化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池

關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池第2頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天1780年11月的一天，意大利生物學(xué)家伽伐尼教授正在廚房里做菜，今天他準(zhǔn)備做的菜是燴蛙腿——這是一道傳統(tǒng)的波洛尼亞名菜。伽伐尼教授是位解剖專家，當(dāng)用銅鉤將剝光了皮的青蛙勾住掛在鐵制架子上時(shí)，他發(fā)現(xiàn)蛙腿抽搐了幾下，這使他大為驚奇，難道青蛙又復(fù)活了？1791年伽伐尼發(fā)表了一篇關(guān)于蛙腿抽搐的論文，錯(cuò)誤地指出：使蛙腿抽搐的電流來(lái)自青蛙本身，并稱之為“動(dòng)物電”。第3頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天著名科學(xué)家伏特教授通過(guò)多次的反復(fù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在銅制解剖盤里做實(shí)驗(yàn)，蛙腿出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，在木板上實(shí)驗(yàn)時(shí)蛙腿不再出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象了，終于找到了一個(gè)重要的事實(shí)：只有用活潑性不同的兩種金屬同時(shí)接觸蛙腿時(shí)才會(huì)產(chǎn)生抽搐現(xiàn)象，由此伏特得出一個(gè)重要的結(jié)論，并據(jù)此設(shè)計(jì)出了世界上第一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)。問(wèn)題：伏特得出的一個(gè)重要的結(jié)論是什么？提示：蛙腿的抽搐是兩種不同的金屬與蛙腿組織液(電解質(zhì)溶液)之間相互作用產(chǎn)生的電流刺激造成的。第4頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天第5頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、原電池的工作原理1．原電池是將________能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。2．原電池的工作原理(以銅鋅原電池為例進(jìn)行研究)：Zn為________極，Cu為________極；負(fù)極上發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_________________，正極上發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為________________；電子流出的極是________極，電子流入的極是________極；電流方向________________。電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向：陽(yáng)離子→________，陰離子→________。該原電池工作一段時(shí)間后，兩電極的質(zhì)量將會(huì)____________________________。化學(xué)電負(fù)正氧化ZnZn2＋＋2e－還原Cu2＋＋2e－

Cu負(fù)正從正極流向負(fù)極正極負(fù)極負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加第6頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天3．組成原電池的條件(1)________不同的兩塊電極材料(金屬和金屬或金屬和非金屬)；(2)電極均與_____________接觸；(3)兩極用導(dǎo)線相連或組成閉合電路；(4)能自發(fā)地發(fā)生_____________反應(yīng)。所以在銅鋅原電池中，銅片的作用：一是形成電勢(shì)差，二是導(dǎo)電。不僅銅，任何比鋅活潑性差的金屬，都能起到銅的兩個(gè)作用，在電解質(zhì)溶液中也都能與鋅形成原電池，還可以用導(dǎo)電的碳棒(石墨)來(lái)替代銅片，作為原電池的正極?；顒?dòng)性電解質(zhì)溶液氧化還原第7頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、化學(xué)電源1．根據(jù)原電池的反應(yīng)原理，人們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)了多種化學(xué)電源，包括________、可充電電池和燃料電池等?？沙潆婋姵匾卜Q為________?？沙潆婋姵胤烹姇r(shí)是一個(gè)________，充電時(shí)是一個(gè)________。鋰電池是一種________電池。2．目前常見的一次鋅錳干電池分為________和________兩種。堿性鋅錳池比普通鋅錳干電池性能優(yōu)越，它單位質(zhì)量所輸出的電能多，能提供較大電流并________。堿性鋅錳電池的負(fù)極是________，正極是________，電解質(zhì)是________。其電極反應(yīng)為：負(fù)極：____________________________，正極：__________________________________，總反應(yīng)式為：_________________________________。一次電池二次原電池電解池高能酸性堿性連續(xù)放電ZnMnO2KOHZn＋2OH－ZnO＋H2O＋2e－MnO2＋2H2O＋2e－Mn(OH)2＋2OH－Zn＋MnO2＋H2OMn(OH)2＋ZnO第8頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天3．鉛蓄電池是常見的________。它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有________，負(fù)極板上覆蓋有________，電解質(zhì)是________。放電時(shí)電極反應(yīng)：負(fù)極：______________________，正極：________________________________________，放電時(shí)總反應(yīng)式：________________________________。鉛蓄電池充電時(shí)電極反應(yīng)：陰極：_______________________________，陽(yáng)極：_____________________________________________，充電時(shí)總反應(yīng)式：____________________________?？梢姵潆娺^(guò)程和放電過(guò)程是可逆的，可用一個(gè)反應(yīng)式表示為__________________________________。隨著放電反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度不斷下降，密度不斷減小，人們常常根據(jù)__________________的大小來(lái)判斷鉛蓄電池是否需要充電。二次電池PbO2PbH2SO4Pb＋SO→PbSO4＋2e－PbO2＋4H＋＋SO＋2e－PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OPbSO4＋2e－→Pb＋SO(還原反應(yīng))PbSO4＋2H2OPbO2＋4H＋＋SO＋2e－(氧化反應(yīng))硫酸溶液的密度Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O第9頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天4．氫氧燃料電池正極通入________，負(fù)極通入________。其電極反應(yīng)為負(fù)極：____________，正極：____________，總反應(yīng)：____________。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于普通燃料的燃燒的能量轉(zhuǎn)換效率。氧氣氫氣2H2＋4OH－4H2O＋4e－O2＋2H2O＋4e－4OH－

