高三化学总复习实用必考化学能转化为电能—电池新人教版PPT课件

涂防护层喷如油漆
涂、油脂
电镀、
等方
法。
• 考点一 原电池的构成及工作原理
• [例1](2008·广东，5)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、 AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂——KNO3的U形管)构成 一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ()
• ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
• 第二讲 化学能转化为电能— —电 池
• 一、原电池原理 • 原电池是借助 化学 反应将 化学 能转化为电 能
的装置。
• 如下图所示：
– 电流表指针发生偏转，
；
–实验现象：(1)有盐桥时铜片表面有金属析出
• (2)锌片 逐渐溶解
。
• 实验结论：导线中有电流通过，即该装 置为一个原电池。
• 1．铜一锌原电池原理分析
• 负极材料是锌筒，正极是碳棒。
• 电极反应为：
• 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 ；
• 正极：2MnO2＋H2O＋2e－===Mn2O3＋2OH－
；
• 总反应：Zn＋2MnO2＋H2O===Zn(OH)2＋Mn2O3
。
• 2．二次电池——铅蓄电池
• 放电反应为：
•负 极： ；
•正 极： ；
• 总反 应： 。
• 充电反应为：
•阴 极：
• 三、金属的电化学腐蚀与防护
• 1．金属的腐蚀
• 金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原 反应而引起损耗的现象。
• (1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生化学反应 而引起的腐蚀。
• (2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触
发生原电池
反应，较活泼的金属被氧化
• (3)正、负两极反应式在确保得失电子数目 相等的前提下，加和可得电池反应总方程 式。
• 1．下列装置可以形成原电池的是 ()
• [解析]构成原电池需要具备下列三个条件： ①活泼性不同的两个电极；②有电解质溶 液；③组成闭合回路，故A、B符合条件。
• [答案]AB
• 2．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱD．b>d>c>a
• 在ZnSO4溶液中，锌片失去电子而逐渐溶解，形 成Zn2＋进入溶液，电子经导线流向铜片，溶液中 的Cu2＋得电子被还原成Cu。这一变化可以表示如 下：
• 锌片： Zn－2e－===Zn2＋
(氧化反应)
• 铜片： Cu2＋＋2e－===Cu
(还原反应)
• 总反应： Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
的腐蚀。
• 2．电化学腐蚀分类 • 以铁的腐蚀为例
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
条件 水膜呈弱碱性 或
水膜呈 酸性
正极 反应
2H2=O=＋=4OO2H＋－4中e－性
2H＋＋2e－===H2↑
负极 反应
Fe－2e－===Fe2＋
总反 应
2Fe＋O2＋ 2H2O===2Fe(OH)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋ H2↑
• 或 Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
• 2．原电池形成的条件 • (1)两个活泼性不同的电极：其中一个相对
活泼，另一个相对较不活泼，二者直接或 间接地连在一起，插入电解质溶液中； • (2)电解质溶液； • (3)形成闭合回路； • (4)能自发地发生氧化还原反应。
• 二、化学电源
• 1．一次电池——碱性锌锰干电池
• [答案]C
• 1．正负极判断
判断依据
负极
电极材料
活泼性较强的金属
电子流动方向
电解质溶液中离子定向 移动方向
发生的反应
电子流出极 阴离子移向的极 氧化反应
反应现象
溶解的极
正极 活泼性较弱的金属 或能导电的非金属 电子流入极
阳离子移向的极
还原反应 增重或有气泡放出 的极
• 2.电极反应式的书写
• 书写电极反应式时，要根据电极材料、电 解质溶液分析电极反应和电极产物，写出 电极反应式，还要注意电子守恒。
• ②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag
• ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工 作
• ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应 与该原电池反应相同
• A．①②
B．②③
• C．②④
D．③④
• [解析]在形成的原电池中，铜片作负极， 失电子，Cu－2e－===Cu2＋，电子沿导线移 向银片，银片作正极，Ag＋得电子，发生 还原反应：Ag＋＋e－===Ag，电流流向与电 子流向相反；取出盐桥，不能形成闭合回 路，原电池不能继续工作，原电池反应为 Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。
2
• 3.金属的防护方法
• (1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
• 在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如 锌块 等，让被保护的金属作原电池的 正极 。
• (2)外加电源的阴极保护法——电解池原理
• 用被保护的钢铁设备作 阴极 ，惰性电极作阳极 ， 外接直流电源。
• (3)其他方法：改变金属内部结构，如不锈钢 ；加
• [答案]C
• 3．把a、b、c、d四块金属浸泡在稀H2SO4中，用导线两两 相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、 d相连，d上有气体逸出；a、c相连时a极减轻；b、d相连 时，b为正极。则
• 四种金属的活动性顺序为
()
• A．a>b>c>d
B．a>c>b>d
• C．a>c>d>b
• (1)负极为活泼金属时，一般失去电子形成 可溶性稳定价态阳离子，或进入溶液，或 与电解质发生反应；若为燃料电池，负极 一般不参与反应，可燃气体失去电子，形 成稳定的氧化产物，或进一步与电解质溶 液反应。
• (2)正极上，一般是溶液中氧化性最强的微 粒获得电子被还原，生成稳定的还原产物， 或进一步与电解质溶液反应。
同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正
确的是
()
• A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
• B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
• C．两烧杯中溶液的pH均增大
• D．甲产生气泡的速度比乙慢
• [解析]甲为由铜、锌、稀硫酸、导线构成的原电池，所 以锌电极失电子，失掉的电子沿导线流到铜电极，溶液 中的氢离子在铜电极上得到锌失掉的电子而被还原为氢 气；乙中铜片没有任何作用，只是锌与稀硫酸发生一个 简单的化学反应，锌失电子直接给溶液中的氢离子，氢 离子直接在锌片上被还原为氢气，故选项A、B错误；由 于两个烧杯中都是氢离子得电子成为氢气脱离溶液体系， 所以两烧杯中溶液的pH均增大，选项C正确；只要锌片与 稀硫酸的接触面积相同，稀硫酸的浓度相同，则产生氢 气的速度是相同的。