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1、第二章 总结与检测（学案）知识点一、原电池原理1能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。2Cu-Zn原电池3电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K移向正极，Cl移向负极3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应（2）装置(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三
2、看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件电解质溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入电解质溶液。口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。4正、负极的判断：判断依据负极正极1、电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或能导电的非金属2、反应类型氧化反应还原反应3、电子流动方向电子流出极电子流入极4、电解质溶液中离子流向阴离子移向的电极阳离子移向的电极5、电流方向电流流入极电流流出极6、与电解质溶液能否发生反应能不能7、反应现象电极溶解电极增重或有气泡产生8、pH变化降低升高5、常见的电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或单位体积所能输出
3、功率的大小。质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。知识点二、化学电源1电极方程式的书写一般来讲，书写原电池的电极反应式应注意如下四点：1准确判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误，则电极反应式必然写错，这是正确书写电极反应式的前提。一般而言，较活泼的金属成为原电池的负极，但不是绝对的。如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，铜却是原电池的负极被氧化，因为铝在浓硝酸中表面发生了钝化。此时，其电极反应式为：负极：Cu-2e- =Cu2+ 正极：2NO3-+4H+2e-=2NO2+2H2O又如将镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中构成原电池时，尽管镁比铝活
4、泼，但镁不和NaOH溶液反应，所以铝成为负极，其电极反应式为：负极：2Al+8OH-6e-=2AlO2-+4H2O 正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-2高度注意电解质的酸碱性在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，在酸溶液中负极反应式为：2H2-4e-=4H+ 正极反应式为：O2+4H+4e-=2H2O;如是在碱溶液中，则不可能有H+出现，在酸溶液中，也不可能出现OH-。又于CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中C元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2。3牢牢抓住总的反应方程式从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设
5、计成原电池。而两个电极反应相加即得总的反应方程式。所以，对于一个陌生的原电池，只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式，即可迅速写出另一个电极反应式。4不能忽视电子转移数相等在同一个原电池中，负极失去的电子数必等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可以避免由电极反应式写总反应方程式，或由总反应方程式改写成电极反应式所带来的失误，同时，也可避免在有关计算中产生误差。(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。碱性锌锰电池 构成：负极是_Zn_，正极是_MnO2_，电解质是KOH负极：_Zn-2e-+2
6、OH-=Zn(OH)2_正极：_MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-_总反应式：_Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2_特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。(2)二次电池铅蓄电池放电电极反应负极：_Pb2eSO42=PbSO4_；正极：_PbO22e4HSO42=PbSO42H2O_总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)镍一镉碱性蓄电池负极：Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(O
7、H)2+ Cd(OH)2(3)燃料电池电池 电极反应 酸性电解质 碱性电解质 HH+，CCO2，水提供氧HH2O，CCO32-，OH提供氧氢氧燃料电池 负极 H2+2e-=2H+2H+2OH-=2H2O正极 O2+4H+4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总反应 2H2+O2=2H2O2H2+O2=2H2O甲烷燃料电池 负极 CH4-8e-+2H2O=8H+CO2CH48e-+10OH-=CO32-+7H2O正极 O2+4H+4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总反应 CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O甲醇燃料电池 负极 CH
8、3OH-6e-+H2O=6H+CO2CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O正极 O2+4H+4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总反应 2CH3OH+3O2-=2CO2+4H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O乙醇燃料电池 负极 C2H5OH-12e-+3H2O=12H+2CO2C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O正极 O2+4H+4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总反应 C2H5OH-+3O2-=2CO2+3H2OC2H5OH-+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O电池 电极反应 熔融碳酸盐电解质固体氧化
9、物电解质HH2O，CCO2，CO32提供氧HH2O，CCO2，O2提供氧氢氧燃料电池 负极 H2+CO322e-=H2O+CO2H2+O22e-=H2O正极 O2+4e-+2CO2=2CO32-O2+4e-=2O2-总反应 2H2+O2=2H2O2H2+O2=2H2O甲烷燃料电池 负极 CH4+4CO328e-=2H2O+5CO2CH4+4CO328e-=2H2O+5CO2正极 O2+4e-+2CO2=2CO32-O2+4e-=2O2-总反应 CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2=CO2+2H2O甲醇燃料电池 负极 CH3OH+3CO326e-=2H2O+4CO2CH3OH+3CO3
10、26e-=2H2O+4CO2正极 O2+4e-+2CO2=2CO32-O2+4e-=2O2-总反应 2CH3OH+3O2-=2CO2+4H2O2CH3OH+3O2-=2CO2+4H2O乙醇燃料电池 负极 C2H5OH+6CO3212e-=3H2O+7CO2C2H5OH+6O212e-=3H2O+2CO2正极 O2+4e-+2CO2=2CO32-O2+4e-=2O2-总反应 C2H5OH-+3O2-=2CO2+3H2OC2H5OH-+3O2-=2CO2+3H2O除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。燃料电池的能量转化率高于80，
11、远高于燃烧过程（仅30左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。知识点三、原电池原理的应用1运用原电池原理，加快化学反应速率如：实验室中用Zn与稀H2SO4反应制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液。这样做的原因是Zn与置换出的Cu、稀H2SO4构成Zn与置换出的Cu、稀H2SO4构成了原电池，加快了反应的进行。2运用原电池原理，设计制造各种化学电源3运用原电池原理，对金属实行有效保护例：为保护轮船船体或大坝闸门的过快腐蚀，通常在船体或闸门外壳上连接一块比船体或闸门更活泼的金属，以保护船体或闸门。4运用原电池原理，判断金属的活动性大小作为原电池负极的金属，金属活动性一般比作为正极的金属
12、活动性强。5运用原电池原理，判断氧化还原进行的方向6析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2O4e=4OH总反应式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍知识点四、电解池原理能量转化：将电能转变为化学能的装置。1电解：电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解是最强有力的氧化还原手段。2放电：当电解质溶液中的阴或阳离子到达阳或阴极时，阴离子失去电子发生氧化反应或阳离子获得电子发生还原反应的过程。3电子流向（外电源）负
13、极（电解池）阴极（电解池）阳极（外电源）正极4电解池的构造和阴阳极的判断阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应5阴、阳极的判断：判断依据阴极阳极1、产生气体性质还原性气体氧化性气体2、反应类型还原反应氧化反应3、电子流动方向电子流入极电子流出极4、电解质溶液中离子流向阳离子移向的电极阴离子移向的电极5、电流方向电流流出极电流流入极6、反应现象电极增重电极减轻7、pH变化升高降低8、电源正负极连接电源负极连接电源正极知识点五、电解电极方程式的书写1放电顺序：(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的
14、组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阳极：看失电子能力金属材料作电极时：（根据金属活动性）金属失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：放电的顺序取决于：离子的本性、离子浓度、电极材料阴极：阳离子放电顺序：Ag Fe3 Cu2 H(酸) Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：阴离子放电顺序：活泼电极S2 SO32 I Br ClOH含氧酸根离子F。说明：阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的