2H2＋O22H2O第10頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、金屬的腐蝕1．金屬腐蝕是指金屬表面跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因________反應(yīng)而遭到破壞。金屬的腐蝕可分為________與________兩種?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬與其他物質(zhì)直接觸發(fā)生________而引起的腐蝕。在現(xiàn)實(shí)生活中主要的金屬腐蝕是________。電化學(xué)(或原電池)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕氧化還原反應(yīng)電化學(xué)腐蝕第11頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．電化學(xué)腐蝕是指不純的金屬或合金發(fā)生________，使較活潑的金屬________而引起的腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹就是最典型的電化學(xué)腐蝕。3．鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液不同，發(fā)生的電化學(xué)腐蝕也不同，分為________和________。(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時(shí)，將發(fā)生析氫腐蝕。發(fā)生的電極反應(yīng)為：負(fù)極：______________；正極：______________。2．原電池反應(yīng)失去電子被氧化3．析氫腐蝕吸氧腐蝕(1)FeFe2＋＋2e－

2H＋＋2e－

H2↑

第12頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液________或呈________并溶有________時(shí)，將會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極反應(yīng)為：________；正極反應(yīng)為：________。總反應(yīng)的方程式為：______________。生成的Fe(OH)2在空氣中發(fā)生變化的化學(xué)方程式是：________________________________________________________________________。酸性很弱中性一定量的氧氣FeFe2＋＋2e－

