2013高考总复习化学：第六章第3节

2 ＋2e ===Sx－； 由于原电池内部要靠离子
－
的定向运动而导电，同时钠和硫极易化 合，所以也必需把二者隔离开，
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
因此其作用是离子导电(导电或电解质)和 隔离钠与硫：在铅蓄电池中铅作负极，反 应 式 为 Pb(s) ＋ SO
2－ 4
(ap) － 2e
－
===PbSO4(s)，因此当消耗 1 mol 即 207 g 铅时转移 2 mol 电子，而 207 g 钠可以失 207 去的电子数为 ＝9， 所以钠硫电池的理 23 论放电量是铅蓄电池的 9/2＝4.5 倍。
＋2AgCl下列“水”电池在海水中放
电时的有关说法正确的是( )
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－
===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2
mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
解析：选B。A项，Ag＋Cl－－e－=== AgCl应为负极反应式，故错误；B 项，按负极反应式计算即可，B项正 确；C项，Na ＋ 由负极向正极移动， 故错误；D项，AgCl是氧化产物，故 错误。
第六章
化学反应与能量转化
液滴边缘O2含量较大，是原电池的正
极，A中Cl－在电池工作时向负极(a)
移动，A选项错误；B项显然正确；
C中Fe失电子被氧化而被腐蚀，故C
项错误，D中因Fe比Cu活泼，充当负
极的是Fe，负极反应为Fe－2e－===
Fe2＋，故D错误。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
命题视角把脉高考
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
【答案】 xS＋2e ===S2 x
－
－
离子导电(导 4.5
电或电解质)和隔离钠与硫
【名师点评】
联系高科技或生产生
活实际，设计或分析各种陌生的原电
池。分析电极材料、电极反应，离子
运动方向、总反应，两极产物的定量
计算等是今后高考考查的热点之一。
以铁的腐蚀为例：
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
吸氧腐蚀 析氢腐蚀 中性 水膜呈_________或 酸性 水膜呈_____ 条件 酸性很弱 _____________ 4H＋＋4e－ 正极反 2H2O＋O2＋4e－ ―→4OH－ ―→2H2↑ 应 负极反 2Fe―→2Fe2＋＋4e－ 应 Fe＋2H＋ 2Fe＋O2＋ ===Fe2＋＋ 总反应 2H2O===2Fe(OH)2 H2↑
电解质溶液一般要能够与负极发生反
应，或者电解质溶液中溶解的其他物
质能与负极发生反应(如空气中的氧
气)。但如果两个半反应分别在两个
容器中进行(中间连接盐桥)，则左右
两个容器中的电解质溶液应含有与电
极材料相同的阳离子。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
如在铜- 硫酸构成的原电池中，负 锌极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质 溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋ 的电解质溶液中。 (3)按要求画出原电池装置图。 如根据以下反应设计的原电池：
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
5.金属防护的方法 (1)电化学防护
原电池 ①牺牲阳极的阴极保护法—________ 原理。
负极(阳极)：比被保护金属活泼的金
属。
正极(阴极)：被保护的金属设备。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
电解池 ②外加电流的阴极保护法—________
原理。
阴极：被保护的金属设备。
＋ － －
＋ SO
2－ 4
＋ 2e
－
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
总反应：Pb＋PbO2 ＋2H2SO4===2PbSO4 ＋2H2O。 － 充电反应为：阴极：PbSO4＋2e ===Pb＋
2－ SO4 ；
阳极： PbSO4＋2H2O－2e ===PbO2＋4H － ＋SO2 ； 4 总反应：2PbSO4 ＋2H2O===Pb＋PbO2 ＋ 2H2SO4。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
原理 化学反应： CuCl2＋Fe===FeCl2 ＋Cu 电极反应： 负极：Fe－2e－ ===Fe2＋ 正极：Cu2＋＋2e－ ===Cu
装置图
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
即时应用 2．(2011· 高考浙江卷)将NaCl溶液滴 在一块光亮清洁的铁板表面上，一段 时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区 (a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形 成棕色铁锈环(b)，如右图所示。
正极：MnO2＋2H2O＋2e－===
Mn(OH)2；
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
总 反 应 ： MnO2 ＋ Zn＋ H2O===ZnO ＋ Mn(OH)2。 2． 二次电池——铅蓄电池(可充电， 可多 次重复使用) 放 电反 应为 ：负 极： Pb＋ SO 2 － 2e 4 ===PbSO4； 正 极 ： PbO2 ＋ 4H ===PbSO4＋2H2O；
荷守恒的原则下写出电极反应式；
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
第四，可根据两个电极反应式写出总
反应式。
(2)若给出总反应式，直接可以写出电 极反应式，即氧化剂在正极上反应， 还原剂在负极上反应。一般情况下书 写负极反应式比较容易，然后利用总
反应式减去负极反应式便可得到正极
反应式。
栏目 导引
第六章
－
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
【解析】在原电池中电解质溶液中的 阳离子移向正极，阴离子移向负极。 【答案】 C
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
【名师点评】
分析新型电池时，首
先根据题干条件判断出正负极，如本
题中“该电池以金属锂和钢板为电极
材料”，就可判断锂为负极；其次结
合电解质及酸碱性环境，写出负极或
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
考点串讲深度剖析
原电池电极反应式的书写
1．原电池正负极的判断方法
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
ห้องสมุดไป่ตู้
2．电极反应式的写书
(1)若未给出正、负极，只是给出图
示装置，第一，应先分析出正、负极
及正、负极上的反应物；第二，就是
结合介质(酸、碱性环境)判断正、负
极产物；第三，在遵循质量守恒、电
与b区的OH－形成Fe(OH)2 ，进一步
氧化、脱水形成铁锈
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，
在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负
极发生的电极反应为：Cu－2e－
===Cu2＋
解析：选B。本题考查原电池、钢铁
的吸氧腐蚀等知识。依题意，可判断
中心区a为原电池的负极，
栏目 导引
(1)本质：金属与其周围的物质发生 氧化还原反应 ________________，即金属在反应中 失电子被氧化：M－ne－===Mn＋。
