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化学能转化为电能化学能转化为电能123活动与探究活动与探究(2)若将若将Zn片片,Cu片用一导线连接片用一导线连接再浸在再浸在H2SO4溶液中，有什么现象溶液中，有什么现象？为什么？为什么？(1)将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？溶液中，有什么现象？为什么？4(4)用一干电池连接电流计验证用一干电池连接电流计验证电子流向，确定电子流向，确定Zn片片,Cu片的片的正负极是怎样的？正负极是怎样的？(3)导线间接一电流计有何现象导线间接一电流计有何现象产生？为什么？产生？为什么？活动与探究活动与探究5实验现象实验现象实验结论实验结论实验实验 1 1实验实验2 2实验实验3 3实验实验4 4铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象。片无明显现象。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象，电流计发生片无明显现象，电流计发生偏转。偏转。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气。还原成氢气。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气，说明有还原成氢气，说明有电电子从锌片流入到铜片子从锌片流入到铜片.铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H26一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1.原电池的工作原理原电池的工作原理（1）什么是原电池？）什么是原电池？把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫做原电池做原电池做原电池做原电池7Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向8 （2 2 2 2）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式电极电极电极电极材料材料材料材料电极反应电极反应电极反应电极反应反应类型反应类型反应类型反应类型原电池的电极原电池的电极原电池的电极原电池的电极ZnZn片片片片CuCu片片片片电池总反应电池总反应电池总反应电池总反应氧化氧化反应反应ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2还原还原反应反应92、组成原电池的条件、组成原电池的条件:(1)(1)(1)(1)有有有有活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极(2)(2)(2)(2)两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液(3)3)3)3)正极正极正极正极、负极、电解质溶液构成闭合回、负极、电解质溶液构成闭合回、负极、电解质溶液构成闭合回、负极、电解质溶液构成闭合回路路路路(4)(4)(4)(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。还原反应。还原反应。还原反应。练习练习1：下列装置哪些可以形成原电池下列装置哪些可以形成原电池()AAAAAAAZn CuFe C(石墨石墨)Zn CuZn ZnFe 陶瓷陶瓷Fe CuSi C(石墨石墨)稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 CuSO4溶液溶液 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G HABCABCn n外电路中：较活泼金属材料作外电路中：较活泼金属材料作_，_电子，电子，发生发生_反应；反应；较较不不活泼金属材料作活泼金属材料作_，_电子，电子，发生发生_反应；反应；电子从电子从_极流向极流向_极。极。3、原电池的工作原理、原电池的工作原理:n内内电路中：电解质溶液内，阳离子向电路中：电解质溶液内，阳离子向_移移动，阴离子向动，阴离子向_移动，使电流通过电解质移动，使电流通过电解质溶液。溶液。电流从电流从_极流向极流向_极。极。负极负极失去失去氧化氧化正正极极得到得到还原还原负负正正正正极极负极负极正正负负练练习习2：某某实实验验兴兴趣趣小小组组用用如如图图所所示示装装置置做做完完实实验验后后，在在读读书书卡卡片片上上记记下下了了如如下下6条条记记录录，其其中中正正确确的的是是()A AB BC C D D【答案答案答案答案】B B4 4、原电池原理的应用、原电池原理的应用 a、设计原电池设计原电池 例例1、利用、利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 的氧的氧化还原反应设计原电池化还原反应设计原电池 负极：负极：正极：正极：Cu2e-=Cu2+2Fe3+2e-=2Fe2+氧化反应氧化反应还原反应还原反应变式训练变式训练1利用反应利用反应Zn CuSO4=ZnSO4Cu设计一个原电池。在图中方格内画出实验装置设计一个原电池。在图中方格内画出实验装置图，并指出正极为图，并指出正极为_，电极反应式为电极反应式为_；负极为负极为_，电极反应式为，电极反应式为_。碳棒碳棒、Cu、铂铂Cu2+2e-=CuZnZnZn2e2e-ZnZn2+2+b、比较金属的活泼性比较金属的活泼性n n例2、把把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成中，用导线两两相连组成原电池原电池。若若A、B相连时，相连时，A为负极；为负极；C、D相连时，相连时，D上产生大量气泡；上产生大量气泡；A、C相连时，电流由相连时，电流由C经导线流向经导线流向A；B、D相连时，电子由相连时，电子由D经导线流向经导线流向B，则此则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（种金属的活动性由强到弱的顺序为（）ABCD ACDB CABD BACDA AB BC CD DA AC CD DB B 变式训练变式训练2解解析析：选选D。