O2＋2H2O＋4e－4OH－

2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋2H2O＋O24Fe(OH)3第13頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、金屬的防護(hù)1．防止金屬銹蝕最常用的方法是________，通過(guò)種種措施使金屬與外界隔開，以達(dá)到防止金屬銹蝕的目的。常見方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；也可以在表面鍍上一層耐腐蝕的金屬(鋅、錫、鉻、鎳)或合金，但是當(dāng)金屬鍍層部分損壞時(shí)，鍍層金屬與被保護(hù)金屬會(huì)形成________，如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵破損后，________為正極，不腐蝕；________為負(fù)極，被腐蝕，可以不斷補(bǔ)充鋅，保護(hù)鐵，延長(zhǎng)鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵表層磨損后，________為正極，________為負(fù)極，卻加快了鋼鐵的腐蝕。在金屬的表面覆蓋保護(hù)層原電池鐵鋅錫鐵第14頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．電化學(xué)防腐蝕(1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法這種方法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等)上裝上若干________，作原電池的________，不斷遭受腐蝕，定期拆換，而作為________的鋼鐵被保護(hù)了下來(lái)。(2)陰極電保護(hù)法這種方法是將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門)與外加直流電源的________極相連作為________極，而將直流電源的正極接到一些廢鐵上，使廢鐵成為________極。(1)鋅塊負(fù)極正極(2)負(fù)陰陽(yáng)第15頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意：防腐效果由好到差的順序?yàn)椋和饧与娫吹年帢O電保護(hù)法防腐＞犧牲陽(yáng)極保護(hù)法防腐＞有一般防護(hù)條件的防腐＞無(wú)防護(hù)條件的防腐。第16頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天原電池及原電池工作原理1．原電池(1)概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)質(zhì)：利用自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(3)電池反應(yīng)：原電池的兩個(gè)電極反應(yīng)組成電池的總反應(yīng)，這個(gè)總反應(yīng)叫做電池反應(yīng)。(4)構(gòu)成原電池的條件①兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。③兩極相連形成閉合回路。第18頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意：(1)原電池反應(yīng)是建立在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上的。(2)原電池中失電子的一極為負(fù)極，得電子的一極為正極。一般說(shuō)來(lái)，負(fù)極的金屬性比正極的金屬性強(qiáng)。(3)原電池中，電極可能與電解質(zhì)反應(yīng)，也可能與電解質(zhì)不反應(yīng)。如下圖：第19頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(4)形成閉合回路的方式有多種，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極接觸。如下圖：第20頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．原電池工作原理的實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下，按照下列兩圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：銅鋅原電池裝置示意圖(Ⅰ)第21頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天請(qǐng)觀察圖Ⅰ、圖Ⅱ兩個(gè)金屬片插入溶液后電流計(jì)指針位置的變化，金屬電極表面的變化，分析是否有電流產(chǎn)生，測(cè)定溶液溫度的變化。第22頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

下列各組電極材料和電解液，不能組成原電池的是(

)A．銅片、石墨棒、稀硫酸B．銅片、石墨棒、硝酸銀溶液C．鋅片、銅片、稀鹽酸D．銅片、銀片、FeCl3溶液解析：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是形成原電池的關(guān)鍵，銅片、石墨棒、稀硫酸三者沒(méi)有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。選項(xiàng)B、C、D對(duì)應(yīng)的氧化還原反應(yīng)分別是：Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag，Zn＋2HClZnCl2＋H2↑，Cu＋2FeCl3CuCl2＋2FeCl2，這些反應(yīng)都是能夠自發(fā)進(jìn)行的。答案：A第23頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

