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1、最新教学资料高考化学第二节化学能转化为电能电池1了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2了解常见化学电源的种类及其工作原理。3理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害及其防护措施。梳理基础一、原电池1定义。原电池是把_转化为_的装置。答案：1化学能电能2原电池的构成条件。(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。3工作原理(以锌铜原电池为例)。电极名称负极正极电极材料_电极
2、反应_反应类型_电子流向由_沿导线流向_盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，_移向正极，_移向负极答案：3锌片铜片Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反应还原反应ZnCuKCl二、几种常见的化学电源电池负极反应正极反应总反应式一次电池(锌锰干电池)酸性锌锰干电池_2NH2e=2NH3H2碱性锌锰干电池Zn2OH2e=Zn(OH)22MnO22H2O2e= 2MnO(OH)2OH_二次电池(铅蓄电池)_Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s)2H2O(l)燃料电池(氢氧燃料电池)酸性氢氧燃料电池_2H2O2=2H2O碱性氢氧燃料电池_2H2O2=2H2O答案：Zn2e=
3、Zn2Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)2PbSO2e=PbSO4PbO24HSO2e=PbSO42H2O2H24e=4HO24e4H=2H2O2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH三、金属的腐蚀与防护1化学腐蚀与电化学腐蚀。化学腐蚀电化学腐蚀定义金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)_发生_反应而引起的腐蚀不纯金属与电解质溶液接触时，发生_反应，_的金属失电子而被氧化本质_电流产生_电流产生现象金属被_(氧化)_金属被腐蚀(氧化)实例金属与Cl2、O2等物质直接发生化学反应钢铁在潮湿的空气中生锈实质与联系实质都是金属原子_电子被_而损耗；化学腐蚀与电化学
4、腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快答案：1直接化学原电池比较活泼无有微弱腐蚀较活泼失去氧化2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较_水膜酸性_或_正极反应_负极反应_答案：2强很弱呈中性2H2e=H2O22H2O4e=4OHFe2e=Fe22Fe4e=2Fe23.金属的防护。(1)改变金属的组成结构。如铁中加入一定比例的铬炼制得铬钢，具有很高的耐腐蚀性。(2)在金属表面覆盖一层_层，使金属与周围具有腐蚀性的气体和电解质溶液隔离，便可保护金属，防止金属腐蚀。如在金属表面上喷漆、电镀或覆盖搪瓷，使表面钝化等。(3)电化学保护法：牺牲阳极保护法：使被保
5、护的金属设备作原电池的_极。外加电流阴极保护法：使被保护的金属设备作电解池_极，与外接电池的负极相连接，用废铁作_极。答案：3(2)保护(3)正阴阳判断正误正确的打“”，错误的打“”。1锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以KOH为电解质，使用时加入水即可放电；放电时OH向正极移动()2镀锌层破损后对铁制品失去保护作用()3铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应()4铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀()5碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)I2(s)=2LiI(s)，碘电极作为该电池的正极()6浸入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越
6、严重()7原电池中盐桥的作用是传导电子()8原电池中负极金属的活泼性一定比正极金属的活泼性强()9可逆电池充电时，可逆电池的负极与外接电池的正极相连，其正极与外接电源的负极相连()10钢铁在吸氧腐蚀过程中，Fe最终变成了Fe(OH)2()答案：12.3.4.5.6.7.8.9.10.1(2013江苏卷)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动解析：Mg电极是该电池的负极，A错误；H2O2在石墨电极上得电子，发生还
7、原反应，B错误；石墨电极上发生的电极反应式为：H2O22e=2OH，从电极反应式可以判断出，石墨电极附近溶液的pH增大，C正确；溶液中的阴离子移向负极，D错误。答案：C2下列反应没有涉及原电池的是()A生铁投入稀盐酸中B铜片与银片用导线连接后，同时插入FeCl3溶液中C纯锌投入硫酸铜溶液中D含铜的铝片投入浓硫酸中解析：A项生铁中含碳，投入稀盐酸中时构成原电池。B项构成原电池。C项置换出铜后，构成锌铜原电池。D项浓硫酸不导电，不能构成原电池。答案：D3一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质
8、溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH解析：本题考查新型燃料电池，意在考查学生能否正确书写电极反应式。结合题意，该电池总反应即是乙醇的氧化反应，不消耗H，故负极产生的H应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为：O24e4H=2H2O，D项错误，结合D项，转移0.4 mol电子时，消耗0.1 mol O2，即标况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求，正确。答案：C4(双选)如图所示的原电池，下列说法正确的是()A
9、电子从锌电极通过电流表流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是：2H2e=H2解析：由原电池装置图可知，负极为Zn，发生氧化反应：Zn2e=Zn2；正极为Cu，发生还原反应：Cu22e=Cu。盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移；阳离子向CuSO4溶液中迁移。故选A、B两项。答案：AB5(2013广东卷)能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。(1)设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，
10、锌片和导线。完成原电池的甲装置示意图(见下图)，并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_，其原因是_。(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选_作阳极。解析：(1)由题给试剂，结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池可以是：锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所给电子移动方向可知左边为负极(活泼金属)、右边为正极(不活泼金属)，则组装的原电池可以如下：由所给的电极材料可知，当铜片做电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属(失电子发生氧化反应)，反应的现象是电极逐渐溶解。以Zn和Cu做电极为例，如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的Cu附着在Zn表面，阻碍了Zn与CuSO4的接触，不能提供稳定电流。(2)根据牺牲阳极的阴极保护法，可知被保护的金属作阴极，即锌片作为阳极。答案：(1)(装置图如下)电极逐渐溶解甲可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触，从而提供稳定电流(2)锌片
