1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化原電池專題教學(xué)目標分解：1、根據(jù)銅鋅原電池的復(fù)習(xí)，能判斷常見原電池的正負極并能寫出電極反應(yīng)式，指出原電池中電子、離子移動方向。2、能寫出鉛蓄電池放電的電極反應(yīng)式，學(xué)會燃料電池電極反應(yīng)式的書寫，書寫時能注意電池介質(zhì)環(huán)境，掌握電極反應(yīng)式的配平方法，學(xué)會用總反應(yīng)式減正極反應(yīng)式得出負極反應(yīng)式。3、能寫出鋼鐵析氫腐蝕、吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式，利用電化學(xué)腐蝕原理，能說出防止金屬腐蝕的措施。明確復(fù)習(xí)重點，突出主干知識裝置特點：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 形 = 1 * GB3

2、兩個活潑性不同的電極 成 = 2 * GB3 電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）條 = 3 * GB3 形成閉合回路（或在溶液中接觸） 件 = 4 * GB3 能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng) 負極：原電池中電子流出的一極，負極一定發(fā)生氧化反應(yīng)正、負極 正極：原電池中電子流入的一極，正極一定發(fā)生還原反應(yīng) 失電子沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生反 應(yīng) 原 （氧化反應(yīng)）負極 銅鋅原電池 正極（還原反應(yīng)）不斷陽離子溶解移動理 不斷陽離子溶解移動 電解質(zhì)溶液主 = 1 * GB3 加快化學(xué)反應(yīng)速率要 = 2 * GB3 判斷金屬活動性的強弱應(yīng) = 3 * GB3 制備各種干電池、蓄電池等實用電池 用 化

3、學(xué)腐蝕 = 4 * GB3 金屬腐蝕 析氫腐蝕 電化學(xué)腐蝕 條件、現(xiàn)象、本質(zhì)、聯(lián)系 吸氧腐蝕考點1 原電池工作原理 = 1 * GB2 根據(jù)電極材料判斷一般情況下，活潑性強的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘贋檎龢O。 = 2 * GB2 根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極。 = 3 * GB2 根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷參與電極反應(yīng)不斷溶解的電極為負極（燃料電池除外）；質(zhì)量增加或附近有氣泡產(chǎn)生的電極為正極。 = 4 * GB2 根據(jù)電子流動方向（或電流方向）判斷在外電路中，電子由原電池的負極流向正極，電流由原電池的正極流向負極。 = 5 *

4、 GB2 根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子流動方向判斷在內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 = 6 * GB2 根據(jù)電池總反應(yīng)式判斷若給出電池總反應(yīng)式，通過標出電子轉(zhuǎn)移的方向可知，失去電子的一極為負極，得到電子的一極為正極。特別提醒：原電池負極的判斷應(yīng)根據(jù)其本質(zhì)進行判斷：即“較易與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的電極是原電池的負極”，不能一味地根據(jù)金屬的活潑性進行判斷。誤區(qū)一：原電池中較活潑金屬一定作負極分析：原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的反應(yīng)，原電池形成電流，是由于兩極在電解質(zhì)溶液中放電能力不同而造成的，其中負極是在反應(yīng)中失電子的一極，負極材料必然是失電子能力較強，但是電極材料在電解質(zhì)溶液中的放電能力與金屬的活潑性

5、并不完全一致，即金屬活動性強的不一定是負極。哪一種金屬作負極，不僅與金屬的活潑性有關(guān)，還與該金屬與電解質(zhì)反應(yīng)的難易有關(guān)，即與電解質(zhì)的酸堿性、電解質(zhì)的強氧化性等性質(zhì)有關(guān)。如Mg、Al為兩極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時，Al能與NaOH溶液反應(yīng)，而Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，雖然Al較Mg不活潑，但Al卻作該原電池的負極。誤區(qū)二：原電池中負極材料一定參與電極反應(yīng)分析：當某種電極材料能直接與電解質(zhì)溶液（或H2O、O2）反應(yīng)時，負極本身失去電子而直接參與反應(yīng)。但當電極材料不能與電解質(zhì)溶液（或H2O、O2）反應(yīng)時，應(yīng)是相應(yīng)的還原劑在負極上反應(yīng)，如燃料電池，其兩極一般用鎳、鉑等金屬粉末或活性炭壓制成透氣多