在盛有稀H2SO4的燒杯中放入導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是(

)A．正極附近的SO離子濃度逐漸增大B．電子通過(guò)導(dǎo)線由銅片流向鋅片C．正極有O2逸出D．銅片上有H2逸出解析：本題符合銅鋅原電池的形成條件，原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極(鋅)經(jīng)外電路(導(dǎo)線)流向正極(銅)。負(fù)極鋅片：ZnZn2＋＋2e－；正極銅片：2H＋＋2e－H2↑，總反應(yīng)為：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑，原電池中沒(méi)有產(chǎn)生O2。沒(méi)有參與反應(yīng)的SO，離子濃度不會(huì)逐漸增大。答案：D第24頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天判斷原電池的正負(fù)極及電極反應(yīng)式的書寫1．判斷原電池的正負(fù)極(1)由組成原電池的兩極電極材料判斷。一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極(注：一定要注意實(shí)際情況，如：Mg—Al—NaOH，Al才是負(fù)極；Al—Cu—濃硝酸，Cu才是負(fù)極)。第25頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(負(fù)失氧)，其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)(正得還)。第26頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(5)根據(jù)原電池的兩極發(fā)生的現(xiàn)象判斷。溶解或質(zhì)量減輕的電極為負(fù)極，電極增重(有金屬析出)或有氣泡放出的一極為正極(此規(guī)則具有相當(dāng)?shù)木窒扌裕捎糜谝恍┓浅Ｒ?guī)的原電池的電極判定，如Al—Cu—稀硫酸，但不適用于目前許多的新型燃料電池的電極的判定)。第27頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天學(xué)習(xí)中常犯的錯(cuò)誤是原電池正負(fù)極的判斷，不一定是較活潑的金屬一定作負(fù)極，而要看是否發(fā)生氧化反應(yīng)。如：鐵、銅和濃硝酸組成的原電池，雖然鐵的活潑性比較強(qiáng)，但不能與濃硝酸反應(yīng)，而銅可以，因此銅作負(fù)極，鐵作正極。第28頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．電極反應(yīng)式的書寫(1)如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫電極反應(yīng)式。(2)如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況)，建議選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況去寫電極反應(yīng)式。另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即可(加、減法)。加減法書寫電極反應(yīng)式歸納：第29頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天電池總反應(yīng)：還原劑＋氧化劑＋介質(zhì)氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物＋其他負(fù)極：還原劑＋介質(zhì)氧化產(chǎn)物＋ne－(還原劑失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng))正極：氧化劑＋ne－＋介質(zhì)還原產(chǎn)物(氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應(yīng))介質(zhì)通常是定向移動(dòng)到該電極附近的導(dǎo)電離子如H＋、OH－、H2O等等，若氧化(或還原)產(chǎn)物能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則其一般書寫在電極方程式中。第30頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩個(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)離子方程式，用電池總反應(yīng)離子方程式減去較簡(jiǎn)單電極的反應(yīng)式即為較復(fù)雜電極的反應(yīng)式。原電池反應(yīng)式一般都可以用加、減法書寫。書寫時(shí)，無(wú)論是總反應(yīng)式還是電極反應(yīng)式都既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒、又要滿足質(zhì)量守恒。第31頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

我國(guó)首創(chuàng)以鋁—空氣—海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則該電源負(fù)極材料為________，正極材料為________，正、負(fù)極反應(yīng)式分別為________________________________________________________________________。第32頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天解析：Al、O2(空氣)之間的氧化還原反應(yīng)為：2Al2O3將該反應(yīng)與原電池的原理、Al的導(dǎo)電性等知識(shí)進(jìn)行綜合分析可知，鋁既是負(fù)極反應(yīng)物，又是負(fù)極材料，O2是正極反應(yīng)物，正極材料應(yīng)該選擇還原性比Al弱的導(dǎo)電性強(qiáng)的材料，如石墨等。Al、O2的氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別為：答案：鋁石墨負(fù)極反應(yīng)：4Al－12e－4Al3＋；正極反應(yīng)：3O2＋6H2O＋12e－12OH－第33頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天化學(xué)電源第34頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．一次電池與二次電池的不同點(diǎn)(1)一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度就不能使用了，如普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池。(2)二次電池又稱充電電池或蓄電池。放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用，如鉛蓄電池等。(3)可充電電池放電時(shí)是一個(gè)原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；充電時(shí)是一個(gè)電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。第35頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)。3．常見的化學(xué)電池(1)鋅錳干電池(2)鉛蓄電池鉛蓄電池的電極反應(yīng)負(fù)極：Pb＋SOPbSO4＋2e－正極：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－PbSO4＋2H2O電極總反應(yīng)式：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O第36頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)氫氧燃料電池①寫電極反應(yīng)時(shí)要考慮介質(zhì)是否參與反應(yīng)，下面分別為堿性、酸性、中性介質(zhì)時(shí)的電極反應(yīng)。a．電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)：電池總反應(yīng)式：2H2＋O22H2O第37頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天第38頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天②燃料電池的燃料除H2外，還有CH4、CH3OH和乙醇(C2H5OH)等。氫氧燃料電池因?yàn)楫a(chǎn)物只有水，不產(chǎn)生任何污染而備受關(guān)注。③書寫燃料電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意的問(wèn)題：a．電池的負(fù)極一定是可燃性氣體，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，也稱陽(yáng)極。電池的正極一定是助燃性氣體，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，也稱陰極。第39頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天b．電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。c．電極反應(yīng)式作為一種特殊的離子反應(yīng)方程式，也必須遵循原子守恒、電荷守恒規(guī)律。d．寫電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對(duì)應(yīng)，在堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H＋，中酸性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－。第40頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天e．正負(fù)極兩極的電極反應(yīng)式在得失電子守恒的條件下，相加后的電池反應(yīng)必是燃料燃燒反應(yīng)和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)式。第41頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是(

