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第一章第3节化学能转化为电能——电池编辑人：苏道军第一课时一、原电池的工作原理1、定义：原电池：2、原电池的构成：（1）（2）（3）（4）3、【小结】正负极的判断（1）负极：发生反应的电极电子的电极，电流的极较活泼的电极阴离子移向负极常见溶解的电极（2）正极：发生反应的电极电子的电极，电流的极较不活泼的电极阳离子移向负极常见由气泡冒出或由金属析出的电极【举例】CuSO4溶液①判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性）②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）③写出总方程式（电子守恒）【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。【解答】①Mg—Al—稀H2SO4原电池：ZnC负极（Mg）：Mg=Mg2++2e—（氧化反应）正极（Al）：2H++2e—=H2↑（还原反应）电池反应：Mg+2H+=Mg2++H2↑【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式②Al—Mg—NaOH原电池：负极（）：正极（）：电池反应：【巩固】电极反应式的书写：⑴原电池反应一般都是自发进行的，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成反应（负极）和反应（正极）。如：2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2，正极：；负极：。其中，Fe电极为负极时，被氧化为离子。⑵正极反应与负极反应的得失电子数要。⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的。⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。⑸每个反应之前均须标明电极的属性。[要点强化指导]1．原电池是将化学能原转化为的热能而改转化为电能，并不是放热反应就能设计成原电池，而是能自发的氧化还原反应理论上可设计成原电池。2．电极材料有时并不一定是金属（如石墨碳棒），有时还可以是相同的金属（如金属铂），但电极反应一定是氧化还原反应。如：氢氧燃料电池。3．负极与电解质溶液的溶质不一定要求发生反应，但负极上一定有物质失去电子变成阳离子或消耗阴离子。【问题分析示例】例题4：如下图装置能组成原电池的是（）[针对性练习]1．某电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（）正极负极电解质溶液A．CuFeFeCl3B．CFeFe（NO3）3C．FeZnFe2（SO4）3D．AgFeCuSO42．把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依次插入到NaOH溶液、稀H2SO4溶液中，下列说法正确的是（）A．都不能形成原电池B．负极材料依次为镁片、铝片C．负极材料依次为铝片、镁片D．负极材料都是镁片【课堂练习达标】1．关于原电池的说法正确的是（）A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．在外电路正极电子流出D．在负极上发生还原反应2．下列说法不正确．．．的是（）Ａ．原电池中电子由负极流向正极Ｂ．原电池中发生还原反应的电极是正极Ｃ．电解池中发生还原反应的电极是阳极Ｄ．电解池中质量增加的电极是阴极3．原电池产生电流的本质原因是（）A．电解质溶液中有电离出的自由移动的离子B．有导线将两个活泼性不同的电极连接C．在不同金属的两极间存在电势差D．在原电池中发生了氧化还原反应4．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）A．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应B．铝与盐酸的反应C．石灰石的分解D．甲烷与氧气的反应5.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小6.在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应7.下列各反应中，属于原电池反应的是（）A.氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化B.白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化C.红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层D.铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟8.某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A.X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B.X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C.X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液D.X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液9.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿输送透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中第二课时二、常见的化学电源一次电池放电时——原电池反应（一）分类二次电池（可充电电池）充电时——电解池反应燃料电池【阅读】指导学生阅读课本P23——P25。【自主学习】1．