1、第二节 化学电源,干电池,纽扣电池,锂电池,化学电源,化学电池,一次电池,二次电池,燃料电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,氢氧燃料电池,锂离子电池,锌银蓄电池,普通干电池,锌银纽扣电池,锌锰干电池,四.常见的化学电池,一次电池的活性物质（发生氧化还原的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。,一次电池有什么特点？,.一次电池(又叫干电池),电极:,电解液：,电极方程式：,KOH,Zn为负极,MnO2为正极,常见的有：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、锌银电池、锂电池等。,（1）碱性锌锰干电池：,负极：,正极：,电池反应方程式,2NH4+ Zn=2NH3+H
2、2+Zn2+,2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H2,Zn 2e- = Zn2+,电极反应式,、锌-锰干电池（酸性电解质溶液）,2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3 + H2O,2MnO2+2NH4+ Zn=Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+,（2）锌银电池：,锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH，,电极方程式：,负极：,正极：,（3）锂电池：,锂电池的负极是Li,正极可以是MnO2、CuO、FeS2等,Zn + 2OH- -2e- Zn(OH)2,Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH-,总反应式: Zn + Ag2O
3、 + H2O 2Ag + Zn(OH)2,铅蓄电池,二次电池特点： 又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。,电极：Pb为负极；PbO2为正极.,电解液:30%的H2SO4溶液,放电的电极反应式:,负极(Pb)： Pb + SO42 -2e-PbSO4,正极(PbO2)：PbO2 + 4H+ +SO42- + 2e PbSO4 +2H2O,.铅蓄电池(二次电池),电池的不合理使用对环境的危害！,有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使万方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用，相当于一个人一生的饮水量。,电 池 回 收 变
4、废 为 宝 功 在 当 代 利 在 千 秋,堆积如山的废旧电池， 时刻威胁我们的环境,废旧电池进电池回收站,新型绿色环保燃料电池车,优点： 效率高 无污染 装置可持续使用,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氧化剂和还原剂，同时将电极反应产物不断排出电池。它是把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。,燃料电池工作原理,电极: Pt制作的惰性电极,电解质溶液: KOH溶液,负极: 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O,正极: O2 + 2H2O + 4e- 4OH-,总反应：2H2+ O22H2O,拓展创新,氢氧燃料电池,若为酸性
5、介质，试写出电极反应式？,思考:,负极：2H2 - 4e- 4H+ 正极: O2+ 4H+ + 4e- 2H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/ 煤气电池/海水-空气电池),铝-空气-海水电池,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/ 煤气电池/铝-海水-空气电池),1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。 负极：4A1-12e- 4A13+正极：3O2+6H2O+12e- 12OH-电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3这种海水电池比“干电池”的能量高2050倍。,甲烷-氧燃料电池,该电池用金属铂片插入KOH溶液中
6、作电极，又在两极 上分别通甲烷和氧气:负极：CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O正极：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH-电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/ 煤气电池/海水-空气电池),试写出甲醇燃料电池的电极反应,甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应,负极：CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+正极：2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O总反应式为：CH4 + 2O2 CO2+2H2O,负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如4价的C在酸性溶液中
7、以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32形式存在）；,（2004年江苏高考）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为： Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s下列说法错误的是 A 电池工作时，锌失去电子 B 电池正极电极反应式为：2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减小65 g,答案：C,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,实验一：（按下图进行实验）请比较下列现象的异同？
8、,图一,金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到的破坏，称为金属腐蚀。,化学腐蚀,电化学腐蚀,1、金属的腐蚀的电化学原理,22,（1）、化学腐蚀与电化腐蚀,1、金属的腐蚀的电化学原理,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,1、金属腐蚀的电化学原理,（2）、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）,2H+ 2e- =H2,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,Fe - 2e- = Fe2+,Fe2+ 2OH- =Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O,水膜酸度较高,水膜酸性很弱或中性,
9、铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？,练习 铜绿Cu2(OH)2CO3的生成,改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢）。 在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。电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,2、金属的防护,（1）、金属防护的几种重要方法,原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,27,2、金属的防护,（2）、牺牲阳极的阴极保护法：,28,二、金属的电化学防护,（3）、外加电源的阴极保护法：,2、金属的防护,小结,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀
10、有防腐措施的腐蚀,活泼性不同的金属，活泼性差别越大，腐蚀越快,同一种电解质溶液来说，浓度越大，腐蚀越快,防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件,例：,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),改变金属的内部组织结构 防腐,2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是,（ D ）,A.,C.,铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；,B.,D.,它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；,环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；,它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；,练 习,