(2)分类： ①化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气 体或非电解质液体等直接发生化学反 应而引起的腐蚀。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质 溶液接触时,因发生化学反应而引起的 析氢腐蚀 腐蚀。电化学腐蚀又包括__________ 吸氧腐蚀 和___________两类。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
2．比较金属活动性强弱
3．用于金属的防护
4．设计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池的构成条 件。具体方法是：
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
(1)首先将已知的氧化还原反应拆分 为两个半反应。
(2)根据原电池的电极反应特点，结
第六章
化学反应与能量转化
第3节 化学能转化为电能
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
2 0 1 3 高 考 导 航
考纲要求
1.了解原电池的工作原理，能写出电
极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作
原理。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，
金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措
【提示】
原电池中盐桥起到了平衡电
荷、连接内电路的作用。离子在盐桥中
作定向移动，溶液中的阳离子沿盐桥向
正极移动，阴离子向负极移动，构成内
电路，形成闭合回路，形成电流。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
二、化学电源 1．一次电池——碱性锌锰干电池(不 能充电，不能反复使用) 负极材料是Zn，正极是MnO2。 电极反应为：负极：Zn＋2OH－－2e－ ===ZnO＋H2O；
施。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
命题热点
1.原电池基本工作原理及原电池的设
计，尤其是电极反应式的书写。 2.新型实用电池。 3.借助原电池原理考查金属腐蚀及防
护。
4.原电池及电解池的综合应用。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
教材回扣夯实双基
一、原电池原理及应用 1．概念 自发进行 原电池是一种能够将__________的氧 化还原反应的氧化反应、还原反应分 别设计在两个导通了的电极上发生， 从而将化学能转化成电能的装置。
化学反应与能量转化
(3)若是复杂的新型电池，首先写出 容易书写的一极的反应式，然后利用
总反应式减去易写的电极反应式便得
到另一极反应式。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
即时应用
1．(2011· 高考安徽卷)研究人员最近发
明了一种“水”电池，这种电池能利 用淡水与海水之间含盐量差别进行发 电，在海水中电池总反应可表示为： 5MnO2 ＋ 2Ag ＋ 2NaCl===Na2Mn5O10
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
2．构成原电池的三条件
(1)具有两个活泼程度不等的电极。
(2)具有电解质溶液。 (3)形成闭合回路。
3．工作原理
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
电子 氧化
Zn－2e－===Zn2＋
相反 还原
2H＋＋2e－===H2↑
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
4．金属的腐蚀
阳极：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合
金、不锈钢等。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
加防护层 (3)_______________ ，如在金属表面
喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面
钝化等方法。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
思考感悟 原电池中盐桥有什么作用？离子在盐桥 中是怎样定向移动的？
正极反应式。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
追踪命题热点
例2
(2011· 高考山东卷改编题)科研
生产中常涉及钠、硫及其化合物。 下图为钠硫高能电池的结构示意图， 该电池的工作温度为320 ℃左右，电 池反应为2Na＋xS＝Na2Sx，正极的 电极反应式为________________。
栏目 导引
－
＋
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
3．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电
池，可分酸性和碱性两种。
酸性 负极反应 2H2－4e－===4H＋ 式 正极反应 O2＋4H＋＋4e－ ===2H2O 式 电池总反 2H2＋O2===2H2O ________________ 应式 碱性 2H2＋4OH－－4e－ ===4H2O O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
导致该现象的主要原因是液滴之下氧
气含量比边缘处少。下列说法正确的
是( )
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
A．液滴中的Cl－ 由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极
反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被
腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，
第六章
化学反应与能量转化
M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是
_______。与铅蓄电池相比，当消耗相
同质量的负极活性物质时，钠硫电池的 理论放电量是铅蓄电池的______倍。
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
【解析】
由电池反应可与看出金属钠
失去电子作为负极，单质硫得电子被还 原成 S2－，所以正极的电极反应式为 xS x
教材高频考点
例1
(2011· 高考福建卷)研究人员研制
出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇
的储备电源。该电池以金属锂和钢板
为电极材料，以LiOH为电解质，
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
使用时加入水即可放电。关于该电池的下 列说法不正确的是( ． )
A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成 C．放电时 OH 向正极移动 D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋ H2↑
合两个半反应找出正、负极材料及电
解质溶液。
①电极材料的选择
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化
在原电池中，选择还原性较强的物质 作为负极；氧化性较强的物质作为正
极。并且，原电池的电极必须导电。
电池中的负极必须能够与电解质溶液
或其中溶解的物质反应。
②电解质溶液的选择
栏目 导引
第六章
化学反应与能量转化