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1、二十、 化学能转化为电能2011届高三化学总复习Date 1化学能 转化为 的 装置把 电能1.什么是原电池？一、原电池原理Date 22.构成原电池的条件(1)有 活泼性不同 的两个电极(2)两电极都接触 电解质溶液（ 3）正极、负极、电解质溶液构成 闭合回路( 4 )在电极表面上能发生 自发进行 的氧化还原反应。Date 3电 极材料 电 极反 应反 应类型原 电 池的电 极Zn片Cu片电 池 总反 应氧化反应Zn 2e- Zn2+2H+ + 2e- H2负极正极Zn+2H+ Zn2+H2锌铜原电池原理还原反应Date 4负极 正极Zn-2e-=Zn2+ 2H+ +2e-=H2还原剂 (Z
2、n)失去电子，发生氧化反应氧化剂 (H+)在铜极上得到电子，发生还原反应还原剂失去的电子从锌极流出流入铜极 .经外电路Zn2+H+SO42-电流方向Date 53、原电池的正负极名称和电子流向的判断负极 （ ） ： 电子 电 流是 不活泼金属或非金属 ，正极 （ +）：是 活泼金属 ， 本身 失去电子 ，发生 氧化反应 。进电子 ，本身不反应，得电子 发生 还原反应 。是溶液中的 阳离子Date 6（ 1）由两极电极材料判断（ 2）根据电流方向和电子流向判断（ 3）根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断（ 4）根据原电池两极发生的变化判断（ 5）根据现象判断4.原电池正负极判断方法5.
3、电极反应式的书写6.溶液 PH的变化Date 7试一试判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式 . () ()()2H+2e- H2负极：总反应：正极 ：Zn 2e- Zn2+Zn+2H+ Zn2+H2Date 8()()负极 ：正极 ：总反应 ：正极：负极 ：总反应：Zn 2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+ Zn2+H2Fe 2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+ Fe2+CuDate 9例题：把 A、 B、 C、 D4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成 原电池 。若 A、 B相连时， A为负极；C、 D相连时
4、， D上产生大量气泡；A、 C相连时，电流由 C经导线流向 A；B、 D相连时，电子由 D经导线流向 B，则此 4种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ） A B C D A C D B C A B D B A C D A BC DA CD BDate 102、一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu， 该反应的原电池的组成正确的是（ ）A B C D正极 Zn Ag Cu Cu负极 Cu Cu Zn Zn电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2CDate 11小结：原电池和电解池的比较。 Date 12二、 原电池原理的应用：3、研制分析化学
5、电源；4、 促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率2、寻找钢铁防腐蚀的方法1、原电池的设计Date 131. 原电池的设计例： 将氧化还原反应： Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2设计成一个原电池。1、电解液： 。2、电极材 料：正极 ，负极 。3、 电极反应式 ：负极 : .正极 : . Date 14金属阳离子失 e-氧化反应金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）2、金属的腐蚀及防护金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化 还原）而腐蚀损耗的过程。Date 15钢铁的吸氧腐蚀原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数
6、微小的原电池。负极： Fe2e =Fe2+正极： 2H20+O2+4e =4OHFe2+ +2OH =Fe（ OH） 24Fe（ OH） 2 +2H20+O2 = 4Fe（ OH） 32Fe（ OH） 3=Fe2O3+3H2OFe CGNaClDate 16钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（ 铁锈 ）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀 吸氧腐蚀条件水膜呈 酸性 。 水膜呈 中性 或 酸性很弱 。CO2+H2O H2CO3 H+HCO 3- 电极反应负极 Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+正极 C(+) 2H+2e=H2 O2+2H2O+4e
7、=4OH-总反应 : Fe+2H+=Fe2+ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系Date 17（ 2）金属表面覆盖保护层（ 3）电化学保护法原理：原理 ：如油漆、油脂等，电镀（ Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 牺牲阳极的阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。金属的防护：（ 1）改变金属的内部组织结构：如将 Cr、 Ni等金属加进钢里制成合金钢。（ 4）外加电流的阴极保护法：Date 183.化学电源（ 1）一次电池（如
8、干电池） :用过后不能复原（ 2）二次电池（如蓄电池） :充电后能继续使用（ 3）燃料电池（ 4）海水电池 Date 19负极（锌筒）： Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）： 2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应： Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O干电池 Zn- Mn普通 干电池（ 1） 一次电池Date 20锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为 MnO2 ,负极材料为 Zn，还原产物为 MnOOH,电解质是 KOH溶液，已知：总反应为 Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH请写出电极反应
9、式并分析其工作原理。碱性 Zn- Mn干电池Date 21铅蓄电池（ 1）电极材料及原料（ 2）电解质溶液（ 3）电极反应式：正极： PbO2 负极： PbH2SO4溶液负极（ Pb） : Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正极（ PbO2） : PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：（ 2） 二次电池Date 22负极： Pb+SO42- =PbSO4+2e-正极： PbO2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 电池总反应： Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2P
10、bSO4+2H2O阴极： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 阳极： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 电池总反应： 2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 铅蓄电池的放电过程 原电池铅蓄电池的充电过程 电解池放电充电2 PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4铅蓄电池的充放电过程Date 23 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的 “能量转换器 ”优点： 效率高、无污染，装置可持续使用燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池（ 3）新型燃料
11、电池Date 24燃料电池负极： 2H2+4OH-4e-=4H2O 正极： O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应： O2+2H2=2H2O常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝 -空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。如图电池反应Date 25怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？书写步骤 ：（ 1） 写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应；（ 2）写出正极的电极反应式 (一般较简单 );（ 3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。正极反应一般为 酸性介质 碱性介质O2+4H+4e =2H2OO2+2H2O+4e =4OH-Date 26 CH4、 O2、 Na
12、OH组成的燃料电池1.燃烧总化学反应 ： CH4+2O2CO 2+2H2O2.燃料电池总反应：3.正极：4.负极：CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O2O2+4H2O+8e = 8OH-CH4+10OH-8e = CO32-+7H2ODate 27甲醇 燃料电池是由甲醇和氧气及 强碱 电解质溶液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答： (1)甲醇是 极 ,电极反应式是 :;(2)电池反应的离子方程式 :2CH3OH+16OH-12e =2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O. 负Date 28
