电流产生.有微弱电流产生.金属单质.较活泼金属.金属与Cl2、O2等物质直接反应。钢铁在潮湿空气中被腐蚀。电化学问题研究课题1原电池条件正极反应负极反应电池反应溶液反应水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀（主要）Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氢腐蚀）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O钢铁的腐蚀知识预备3、电化学腐蚀电化学问题研究课题1原电池1、原电池实验装置的组装：取一块锌片（6cm×3.3cm）和一块铜片（6cm×3.3cm），两者之间放一块海绵（厚度2cm），用橡皮筋固定好，用导线把小灯泡(2.5V0.3A)和锌片、铜片连接起来，插入放有50ml蒸馏水的100ml小烧杯中，组装这样的装置三个备用。课题方案设计（1）向三个装置中分别加入10ml的稀硫酸，编号为甲、乙、丙，观察小灯泡是否发光。（2）向甲装置中加入5ml3%的双氧水，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。（3）向乙装置中加入0.5g的重铬酸钾晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。向丙装置中加入0.5g的高锰酸钾晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。实验操作电化学问题研究课题1原电池加入物质小灯泡发光的时间小灯泡发光的亮度实验结论5ml3%的双氧水约6min灯丝亮重铬酸钾效果最好0.5g重铬酸钾约13min三者中最亮0.5g高锰酸钾约4min较双氧水亮1、原电池实验课题方案设计实验现象与结论：电化学问题研究课题1原电池电极材料：Zn－C（直径1.1cm），与Zn－Cu对比溶液介质：稀硫酸去极化剂：重铬酸钾晶体电极材料：Al－C（直径1.1cm），与Al－Cu对比溶液介质：稀盐酸去极化剂：重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察现象。电极材料电解液小灯泡发光的亮度实验结论Zn－C稀硫酸亮，可照明碳电极优于铜电极Al－C稀盐酸亮，可照明1、原电池实验课题方案设计电极材料的选择：电化学问题研究课题1原电池将两根碳棒(从1号电池中获取)放在酒精喷灯上灼烧至通红，立即将碳棒投入冷水中骤冷，反复多次(3-5次)至碳棒表面变得粗糙多孔。2、制作氢氧燃料电池课题方案设计（1）粗糙多孔的碳棒的制作（2）电解将经过灼烧的两根碳棒插入2mol/LKNO3溶液中,并与6V直流电源连接,电解至两电极的碳棒上吸附很多小气泡后(时间约20s)切断电源.（3）音乐集成电路的连接原来连接直流电路正极的碳棒与音乐集成电路的正极相连接.电化学问题研究课题1原电池3、金属的电化学腐蚀课题方案设计Ⅰ析氢腐蚀（1）取两根3-5cm长铁钉,用稀盐酸除去铁锈,在其中一根铁钉上疏散地绕几圈细铜丝;（2）把上述两根铁钉分别放入两支试管中,各加入3mL0.1mol/LHCl和2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液.实验操作（1）两者都产生气泡,但绕细铜丝的铁钉产生的气泡更多;（2）绕铜丝的铁钉周围先出现蓝色沉淀.（Fe2+能与[Fe(CN)6]3-生成蓝色沉淀）实验现象Ⅱ吸氧腐蚀（1）用1~2g的还原铁粉和活性炭粉,搅拌或形成炭粉包围铁粉混合物;（2）滴1-2滴含酚酞的食盐水.实验操作实验现象滴有酚酞的食盐水变粉红色.