资源简介

(共24张PPT)
1.2.2原电池生活应用
寒冬救星——暖宝宝
1.暖宝宝是如何发热的？
2.发热时的反应是什么？
放热反应
逆向思维：如何利用原电池知识进行金属防腐
外界条件改变对电池反应的影响
探究暖宝宝工作原理
任务一
学习任务
任务二
任务三
利用原电池模型解释暖宝
宝工作原理，认识金属腐蚀中的吸氧腐蚀
目标一
对比“吸氧腐蚀”与“析氢腐
蚀”认识到条件改变对金属腐蚀的影响
目标二
根据原电池模型建立电化学
防腐的思想
目标三
学习目标
任务一 探秘暖宝宝
1.根据暖宝宝成分构建原电池模型
2.该装置能否构成原电池？组装仪器进行检验
浸有饱和食盐水+酚酞的滤纸
碳棒
铁棒
【实验1】组装如图所示微型实验装置
连接电流传感器，检验电路中是否有电流通过
任务一 探秘暖宝宝——能否构成原电池
任务一 探秘暖宝宝
1.根据暖宝宝成分构建原电池模型
2.该装置能否构成原电池？组装仪器进行检验
3.预测该装置电极反应为？
有电流产生
石墨电极处酚酞变红
电极反应式？
正极：O2 +4e-+2H2O=4OH-
正极：2H2O +2e-=H2↑+2OH-
如何验证是氧气放电or水放电？
任务一 探秘暖宝宝——电极反应
【实验2】大试管中加入暖宝宝粉末，连接压强传感器，观察压强的变化
正极：O2 +4e-+2H2O=4OH-
任务一 探秘暖宝宝——电极反应
任务一 探秘暖宝宝
1.根据暖宝宝成分构建原电池模型
2.该装置能否构成原电池？组装仪器进行检验
3.预测该装置电极反应为？
有电流产生
铁锈：Fe2O3 nH2O
2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3+(n-3)H2O=Fe2O3 nH2O
发热后的暖宝宝
结块，有红棕色固体生成
任务一 探秘暖宝宝——最终产物分析
电池产物Fe(OH)2 铁锈Fe2O3 nH2O
转化
+2 +3
模型建构——金属腐蚀
金属腐蚀：金属表面因与其他物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现象称为金属腐蚀
暖宝宝工作
负极材料
正极反应物
正极材料
离子导体
Fe
C
O2
氯化钠溶液
原电池构成
模型建构——金属腐蚀——吸氧腐蚀
金属腐蚀：金属表面因与其他物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现象称为金属腐蚀
吸氧腐蚀
负极材料
正极反应物
正极材料
离子导体
Fe（或其他金属）
C
O2
水膜（中性或弱酸性）
原电池构成
任务一 探秘暖宝宝——反应速率探究
构成原电池
粉末状
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、吸水树脂、蛭石
加快反应速率
减缓反应速率
降低氧气的进入量
任务一 探秘暖宝宝——课本研读
模型应用——铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈
钢铁在潮湿的空气里，表面凝结一层水膜，形成电解质溶液，与铁和铜形成无数原电池，铁为负极，铜为正极。
负极：
Fe -2e- = Fe2+
正极：
O2 + 4e-+2H2O=4OH-
思考：某地区酸雨排放导致水膜的酸性增强，铁的腐蚀产物是否会受到影响？如果会，你预测产物为？
任务二 外界条件改变对电极反应的影响
参考资料思考：
1.当pH=6.0时，压强和溶解氧如何变化？可能的原因是？预测发生的反应是？
2.当pH=2.0时，压强和溶解氧如何变化？对比pH=6.0时的压强和溶解氧曲线，你认为导致两者不同的原因是？pH=2.0时发生的反应主要是？
【资料在线】配制pH=6.0，4.0，2.0的酸溶液，连接装置如图甲，利用传感器测量压强(P)与溶解氧（DO）分别和时间的变化曲线，生成图像如图乙、丙所示
模型建构——
吸氧腐蚀
负极材料
正极反应物
正极材料
离子导体
Fe（或其他金属）
C/Cu等
O2
水膜
原电池构成
析氢腐蚀
Fe（或其他金属）
C/Cu等
H+
水膜（酸性较强）
水膜（酸性较弱或中性）
电化学腐蚀
化学腐蚀
金属腐蚀
直接接触反应
金属电化学腐蚀的根本原因
M - ne- = Mn+
学以致用——金属防腐
吸氧腐蚀
负极材料
正极反应物
正极材料
离子导体
Fe（或其他金属）
C/Cu等
O2
水膜
原电池构成
析氢腐蚀
Fe（或其他金属）
C/Cu等
H+
水膜（酸性较强）
水膜（酸性较弱或中性）
电化学腐蚀
化学腐蚀
金属腐蚀
直接接触反应
如何进行金属防腐？
M - ne- = Mn+
切断闭合回路；阻隔反应物（O2）的接触
涂层、镀层、涂油
改变金属内部结构
让保护金属做正极
港珠澳大桥金属防腐技术之牺牲阳极保护法
金属防腐之——牺牲阳极保护法
【实验3】验证铁棒上的锌能否保护金属铁不被腐蚀？
浸有饱和食盐水+酚酞的滤纸
缠绕锌片
铁棒
缠绕铝片
铁棒
逆向思维：如何利用原电池知识进行金属防腐
外界条件改变对电池反应的影响
探究暖宝宝工作原理
任务一
学习任务
任务二
任务三
利用原电池模型解释暖宝
宝工作原理，认识金属腐蚀中的吸氧腐蚀
目标一
对比“吸氧腐蚀”与“析氢腐
蚀”认识到条件改变对金属腐蚀的影响
目标二
根据原电池模型建立电化学
防腐的思想
目标三
学习目标
知识梳理
糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH-
D．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）
目标检测
查阅资料：港珠澳大桥建设中还采取了哪些金属防腐的措施？
中国腐蚀与防护
中国腐蚀与防护网

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