在在氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液中中能能反反应应生生成成气气体体的金属，其活泼性不一定强，如的金属，其活泼性不一定强，如Mg和和Al。探究整合应用探究整合应用探究铝电极在原电池中的作用探究铝电极在原电池中的作用在在原原电电池池中中，电电解解质质溶溶液液的的浓浓度度、酸酸碱碱性性等等会会影影响响电电极极反反应应，使使发发生生的的电电极极反反应应有有区区别别，电电极极材材料料(负负极极)是是否否参参加加反反应应也也与与电电解解质质溶溶液液有有关关，在在书书写电极反应时应注意分析。写电极反应时应注意分析。例例3、某某化化学学兴兴趣趣小小组组为为了了探探究究铝铝电电极极在在原原电电池池中中的的作作用用，设设计计并并进进行行了了以以下下一一系系列列实实验验，实实验验结果记录如下：结果记录如下：编号编号编号编号 电极材料电极材料电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转方向方向方向方向1 1MgMg、AlAl稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向AlAl2 2AlAl、CuCu稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向CuCu3 3AlAl、C(C(石墨石墨石墨石墨)稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向石墨偏向石墨偏向石墨偏向石墨4 4MgMg、AlAl氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液偏向偏向偏向偏向MgMg5 5AlAl、ZnZn浓硝酸浓硝酸浓硝酸浓硝酸偏向偏向偏向偏向AlAl根据表中的实验现象回答下列问题：根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实实验验1、2中中Al所所作作的的电电极极(正正极极或或负负极极)是是否否相同相同_(填填“是是”或或“否否”)。否否(2)(2)对实验对实验对实验对实验3 3完成下列填空：完成下列填空：完成下列填空：完成下列填空：铝为铝为铝为铝为_极，电极反应式：极，电极反应式：极，电极反应式：极，电极反应式：_ 。石墨为石墨为石墨为石墨为_极，电极反应式：极，电极反应式：极，电极反应式：极，电极反应式：_ 。(3)(3)实验实验实验实验4 4中铝作负极还是正极中铝作负极还是正极中铝作负极还是正极中铝作负极还是正极_，理由是，理由是，理由是，理由是_。写出铝电极的电极反应式：写出铝电极的电极反应式：写出铝电极的电极反应式：写出铝电极的电极反应式：编号编号编号编号 电极材料电极材料电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转方向方向方向方向1 1MgMg、AlAl稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向AlAl2 2AlAl、CuCu稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向CuCu3 3AlAl、C(C(石墨石墨石墨石墨)稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向石墨偏向石墨偏向石墨偏向石墨4 4MgMg、AlAl氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液偏向偏向偏向偏向MgMg5 5AlAl、ZnZn浓硝酸浓硝酸浓硝酸浓硝酸偏向偏向偏向偏向AlAl负负正正负极负极在在NaOH溶液中，活泼性溶液中，活泼性AlMg2Al6e=2Al36H6e=3H2Al3e4OH=AlO2 2H2O(4)解释实验解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：中电流计指针偏向铝的原因：_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：或负极的因素：_。编号编号编号编号 电极材料电极材料电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转电流计指针偏转方向方向方向方向1 1MgMg、AlAl稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向AlAl2 2AlAl、CuCu稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向偏向偏向偏向CuCu3 3AlAl、C(C(石墨石墨石墨石墨)稀盐酸稀盐酸稀盐酸稀盐酸偏向石墨偏向石墨偏向石墨偏向石墨4 4MgMg、AlAl氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液偏向偏向偏向偏向MgMg5 5AlAl、ZnZn浓硝酸浓硝酸浓硝酸浓硝酸偏向偏向偏向偏向AlAl另一个电极材料的活泼性另一个电极材料的活泼性电解质溶液的氧化性电解质溶液的氧化性在在浓浓硝硝酸酸中中，活活泼泼性性ZnAl，Zn是是原原电池的负极电池的负极 巩固练习巩固练习练练练练 习习习习 1 1 1 1：一一一一 个个个个 电电电电 池池池池 反反反反 应应应应 的的的的 离离离离 子子子子 方方方方 程程程程 式式式式 是是是是 Zn+CuZn+CuZn+CuZn+Cu2+2+2+2+=Zn=Zn=Zn=Zn2+2+2+2+Cu,+Cu,+Cu,+Cu,该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（）CA AB BC CDD正极正极正极正极ZnZnCuCuCuCuFeFe负极负极负极负极CuCuZnZnZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液CuClCuCl2 2HH2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4HClHCl H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.