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专题５电化学问题研究课题１原电池一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求必修2第38页“化学能转变为电能的活动与探究”主要缺点：锌极板有大量气泡，干扰铜极板现象的观察。一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求选修3第12页“原电池的工作原理活动与探究”优点：克服了锌极板有铜析出的现象；盐桥能说明内电路中离子的迁移缺点：电流密度依然较小，不足以使小灯泡发亮总结：原电池装置设计要求提高电池的放电效率；增大电池的电流密度，延长电池的工作时间，。。。。。。。1、影响电池的电流密度的大小的因素：电极的表面积、极间距、介质等2、影响电池放电效率、放电时间的因素：电池的极化作用弊端：极化作用会使电极的放电反应变得迟钝，充电变得困难，影响电池的工作时间。措施：加入去极化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂），可有效降低了电极的极化作用，提高了电池的放电效率。为此设计了如下图的实验装置。检索咨询铜锌原电池图5-2Zn-Cu原电池示意图1．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，组装这样的装置多个备用。研究：去极化剂、电极材料、介质对放电效果的影响2．去极化剂的选择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。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。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。先变亮后变暗2．去极化剂的选择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3．电极材料的选择电极材料：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。3．电极材料的选择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4．溶液介质的选择Zn－C－NaOH：小灯泡不亮，检流计偏转。Al－C－NaOH：小灯泡不亮，两极有气泡。电极材料：Zn－C（直径1.1cm），Al－C溶液介质：加入约10g氢氧化钠固体去极化剂：重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验现象。实验结论：酸溶液优于碱溶液二、燃料电池1、写出氢氧燃料电池在不同介质中（Na2SO4、KOH、H2SO4）的电极反应式2、写出甲烷燃料电池在以KOH溶液为电解质条件下的电极反应式P64制作氢氧燃料电池三、电化学腐蚀1、析氢腐蚀条件：电极反应式：较强酸性介质中2、吸氧腐蚀条件：电极反应式：中性、偏碱性或较弱酸性介质中P64金属电化学腐蚀四、生活中常见电池的化学原理电池反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2++H2O1.普通锌锰干电池四、生活中常见电池的化学原理2、铅蓄电池四、生活中常见电池的化学原理3、镍—镉可充电电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2充电放电四、生活中常见电池的化学原理4.银—锌可充电电池电池反应：Ag2O+Zn+H2O==2Ag+Zn(OH)2