)A．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2＋OH－NiOOH＋H2O＋e－B．充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH－向正極移動(dòng)第42頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天解析：充電時(shí)作為電解裝置，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Ni(OH)2＋OH－NiOOH＋H2O＋e－，A正確，B錯(cuò)誤。放電是一原電池裝置，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珻d作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cd＋2OH－Cd(OH)2＋2e－，Cd周圍的[OH－]下降，OH－向負(fù)極移動(dòng)。所以C、D錯(cuò)誤。答案：A第43頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天金屬的腐蝕與防護(hù)1．金屬的腐蝕(1)金屬的腐蝕指的是金屬及其合金跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被氧化而損耗的過(guò)程。(2)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)都是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程，其反應(yīng)方程式(M代表金屬元素)為：M－ne－Mn＋第44頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)金屬腐蝕的分類第45頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(4)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過(guò)程較活潑金屬被氧化的過(guò)程相互關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更嚴(yán)重第46頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較類型析氫腐蝕吸氧腐蝕形成條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性電解質(zhì)溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液負(fù)極反應(yīng)Fe－2e－Fe2＋正極反應(yīng)2H＋＋2e－

H22H2O＋O2＋4e－

4OH－電子如何流動(dòng)形成電通路Fe失去2e－，成為Fe2＋進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e－流入C極，H＋趨向于C極，在C極上得到e－生成H2析出溶液Fe失去e－成為Fe2＋進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e－流入C極，在C極O2獲得e－成為OH－進(jìn)入溶液第47頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天其他反應(yīng)及產(chǎn)物Fe2＋＋2OH－

Fe(OH)22Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3

2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O普遍性吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍第48頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.金屬的防護(hù)(1)內(nèi)因：改變內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)。如與鉻、鎳形成不銹鋼。(2)外因：防止形成原電池。①改變電解質(zhì)溶液為非電解質(zhì)：如涂上油漆、礦物性油脂等。②鍍上一層純金屬(鋅、錫、鉻、鎳)以改變電極，使不存在活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極，只有一極不形成原電池。如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵破損后，鐵為正極，不腐蝕；鋅為負(fù)極，被腐蝕，可以不斷補(bǔ)充鋅，保護(hù)鐵，延長(zhǎng)鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵，價(jià)格雖比鍍鋅鐵低，但表層磨損后，錫為正極，鐵為負(fù)極，加快了鋼鐵的腐蝕。此外，還可將鐵鈍化使之表面形成一層致密的Fe3O4氧化膜。第49頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)電化學(xué)保護(hù)法：①接鋅塊形成原電池，犧牲鋅(負(fù)極)保護(hù)鐵(正極)，習(xí)慣上叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(如圖)。如船殼上打上鋅塊；②鋼鐵外接電源負(fù)極形成電解池，使之成為陰極而被保護(hù)，習(xí)慣上叫做外加電流的陰極保護(hù)法。如鋼閘門接低壓直流作負(fù)極，石墨接電源正極作陽(yáng)極，浸入水中(如圖)。就防護(hù)效果而言：②法優(yōu)于①法。第50頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天第51頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天4．金屬腐蝕的快慢的判斷方法(1)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)措施的腐蝕。(2)同一金屬在不同溶液中的腐蝕速率：強(qiáng)電解質(zhì)＞弱電解質(zhì)＞非電解質(zhì)。(3)原電池原理引起的腐蝕速率：兩極金屬活動(dòng)性相差越大，腐蝕越快。(4)同一電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。第52頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天5．常見金屬防護(hù)的措施(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層。第53頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過(guò)程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是(

)A．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3B．2Fe＋2H2O＋O22Fe(OH)2C．O2＋2H2O＋4e－