练习练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.AgFeZn Zn2e-=Zn2+Cu Cu2+2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2+CuFe Fe2e-=Fe 2+Ag 2H+2e-=H2 Fe+2H+=Fe 2+H2 Ie-e-I金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）c、金属腐蚀、金属腐蚀金属原子金属原子2、金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型3、1、金属腐蚀：金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。还原）而腐蚀损耗的过程。化学腐蚀（次要）化学腐蚀（次要）金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质(如如O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等等)直接直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反应比较简单，仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原应比较简单，仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应。反应。电化学腐蚀（主要）电化学腐蚀（主要）不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。叫做电化学腐蚀。化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件条件条件金属与接触的金属与接触的金属与接触的金属与接触的氧化剂反应氧化剂反应氧化剂反应氧化剂反应不纯金属或合金与电解不纯金属或合金与电解不纯金属或合金与电解不纯金属或合金与电解质溶液接触质溶液接触质溶液接触质溶液接触现象现象现象现象没有电流没有电流没有电流没有电流产生微弱电流产生微弱电流产生微弱电流产生微弱电流反应反应反应反应金属被氧化金属被氧化金属被氧化金属被氧化活泼金属被氧化活泼金属被氧化活泼金属被氧化活泼金属被氧化相相相相 互关互关互关互关 系系系系化学腐蚀与电化学腐蚀同步发生化学腐蚀与电化学腐蚀同步发生化学腐蚀与电化学腐蚀同步发生化学腐蚀与电化学腐蚀同步发生化学腐蚀与电化学腐蚀比较化学腐蚀与电化学腐蚀比较 负极（负极（FeFe）：）：2Fe-4e 2Fe-4e =2Fe=2Fe2+2+正极（正极（C C）：）：2H2H2 2O OO O2 24e 4e =4OH=4OH FeFe2+2+与与OHOH-形成形成Fe(OH)Fe(OH)2 2，又被氧化成又被氧化成Fe(OH)Fe(OH)3 3，分解后形成铁锈分解后形成铁锈FeFe2 2O O3 3.电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。在潮湿的空气里，钢铁表面吸在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量膜里含有少量H H+和和OHOH，还溶还溶解了氧气，结果在钢铁表面形解了氧气，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化：铁失去电子而被氧化：2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2总式：总式：钢铁的两种电化学腐蚀：钢铁的两种电化学腐蚀：1、在中性或很弱的酸性溶液中（占主要）、在中性或很弱的酸性溶液中（占主要）正极正极负极负极电解质溶液电解质溶液主要反应：主要反应：负极：负极：Fe 2e-=Fe2+正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-CFe不纯的水不纯的水在中性或很弱的酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫吸氧腐蚀。在中性或很弱的酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫吸氧腐蚀。2、在酸性溶液中、在酸性溶液中主要反应：主要反应：负极：负极：Fe 2e-=Fe2+正极：正极：2H+2e-=H2在酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫析氢腐蚀。在酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫析氢腐蚀。练习练习1、以下现象与电化学腐蚀无关的是、以下现象与电化学腐蚀无关的是A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C、铁质、铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生铁锈器件附有铜质配件，在接触处容易生铁锈D、银质首饰放置久了容易表面变暗银质首饰放置久了容易表面变暗练习练习2、用铁片与稀硫酸反应制备氢气时，下列措施不能、用铁片与稀硫酸反应制备氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是使氢气生成速率加大的是A、加热加热 B、不用稀硫酸，改用不用稀硫酸，改用98%的硫酸的硫酸C、滴加少量滴加少量CuSO4溶液溶液 D、不用铁片，改用铁粉不用铁片，改用铁粉练习练习3、炒、炒过菜的过菜的铁锅没有洗净铁锅没有洗净(含有含有NaCl),第二天便第二天便会因为腐蚀出现红褐色的锈斑会因为腐蚀出现红褐色的锈斑(Fe2O3nH2O)试问试问:1.铁锅的腐蚀应属于铁锅的腐蚀应属于_腐蚀腐蚀;为什么为什么?2.铁锅腐蚀的电极反应为铁锅腐蚀的电极反应为:_ 3.负极反应的产物会继续发生反应负极反应的产物会继续发生反应,则发生反应的方程则发生反应的方程式有哪些式有哪些?练练习习4、铁铁棒棒与与石石墨墨棒棒用用导导线线连连接接后后，浸浸入入0.01mol/L的的食食盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是A铁棒附近产生红色铁棒附近产生红色 B铁棒被腐蚀铁棒被腐蚀C石墨上放出氯气石墨上放出氯气 D石墨棒上放出氧气石墨棒上放出氧气吸氧吸氧Fe 2e-=Fe2+2FeO2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3