《高考化学一轮复习 第二单元 第7讲 化学能与电能课件[2]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习 第二单元 第7讲 化学能与电能课件[2]（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 7 讲,化学能与电能,第二单元,化学基本理论,考点 1,原电池,1原电池,化学能,电能,氧化还原,(1)定义：把_转化为_的装置叫原电池。从理论 上讲，可自发进行的_反应都可以设计成原电池。 (2)原电池的构成：_。,(3)原电池的工作原理,电极、电解质、闭合回路,图 271,图 272 图 272 是以铜锌为电极、以硫酸为电解质构成的原电 池的简易装置图(为单液原电池，为双液原电池)。,(4)电极,氧化,还原,电极：发生_反应的一极为负极，发生_反应的一 极为正极。 电极反应：一般为离子反应式。,2化学电源,干电池,可充电电池,(1)一次电池：也就是_，如锌锰干电池、银锌电池等。 (2)
2、二次电池：又叫_。如铅蓄电池、现在广泛使 用的手机电池、便携式计算机用电池等。 (3)燃料电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成 电能的化学电池。电极本身不包含活性物质，只是催化转化元 件，本身不发生氧化还原反应。如氢氧燃料电池等。 除氢气外，还有一些燃料如肼、甲醇、氨、煤气等都可作 燃料电池的燃料。燃料电池的能量转化率远高于普通的燃烧过 程，有利于节约能源。 (4)废旧电池要回收，既保护环境又节约资源。,3电极及应式的书写,(1)一般电极反应式的书写(普通原电池),负极材料：_，正极材料：_。,(2)复杂电极反应式的书写(燃料电池),复杂电极 反应式,较简单一极的 电极反应式,如碱性锌
3、锰干电池,铅蓄电池,Pb,PbO2, 总反应式 ,正极反应：_； 负极反应：_；,氢氧燃料电池,1原电池工作时内部阴阳离子如何移动？,答：原电池中阴离子向负极定向移动，阳离子向正极移动。,总反应：_；,2对于原电池，书写电极反应式要注意什么问题？,答：一般要先分析该氧化还原反应，进而判断什么物质在 负极发生氧化反应，什么物质在正极发生还原反应，另外还要 看反应的环境(是酸性还是碱性)，最后把总反应拆分成两个电极 反应式(离子方程式)。,3构成原电池能不能加快反应速率？,答：能。以锌与硫酸反应为例，溶液中氢离子氧化锌，使 之形成锌离子，随着溶液中锌离子浓度增大，氢离子不易靠近 锌表面，氧化还原反
4、应速率明显下降，但构成铜锌原电池后， 氢离子在铜的表面得到锌失去的电子，这样上述阻碍作用减轻， 反应速率加快。,1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 型管)构成一个原电池，以下有关该原,电池的叙述正确的是(,),在外电路中，电流由铜电极流向银电极 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 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,B,C,D,解析：中电子流向错，正确，实验过程中取出盐桥 即断路，此原电池的原理就是铜置换银。 答案：C,考点 2,电解原理及其应用,1电解池,(1)定义,电流,氧化还原,电解：在_作
5、用下，在阴阳两极发生_反应的过程。 电解池：把_转化为_的装置。与电源正极相连的,叫_，与电源负极相连的叫_。,电能,化学能,(2)电解原理,阳极,阴极,图 273,用惰性电极电解氯化铜溶液时，电子从电源_流出沿导 线流入电解池的_，经阴、阳离子定向移动形成内电路，再,在电解池的阳极产生电子经导线流入电源_。,阴极,(3)电解池的构成：电源、电极、_、闭合回路。,(4)电极的放电顺序,正极,电解质,H+(酸),负极,(5)电解池中溶液 pH 值变化规律,当用惰性电极电解电解质溶液时，由于电解质的不同，发 生的反应也不同，溶液的 pH 呈现不同的变化，总结起来，基本 有以下几种情况：,2.电解原
6、理的应用 (1)氯碱工业,电极反应：,应用：实际工业生产过程中，还包括粗盐的精制等过程。,生产设备如图 274 所示。,图 274,总反应：_； 阳极：_； 阴极：_；,(2)电镀 应用电解原理在某些物质表面镀上一层金属或合金的方法,就是电镀。,阳,阴,如图 275，镀层金属作_极，镀件作_极，含镀层金 属的阳离子的电镀液做电解质溶液。如电镀锌时的电极反应：,图 275,阳极：_； 阴极： _。,(3)电解精炼铜 以粗铜为_极，以纯铜为_极，以 CuSO4 溶液为电解质,溶液(如图 276)。,阳,阴,阴极反应：_ 。,图 276,1电解池的阳极发生什么反应？和原电池的哪一极发生相,同类型的反
7、应？阴极发生什么反应：,2为什么粗铜通过电解精炼可以提纯？,(4)电解冶炼钠,答：氧化反应；负极；还原反应。,4(双选)某同学按图 277 所示的装置进行电解实验。,下列说法正确的是(,),图 277 A电解过程中，铜电极上有 H2 产生 C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出,5(2010 年全国卷)图 278 是一个用铂丝作电极，电 解稀的 MgSO4 溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时 溶液呈红色。(指示剂的 pH 变色范围：6.88.0，酸色红色， 碱色黄色),图 278,回答下列问题： (1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确 的是_(填编号)。,A 管溶液由红变
8、黄 A 管溶液不变色,B 管溶液由红变黄 B 管溶液不变色,(2)写出 A 管中发生反应的反应式：_ _。 (3)写出 B 管中发生反应的反应式：_ _。 (4)检验 a 管中气体的方法是_ _。,(5)检验 b 管中气体的方法是_ _。 (6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察 到的现象是_。,考点 3,金属腐蚀及其防护,1金属腐蚀,化学腐蚀和电化学腐蚀,(1)金属腐蚀包括_。金属直接跟氧化 剂反应被腐蚀是化学腐蚀。金属发生_是电化,学腐蚀。实质都是金属被氧化。,原电池反应被腐蚀,(2)电化学腐蚀又分为_和_。,以铁发生电化学腐蚀为例：,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,酸性,中性或弱酸性,
