考点24原电池原理

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1、化学反应原理化学反应原理考点24 原电池原理及应用原电池原理及应用20092009年高考年高考海安高级中学高三备课组海安高级中学高三备课组7/23/2024复习要求复习要求0909考纲要求考纲要求: : 1 1、 理解原电池和电解池的理解原电池和电解池的工作原理工作原理，能，能写出写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。常见的简单电极反应和电池反应方程式。2 2、了了解解常常见见的的化化学学电电源源，认认识识化化学学能能与与电电能能相互转化的实际意义及其重要应用。相互转化的实际意义及其重要应用。3 3、认认识识金金属属腐腐蚀蚀的的危危害害，理理解解金金属属发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀的的原原因

2、因，能能选选用用恰恰当当的的措措施施防防止止铁铁、铝等金属腐蚀。铝等金属腐蚀。 一、原电池的原理一、原电池的原理 1、装置特点、装置特点:化学能转化为电能化学能转化为电能2、形成条件、形成条件:理论上：理论上：自发进行的氧化还原反应，放热反应自发进行的氧化还原反应，放热反应装置上：装置上： (1)两个活泼性不同的电极两个活泼性不同的电极 (2)电解质溶液电解质溶液(一般参与反应一般参与反应) (3)形成闭合回路形成闭合回路(或在溶液中接触或在溶液中接触)3、简单原电池的正负极和电子流向如何判断？、简单原电池的正负极和电子流向如何判断？负极负极（）： 电电 子子电电 流流是是不活泼金属或非金属不

3、活泼金属或非金属，正极正极（+）：是是活泼金属活泼金属，本身本身失去电子失去电子，发生发生氧化反应氧化反应。进电子进电子 ，本身不反应，本身不反应，得电子得电子发生发生还原反应还原反应。是溶液中的是溶液中的阳离子阳离子要用到金属活动性顺序表：要用到金属活动性顺序表：注意：注意：K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au活泼性，还原性依次活泼性，还原性依次 减弱。减弱。盐桥的作用：盐桥的作用： 由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中阴离子的存在，其中阴离子ClCl- -向向ZnSOZnSO4 4溶液扩散和迁移，阳离子溶液扩散和迁移，阳离子

4、K K+ +则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶溶液中的液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成靠离子迁移完成的。的。ZnZn失去电子形成的失去电子形成的ZnZn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液，溶液，ZnSOZnSO4 4溶液因溶液因ZnZn2+2

5、+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+ 变为变为Cu Cu ，使得使得 SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。流向铜片，造成电流中断。（1 1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触接触。（2 2）平衡电荷。）平衡电荷。(3)(3)将反应进行到底。将反应进行到底。（0808广广东卷）卷）用用铜片、片、银片、片、Cu (NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、溶液、导

6、线和和盐桥（装有（装有琼脂脂-KNO3的的U型管）型管）构成一个原构成一个原电池。以下有关池。以下有关该原原电池的叙述正确的是池的叙述正确的是（ ）在外在外电路中，路中，电流由流由铜电极流向极流向银电极极 正极反正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出程中取出盐桥，原，原电池仍池仍继续工作工作将将铜片片浸浸入入AgNO3溶溶液液中中发生生的的化化学学反反应与与该原原电池反池反应相同相同A BCDC直击高考直击高考(2007年高考海南化学卷，原电池年高考海南化学卷，原电池) (9分分)依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所

7、示。设计的原电池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电极电极X的材料是的材料是_；电解质溶液；电解质溶液Y是是_；(2)银银 电电 极极 为为 电电 池池 的的 _极极 ， 发发 生生 的的 电电 极极 反反 应应 为为_； X电电 极极 上上 发发 生生 的的 电电 极极 反反 应应 为为_；(3)外电路中的电子是从外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag直击高考直击高考铜铜(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age = AgCu2e = Cu2负(Cu)正正(Ag)(原原电电池池)(2007年年高高考考全全国国理理综综卷卷II)在在盛盛

