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1、 1.知道原电池和电解池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能相互转换的装置。2. 能以铜锌原电池为例，认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。 3以电解水为例，了解电解池的概念、组成、简单分析电解池的工作原理及应用。 4理解几种电池工作原理以及电化学腐蚀原理等。一、 课前考察：1. 原电池原理、原电池：将化学能转变成电能的装置、形成条件：活动性不同的两电极（连接）；电解质溶液（插入其中并与电极自发反应）；电极形成闭合电路能自发的发生氧化还原反应、电极名称：负极：较活泼的金属（电子流出的一极）正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）、电极反应：负极：氧化反应，金属失
2、电子-活泼金属正极：还原反应，溶液中的阴离子得电子或氧气得电子-惰性金属或非金属、电子流向：由负极沿导线流向正极锌-铜电池，负极-Zn，正极-Cu。负极：Zn-2e=Zn2+，电解质溶液稀硫酸。正极：2H+2e=H2 例题：1.实验室欲制氢气，所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同，反应速率最快的是 A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌和浓硫酸反应 C.纯锌与稀盐酸反应 D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应4. 2燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能5. 氢氧燃料电池的基本反应是：X极：O2(g)+H2O(l)+2e=2OH Y极：H2(g)+2OH=2H2O(l)+2e
3、下列判断正确的是 6. A.X是正极 B.Y是正极 C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应1.3.如下图所示的装置能够组成原电池且产生电流的是 7.4.有a、b、c、d 4种金属，将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀；将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化；如果把铜浸入c的盐溶液中，有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ()A.dcab B.dabc C.dbac D.badc6.5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：此电池放电时，负极上发生反应的物质是 () AA.Ag B.Zn(OH
4、)2 C.Ag2O D.Zn2电解 概念：使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。形成条件：与电源相连的两个电极；电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路。电极反应的类型：与直流电源正极相连的叫阳极，反应为氧化反应；与直流电源负极相连的叫阴极，反应为还原反应。电解池与原电池的联系与区别 原电池电解池电极正极、负极阴极、阳极电极确定由电极材料本身的相对活泼性决定，较活泼的是负极，较不活泼的是正极由外接直流电源的正、负极决定，与负极相连的是阴极，与正极相连的是阳极电极反应负极发生氧化反应正极发生还原反应阴极发生还原反应阳极发生氧化反应电子流向电子由负极经导线流入正极电子从电源负
5、极流入阴极再由阳极流回电源正极能量转变化学能转变为电解电能转变为化学能反应自发性能自发进行的氧化还原反应反应一般不能够自发进行，需电解条件举例Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4CuCl2 Cu+Cl2装置特点无外接直流电源有外接直流电源相似之处均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极在反应过程中转移电子总数相等。放电顺序：谁还原性或氧化性强谁先放电（发生氧化还原反应）。阳极：阴离子还原性 S2-I-Br-Cl-OH-SO42-（含氧酸根）F-阴极：阳离子氧化性 Ag+Fe3+Cu2+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+电解饱和食盐水反应原理饱和食盐水成分：溶液存在Na+
6、、Cl、H+、OH四种离子。电极反应式：阴极：2H+2e=H2（还原反应）； 阳极：2Cl2e=Cl2（氧化反应）。实验现象解释：（1）阴极区域变红原因：由于H+被消耗，使得阴极区域OH离子浓度增大（实际上是破坏了附近水的电离平衡，c(H+)因电极反应而降低，导致c(OH)增大，使酚酞试液变红）。（2）湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝原因：氯气可以置换出碘化钾中的碘，Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝。注意：如果试纸被熏蒸的太久，蓝色会因为湿氯气的漂白作用而褪去。电解饱和食盐水的总反应式： 该电解反应属于放氢生碱型，电解质与水均参与电解反应，类似的还有K2S、MgBr2等。练习：1金属镍有
7、广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） （ ）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e = NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt2有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 (
8、)ADCAB BDABC CDBAC DBADC3图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 ( )a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl24下列关于实验现象的描述不正确的是( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快5PHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流
9、电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是 （ ）A、NaoH B、H2SO4 C、AgNO3 D、Na2SO43化学电池：化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。一次电池 ：一次电池的活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。例如；碱性锌锰干电池负极： Zn 2OH2eZn（OH）2正极：2MnO2 2H2O 2e2MnOOH 2OH总反应：Zn 2Mn
10、O2 2H2O2MnOOH Zn（OH）2二次电池二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电介质是H2SO4 .铅蓄电池放电的电极反应如下：负极：Pb（s）SO42（aq）2ePbSO4（s）（氧化反应）正极：PbO2（s）SO42（aq）十4H（aq）2ePbSO4（s）2H2O (l)（还原反应）总反应：Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq）2PbSO4（s）十2H2O (l)铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：阴极：PbSO4（s）2ePb（s）SO42
11、（aq）（还原反应）阳极：PbSO4（s）2H2O (l) 2ePbO2（s）SO42（aq）十4H（aq）（氧化反应）总反应：2PbSO4（s）十2H2O (l) Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq）可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq） 2PbSO4（s）十2H2O (l)燃料电池燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。它的的工作原理：负极：2H2 4e 4H正极：O2十4H（aq）4e2H2O总反应：2H2十O22H2O以碱性氢氧燃料电池为例，
12、它的燃料极常用多孔性金属镍，用它来吸附氢气。空气极常用多孔性金属银，用它吸附空气。电解质则由浸有KOH溶液的多孔性塑料制成，其电极反应为： 负极反应：2H24OH4H2O4e 正极反应：O22H2O4e 4OH 总反应：2H2O22H2O 除氢气以外，烃、肼、甲醇、氨等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧外，空气中的氧气也可以做氧化剂。(3)甲烷燃料电池（KOH做电解质）用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：负极：CH410OH8e- 7H2O；正极：4H2O2O28e- 8OH-。电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO33H2O练习1. 铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性 材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:(1) 放电时：正极的电极反应式是_;电解液中H2SO4的浓度将变_;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_,此时铅蓄电池的正负极的极性将_。2银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2