9、2.金属防护,(1)保护方法：改变金属内部结构、金属表面涂油漆、电化 学保护法等。 (2)电化学保护法分为牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的 阴极保护法。 保护原理：用更活泼的金属作负极，以被保护金属为正极 构成原电池，这样金属即得到保护。外加电源，将被保护金属 作阴极这样也达到保护金属的目的。 电化学腐蚀很微弱，现象也不明显，什么原因导致金属腐 蚀严重呢？ 答：腐蚀时间长。,6(双选)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是,(,),A将青铜器放在银质托盘上 B将青铜器保存在干燥的环境中 C将青铜器保存在潮湿的空气中 D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 解析：铜比银活泼，将青铜器放在银质托
10、盘上，形成原电 池时铜作负极而被腐蚀，A 错；将其放置在潮湿的空气中，可 与空气中的水分和 CO2 等物质接触，易发生腐蚀，C 错 B 对； 在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜能隔绝铜与介质的接 触，可以达到防腐作用，D 对。 答案：BD,热点 1,二次电池,这类电池是原电池和电解池二原理最直接的应用。 注意几点：放电是原电池，充电是电解池；一般先写 原电池反应，电解池的阴极反应就是原电池负极反应的逆反应， 阳极反应就是原电池正极反应的逆反应；二次电池在充电时， 正接线柱接外接直流电源的正极，负接线柱接负极。,热点 2,电化学腐蚀,【典例 2 】(2011 年广东广州检测) 下列叙述不正确的
11、是,(,) A原电池是将化学能转化为电能的装置 B铁船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀,2钢铁生锈过程发生如下反应：,下列说法正确的是(,),A反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水 C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀,解析：反应中消耗 O2 的量相等，两个反应也仅有 O2 作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A 项正确；中 H2O 的 H、O 两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B 项错；铜和钢 构成原电池，腐蚀速度加快，C 项错；钢铁是铁和碳的混合物， 在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故 D 项 错。,答案：A
12、,1(2010 年广东理综，双选)铜锌原电池(如图 279)工,作时，下列叙述正确的是(,),图 279 C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的 K+移向 ZnSO4 溶液,解析：阳离子移向正极，C 错。 答案：C,池如图 2710 所示。放电时，下列说法错误的是( 图 2710,2(2011 年广东深圳调研)离子可在琼脂中移动，某简易电,),Zn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是(,),3(2011 年广东广州调研，双选)利用电解法可将含有 Fe、,解析：电解精炼铜，粗铜作阳极，连接电源的正极，故 A、 C 错误。 答案：BD,5(2010 年广东湛江模拟)碱性电池具有容
13、量大、放电电流 大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以 KOH 溶液为,Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)。下列说法正确的是(,),解析：这是锌锰碱性电池。锌做负极，二氧化锰是氧化剂。 电池工作时，外电路中电子由负极流向正极。 答案：B,6(2011 年广东佛山质检，双选)一种甲醇、氧气和强碱溶 液做电解质的新型手机电池，可连续使用一个月。该电池反应,确的是( ),下列说法不正确的是(,),图 2720,A该装置一定是电解池,Ba、b 可能是同种电极材料,C装置中电解质溶液不一定含有 Ag+,2(2006 广东)某可充电的锂离子电池以 LiMn2O4 为正极， 嵌入锂的碳材料为负极，含
14、Li+导电固体为电解质。放电时的电,3(2009 年安徽)Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学 理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图 2721，电解总,A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 C铜电极接直流电源的负极 D当有 0.1 mol 电子转移时， 0.1 mol Cu2O 生成,图 2721,解析：生成氢气的反应是还原反应应该在阴极发生，铜电 极应该发生氧化反应，最终要得到 Cu2O，所以铜电极应该接正 极，当有 0.1 mol 电子转移时，应该有 0.05 mol Cu2O 生成。 答案：A,O22H2O4e =4OH,B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为 Al3OH -3e,4(2009 年广东)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通 常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液，铝