8、有有稀稀H2SO4的的烧杯杯中中放放入入用用导线连接接的的锌片片和和铜片片，下下列列叙叙述述正正确确的是的是( )(A)正极附近的正极附近的SO42 离子离子浓度逐度逐渐增大增大 (B)电子通子通过导线由由铜片流向片流向锌片片(C)正极有正极有O2逸出逸出 (D)铜片上有片上有H2逸出逸出D直击高考直击高考谁放电谁迁移、参加反应的离子也迁移谁放电谁迁移、参加反应的离子也迁移负极：氧化反应负极：氧化反应 正极：还原反应正极：还原反应Zn- 2e- =Zn2+ 2H+2e-=H2负极负极(Zn)正极正极(Cu)硫酸溶液硫酸溶液不不断断溶溶解解阳阳离离移移向向失失e-沿导线传递沿导线传递,有电流产生

9、有电流产生铜锌原电池铜锌原电池4、反应原理、反应原理:分析电极反应及其产物分析电极反应及其产物负极：负极：M-ne-=Mn+ 正极：正极：酸性溶液中酸性溶液中 2H+2e-=H2 不活泼金属盐溶液不活泼金属盐溶液 Mn+ne-=M（阳离子放电顺序阳离子放电顺序） 中性、弱酸性条件下中性、弱酸性条件下 2H2O+O2+4e-=4OH-练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，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，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-

10、Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()负极负极：正极正极：总反应总反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu2.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入盛水的烧杯中，使之平衡；小心

11、的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是溶液，片刻后可观察到的现象是3.试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( Zn AgNO3 C )( Fe Fe2(SO4)3 C )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定；铁圈和银圈左右摇摆不定；B. 保持平衡状态；保持平衡状态；C. 铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D. 银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；练习练习4、写出下列原电池的电极反应式和原电、写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式。池总反应式。负极（负极（Fe):

12、 Fe - 2e = Fe2+正极（正极（C): 2H+ + 2e = H2总反应式：总反应式： Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2练习练习5、若把、若把1中的稀中的稀H2SO4改为改为NaCl溶液，能溶液，能否构成原电池，若能，请写出电极反应式和原电否构成原电池，若能，请写出电极反应式和原电池总反应式。池总反应式。负极（负极（Fe) Fe - 2e = Fe2+正极（正极（C) 2H2O + O2 + 4e = 4OH-总反应式：总反应式： 2Fe+ 2H2O + O2 =2 Fe(OH)2高考热点探究高考热点探究试一试试一试现有现有MgMg棒、棒、AlAl棒、导线、烧杯、棒、导线、烧杯

13、、KOHKOH溶液，据此请你设计原电池。溶液，据此请你设计原电池。该电池负极是该电池负极是 ，正极是正极是 。MgAl 正负两极上进出电子总数相等，根据正负两极上进出电子总数相等，根据电子电子守恒守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。原理可进行许多有关电极反应的计算。 原电池反应跟直接反应差别：原电池反应跟直接反应差别： 反应速率加快反应速率加快：一般只有一个电极直接参加反应。：一般只有一个电极直接参加反应。 原电池的工作原理是将氧化还原反应分在原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（还原）、负（氧化）两极进行，负极上失去正（还原）、负（氧化）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流。

14、的电子流入正极，从而产生电流。明确以下几点明确以下几点 利用原电池原理利用原电池原理 可可制作各种电池制作各种电池，如干电，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池。5、用途：、用途：制制各各种种电电池池：如如干干电电池池（锌锌锰锰电电池池）、铅铅蓄蓄电电池池、锂锂电电池池、氢氢氧氧燃燃料料电电池池（注注意意：电电极反应式和总反应式的书写）极反应式和总反应式的书写）判断反应速率；判断反应速率；判断金属的活泼性；判断金属的活泼性；金属防护。金属防护。直击高考直击高考(2007年年高高考考广广东东化化学学卷卷，电电化化学学)三三氧氧化化二二镍镍