常见的锌锰干电池（1）酸性锌锰干电池A、结构：负极为、正极为B、反应原理负极：正极：总方程式：C、缺点：（2）碱性锌锰干电池A、优点：B、结构：C、反应原理：负极：正极：总方程式：[要点强化指导]酸性锌锰干电池中发生还原反应的物质有NH4＋和MnO2，但电池正极得电子的是NH4＋，MnO2是固体粉末，未与电解质溶液接触，其作用可理解为通过氧化还原反应吸收H2，使电池能持续工作。MnO2不能认为参与了电极反应。2．铅蓄电池：放电时：负极：正极：总方程式：充电时：阴极（电池的负极）：阳极（电池的正极）：总方程式：[要点强化指导]二次电池在充电时是电解池，虽然作电池时正、负极上的反应与作电解池时阴、阳极上的反应相反，但二次电池的正极应与充电电源的正极相连，二次电池的负极应与充电电源的负极相连。3．燃料电池（1）结构：PbPbO2H2SO4溶液辅助气多孔石墨电极（含催化剂）（2）常见的燃料电池注意：电解质溶液对反应的影响A、氢氧燃料电池碱性电解液：正极：负极：酸性电解液：正极：负极：中性电解液：正极：负极：【课堂练习达标】1．下列说法正确的是（）A．碱性锌锰干电池是二次电池B．铅蓄电池是一次电池C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D．燃料电池的活性物质没有储存在电池内部第三课时（一）金属腐蚀1、定义：2、分类：3、本质：（二）金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀（1）条件：（2）原理：(—)(+)总：用方程式表示铁锈的形成2、析氢腐蚀（1）条件：（2）原理：(—)(+)（三）金属的防护措施金属的防护就是依据电化学腐蚀的原理，要防止金属发生腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的极，避免发生阳极反应而溶解。即其本质就是阻止。因此常用的方法有：⑴在金属表面覆盖。如：可以在其表面加耐腐蚀的、、、、橡胶等，也可以通过电镀而覆盖于被保护金属表面的耐腐蚀性较强的。⑵改变金属的内部。如：、等。⑶牺牲阳极阴极保护法。如：镶嵌的闸门、航海船底、铁塔以及底下铁管道等。⑷外加电源的保护法。如：化工厂中盛酸性溶液的容器或管道。⑸经、外加电源的极等方法进行钝化。如：合成氨厂中防止反应塔腐蚀。防腐措施的效果由好到差的顺序如下：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的腐蚀无防腐条件的腐蚀[针对性练习]1．如图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（）A．A是Zn、B是Cu、C为稀H2SO4溶液B．A是Cu、B是Zn、C为稀H2SO4溶液C．A是Fe、B是Ag、C为AgNO3溶液D．A是Ag、B是Fe、C为AgNO3溶液2．关于如图所示装置的叙述正确的是（）A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片的质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原3、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．X＞Z＞Y＞MＢ．X＞Y＞Z＞MC．M＞Z＞X＞YD．X＞Z＞M＞Y4把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两连接组成多个原电池，若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a极减轻；b、d相连，b为正极。则四种金属的活泼性顺序为（）A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞b＞dC．a＞c＞d＞bD．b＞d＞c＞a5、所示，装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（）A．①②③④B．①②④③C．③①④②D．②①④③6家用炒菜铁锅用水清洗后，放置一会出现红棕色的铁锈，在此变化过程中不会发生的化学变化是（）A．2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe（OH）2B．4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3C．O2＋2H2O＋4e－→4OH－D．Fe→Fe3＋＋3e－【课堂练习达标】1．下列说法正确的是（）A．金属被腐蚀时质量一定减少B．金属腐蚀就是金属单质被氧化C．金属腐蚀一定是在酸性条件下D．金属直接与液体接触才能造成金属腐蚀，与气体接触没有影响2．下列关于铁析氢腐蚀的说法正确的是（）A．铁为正极B．炭为正极C．溶液中氢离子浓度不变D．此腐蚀在任何溶液中都发生3．下列措施不能起到防腐作用的是（）A．对钢铁设备喷油漆B．对钢铁进行电镀C．把钢铁与镍、铬等金属制成合金D．把钢铁放入水下4．表明金属甲比金属乙活动性强的是（）A．在氧化还原反应中，甲失电子比乙的多B．同价态的阳离子，甲比乙氧化性强C．甲能与盐酸反应放出氢气而乙不能D．将甲乙组成原电池时，甲为正极5．钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，正极上发生的电极反应为（）A．Fe—3==B．2H2O+O2+4==4OH－C．Fe—2==D．4OH－—4==2H2O+O2↑6．下列描述不正确的是（）A．纯锌与稀硫酸反应比粗锌的反应速率快B．用稀硫酸与锌制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液，可加快反应的速率C．纯铁比生铁更难发生电化学腐蚀D．钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀7．关于牺牲阳极阴极保护法的叙述中正确的是（）A．正极是阳极B．负极是阴极C．阳极上发生氧化反应D．正极上发生氧化反应第一章第三节答案第一课时：例题4：BC针对性：1、CD2、C课堂练习达标：1、B2、C3、D4、BD5、C6、C7、B8、C9、C第二课时课堂练习CD第三课时针对性：1、D2、D3A4、C5、D6、D课堂达标1、B2、B3、D4、C6、5、B6、A7、C