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引入 |
我们知道，物质发生化学反应时必然要有能量的变化，也就是说化学能常常与热能、光能等相互转化。比如在一般化学反应里，常表现出放热或吸热的现象，有的化学反应还伴随有发光，产生电流等等。今天我们主要探讨的是有关化学能是如何转变为电能。 |
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实验 |
初中我们就已经学习过，活泼金属能与酸反应放出氢气，而不活泼金属就不能与酸反应置换氢气。
（1）把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 |
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Zn Cu
H2SO4 |
现象：锌片上有气体放出，铜片上无明显现象。
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分析 |
Zn + 2H+ === Zn2+ + H2
2e |
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板书 |
金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属单质失电子能力：强 弱（还原性）
金属离子得电子能力：弱 强（氧化性） |
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实验 |
Zn Cu
H2SO4 |
现象：锌片不断溶解、铜片上有气泡、灵敏电流计指针发生偏转。
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结论 |
两极发生氧化还原反应，产生电流。 |
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明确 |
（1） （1） 锌比铜活泼
（2） （2） 氢离子在铜片上获得电子 |
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板书 |
电极名称 锌片（负极）Zn – 2e === Zn2+(氧化反应)
电极材料 铜片（正极）2H+ + 2e === H2(还原反应)
（电极反应式）
总化学方程式：Zn + 2H+ === Zn2+ + H2 |
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板书 |
第六节 原电池 金属的腐蚀与防护
一． 一． 原电池：
1． 1． 原电池形成三条件：
（1） （1） 正负电极
（2） （2） 电解质溶液
（3） （3） 电极接触或导线连接 |
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2． 2． 原理三要点：
（1） （1） 相对活泼金属作负极---- 电子流出-----氧化反应
（2） （2） 相对不活泼金属（或碳）作正极------电子流入------还原反应
（3） （3） 导线中（接触）有电流通过，使化学能转变为电能
3．原电池：把化学能转变为电能的装置 |
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练习 |
下列能发生原电池反应的是
Cu Cu Zn Cu Zn Cu
AgNO3 乙醇 硫酸 硫酸
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实质 |
电极在电解质溶液中的氧化还原反应 |
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结果 |
活泼金属被氧化、被腐蚀。 |
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板书 |
二、金属腐蚀与防护： |
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1. 1. 金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
（1） （1） 本质：金属原子失电子而被氧化
M – ne == Mn+
(2) 分类：
化学腐蚀：金属与其他物质 直接氧化反应 金属被氧化
（不是电解质溶液）（无电流产生）
电化腐蚀：不纯金属或合金 发生原电池反应 活泼金属被氧化
电解质溶液 （有电流产生） |
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板书 |
（3）钢铁腐蚀：
铁：负极 水膜（电解质溶液） 在钢铁表面形成无数微小
原电池
碳：正极 |
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分类 |
析氢腐蚀 |
吸氧腐蚀 |
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条件 |
水膜酸性较强（弱酸） |
水膜酸性较弱或呈中性 |
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负极反应 |
Fe –2e === Fe2+ |
2Fe –4e === 2Fe2+ |
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正极反应 |
2H+ + 2e === H2 |
2H2O + O2 + 4e == 4OH- |
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总反应 |
Fe + 2H+ == Fe2+ + H2 |
2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2 |
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4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3
Fe2O3.xH2O |
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次要 |
主要 |
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4. 金属的化学腐蚀：
例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
概念：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
5．化学腐蚀与电化腐蚀的对比
（1） （1） 相同点：金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程。
（2） （2） 不同点：
条件 金属与氧化剂直接反应 不纯金属与电解质溶液接触
现象 无电流 有电流
本质 金属被氧化 活泼金属被氧化
（3） （3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。 |
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讨论 |
原电池中的电荷移动方向： |
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e
阴离子
阳离子
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板书 |
几种常见新型原电池
1． 1． 铅蓄电池
Pb + PbO2 + 2H2SO4 ==== 2PbSO4 + 2H2O
(-) (+)
2. 燃料电池
新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。
如：氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：
正极： O2+ 4e + 2H2O === 4OH-
负极： 2H2 –4e + 4OH-=== 4H2O
又如：甲烷燃料电池；电解质溶液为氢氧化钾溶液：
正极：2O2 + 8e + 4H2O === 8OH-
负极： CH4 + 10OH- -8e === CO32- + 7H2O
总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- === CO32- + 3H2O |
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介绍 |
白口铁
马口铁 |
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板书 |
金属腐蚀的防护
1． 1． 金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件（如：温度、湿度、与金属接触的物质）是促使金属锈蚀的客观因素。
2． 2． 防护：
（1） （1） 改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。
（2） （2） 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）
（3） （3） 电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。 |
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作业 |
教材：1、2、3、4、5
练习册 |
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