6、孔且具有催化活性的電極，通可燃性氣體（H2、CH4、C2H6、CO、甲醇蒸氣等）的電極為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；通助燃性氣體（氧氣或空氣）的電極為正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。但兩電極材料本身并不參與化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。誤區(qū)三：原電池中的電解質(zhì)一定參與原電池反應(yīng)分析：一般常見原電池的電解質(zhì)都是其中的陽離子（或溶在電解質(zhì)中的分子）在正極上放電，如鋅銅原電池正極反應(yīng)：2H+2e-=H2，在鋼鐵的吸氧腐蝕中正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-等，易造成若電解質(zhì)本身不能得失電子就不能構(gòu)成原電池的錯覺。其實大部分電池中的電解質(zhì)在充、放電時是沒有電子得失的，只是起著內(nèi)電路導(dǎo)電功能和調(diào)節(jié)

7、離子濃度的作用。如以KOH溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池，負極：2H2+4OH-4e-=4H2O，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-，電池總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O，KOH沒有參加原電池反應(yīng)，只起增強溶液的導(dǎo)電性作用。【例1】在下圖所示的裝置中，能夠發(fā)生原電池反應(yīng)的是（ ） A A B C D E F 【例2】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4，同時向a中加入少量的膽礬晶體，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積V（升）與時間t（分）的關(guān)系，其中正確的是（ ）。 考點2 常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電源 1實用電池的特點實用電池一般具有以下的特點：（1）能產(chǎn)生比較穩(wěn)定而且較高電壓的電流

8、；（2）安全、耐用且便于攜帶,易于維護；（3）能夠適用于各種環(huán)境；（4）便于回收處理,不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境的污染影響較?。唬?）能量轉(zhuǎn)換率 。2幾種常見的電池和新型電池分類及反應(yīng)原理簡介化學(xué)電池分類: 電池(如鋅錳干電池、堿性鋅錳電池) 電池(又叫充電電池或蓄電池)(如鉛蓄電池) 電池(如氫氧燃料電池)(1)一次電池堿性鋅錳電池 構(gòu)成:負極是鋅,正極是MnO2,正極是KOH工作原理:負極 Zn+2OH2e=Zn(OH)2；正極:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特點:比能量較高,儲存時間較長,可適用于大電流和連續(xù)放電

9、。鈕扣式電池(銀鋅電池)鋅銀電池的負極是Zn，正極是Ag20，電解質(zhì)是KOH，總反應(yīng)方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特點：此種電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲存時間長，適宜小電流連續(xù)放電。鋰電池 鋰電池用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOC12)中組成。 鋰電池的主要反應(yīng)為：負極：8Li8e8Li+ ；正極：3SOC12+8eSO32+2S+6Cl 總反應(yīng)式為：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S特點：鋰電池是一種高能電池，質(zhì)量輕、電壓穩(wěn)定、工作效率高和貯存壽命長的優(yōu)點。(2)二次電池鉛蓄電池:(1)鉛蓄電池放電原理的電極反

10、應(yīng)負極：Pb+S0422ePbSO4； 正極：Pb02+4H+S042+2ePbSO4+2H20總反應(yīng)式：Pb+PbO2+2H2SO42PbS04+2H2O(2)鉛蓄電池充電原理的電極反應(yīng) 陽極：PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42；陰極：PbSO4+2e=Pb+SO42總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 鎳一鎘堿性蓄電池 構(gòu)成:放電時鎘(Cd)為負極,正極是NiO(OH),電解液是KOH工作原理:負極:Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正極:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH 總反應(yīng)式:特點：電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、使用壽

11、命長，但一般體積大、廢棄電池易污染環(huán)境。(3)燃料電池氫氧燃料電池當用堿性電解質(zhì)時，電極反應(yīng)為：負極：2H2+40H4e4H20； 正極：02+2H20+4e40H總反應(yīng)：2H2+022H2O甲烷燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣；負極：CH4+10OH8e=CO32+7H2O； 正極：2O2+4H2O+8e=8OH總反應(yīng)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OCH3OH燃料電池用導(dǎo)線相連的兩個鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CH3OH和O2，則發(fā)生了原電池反應(yīng)。負極：2CH3OH +16OH12e=2CO32+12H2O； 正極

12、：3O2+6H2O+12e=12OH總反應(yīng)方程式為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O3、原電池電極反應(yīng)式的判斷或書寫及電池變化的分析（1）先寫出電池反應(yīng)（對于簡單的電池反應(yīng)，復(fù)雜的電池反應(yīng)考試往往是已知的）（2）標出反應(yīng)前后元素化合價變化（3）找出氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，確定電極反應(yīng)的反應(yīng)物及生成物（4）根據(jù)化合價的升降數(shù)確定得或失的電子數(shù)（5）配平電極反應(yīng)式（注意考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，常需考慮H、OH-、H2O）（6）可根據(jù)電極反應(yīng)或電池反應(yīng)分析兩極及電解質(zhì)溶液的變化等【例3】據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某

13、種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是 （ ）A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e- = 4OHB.工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O2 = 2H2OD.用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24LCl2（標準狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移【例4】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、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH +2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是 （ ）A充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2 e + OH- =

14、 NiOOH + H2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動考點3原電池PH值的變化和簡單計算1在原電池工作時，由于 失去電子進入電解溶液，正極附近的陽離子得到電子從溶液中析出,可能會引起溶液PH值的變化。(1)當負極產(chǎn)生的金屬離子結(jié)合溶液中的OH時,電極附近的溶液PH值 。當正極O2得電子時結(jié)合溶液中的水時，生成OH使溶液中的PH值增大。(2)電池工作時整個溶液PH值的變化必須從總反應(yīng)式來分析。當電解液中酸被消耗時，溶液PH值增大，當電解質(zhì)溶液中堿被消耗時，溶液PH值減小。2原電池的有關(guān)計算電子守恒法是依據(jù)氧化劑與還原劑 相等

15、這一原則進行計算的。電子守恒法是氧化還原計算的最基本的方法。計算時可由電極反應(yīng)式中的氧化劑(或還原劑)與失去的電子(或得電子)之間的關(guān)系進行計算?！纠?】(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 = 1 * GB3 產(chǎn)生氫氣的體積(標準狀況)； = 2 * GB3 通過導(dǎo)線的電量。(已知NA = 6.021023 /mol，電子電荷為1.601019 C)考點4 原電池原理的應(yīng)用1、原電池的應(yīng)用（1）形成原電池可以加快

16、反應(yīng)速率。如實驗室制氫氣，通常用不純的鋅粒與稀硫酸反應(yīng)，若用純鋅，則通常在溶液中滴幾滴硫酸銅溶液。（2）可以利用原電池比較金屬的活動性順序（負極活潑）。將兩種不同金屬在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成原電池后，根據(jù)電極的活潑性、電極上的反應(yīng)現(xiàn)象、電流方向、電子流向、離子移動方向等進行判斷。2、利用原電池原理可以分析金屬的腐蝕和防護問題金屬的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種，但主要是電化學(xué)腐蝕。根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性，可把電化學(xué)腐蝕分為：吸氧腐蝕和析氫腐蝕兩種。以鋼鐵腐蝕為例，吸氧腐蝕發(fā)生的條件是鋼鐵表面吸附的水膜中溶有O2，并呈極弱酸性或中性，反應(yīng)中O2得電子被還原；其電極反應(yīng)式分別為：負極(Fe)：2Fe4

17、e-=2Fe2+，正極(C)：O2+2H2O+4e-=4OH-。析氫腐蝕發(fā)生的條件是鋼鐵表面吸附的水膜酸性較強，反應(yīng)時有H2析出；其電極反應(yīng)式分別為：負極(Fe)：Fe2e-= Fe2+，正極(C)：2H+2e-=H2。金屬防腐方法： = 1 * GB3 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)； = 2 * GB3 表面覆蓋保護層（如鋼鐵表面涂礦物油、油漆、加電鍍層、形成穩(wěn)定的氧化膜等； = 3 * GB3 電化學(xué)保護法（接上一塊活潑金屬使被保護金屬成為正極受保護、將被保護金屬接到電源負極）。通常金屬的腐蝕德快慢類型：電解池的陽極原電池的負極自然的腐蝕原電池的正極（保護）電解池的負極（保護）。【例6】為研究金屬腐蝕的條件和速率，