15、(Ni2O3)可可用用于于制制造造高高能能电电池池，其其电电解解法法制制备备过过程程如如下下：用用NaOH调调NiCl2溶溶液液pH至至7.5，加加放放适适量量硫硫酸酸钠钠后后进进行行电电解解。电电解解过过程程中中产产生生的的Cl2在在弱弱碱碱性性条条件件下下生生成成ClO，把把二二价价镍镍氧氧化化为为三三价价镍镍。以以下下说说法法正正确的是确的是( )(A)可用铁作阳极材料可用铁作阳极材料(B)电解过程中阳极附近溶液的电解过程中阳极附近溶液的pH升高升高(C)阳极反应方程式为：阳极反应方程式为：2Cl2eCl2(D)1 mol二二价价镍镍全全部部转转化化为为三三价价镍镍时时，外外电电路路中中

16、通通过了过了1 mol电子。电子。CD 例例1 1、CuCu、ZnZn作作两两极极，CuSOCuSO4 4溶溶液液作作电电解解质溶液的原电池中：质溶液的原电池中：CuCu作作_极极. Zn. Zn作作_极极. .写出电极反应式写出电极反应式: :写出总反应式：写出总反应式：正正负负负极：负极：Zn-2e=ZnZn-2e=Zn2+ 2+ 正极：正极：CuCu2+2+2e=Cu+2e=CuZn+CuSOZn+CuSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+Cu+Cu6、电极方程式的书写、电极方程式的书写原理原理应用应用例例2 2、CuCu、FeFe作两极，稀硫酸作电解质溶液的作两极，稀硫酸作电解质溶液的

17、原电池中：原电池中：CuCu作作_极极, Fe, Fe作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_ 正极正极_总反应式是总反应式是_如将稀硫酸改为浓硝酸则：如将稀硫酸改为浓硝酸则：CuCu作作_极极, Fe, Fe作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_ 正极正极_总反应式是总反应式是_Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2 +2H+2H2 2O O正极正极负极负极Fe-2e=FeFe-2e=Fe2+2+2H2H+ +2e=H+2e=H2 2Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+

18、H2 2负极负极正极正极Cu-2e=CuCu-2e=Cu2+2+ 2NO2NO3 3- -+4H+4H+ +2e=2NO+2e=2NO2 2 +2H+2H2 2O O电极反应式的书写电极反应式的书写找出两极放电的物质找出两极放电的物质分析放电后的产物是否与分析放电后的产物是否与溶液中的溶质反应溶液中的溶质反应 (99理综理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效熔融盐燃料电池具有高的发电效率率,因而受到重视因而受到重视.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔的熔融盐混合物用电解质融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气为阳极燃气,空气与空气与CO2的混合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气,制得在制得在65

19、00下下工作的燃料电池工作的燃料电池,完成有关的电池反应式完成有关的电池反应式: 阳极反应式阳极反应式: , 阴极反应式阴极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32- 总电池反应总电池反应 式式: . 答案答案:2CO+2CO32-4e =4CO2 2CO+O2=2CO2直击高考直击高考(2007年年高高考考广广东东化化学学卷卷，原原电电池池)科科学学家家近近年年来来研研制制出出一一种种新新型型细细菌菌燃燃料料电电池池，利利用用细细菌菌将将有有机机物物转转化化为为氢氢气气，氢氢气气进进入入以以磷磷酸酸为为电电解解质质的的燃燃料料电电池池发发电电。电电池负极反应为池负极反应为( )(A)H22O

20、H 2H2O2e (B)O24H4e 2H2O(C)H22H2e (D)O22H2O4e 4OH直击高考直击高考C知识运用（电极方程式）知识运用（电极方程式）1.a今有今有2H2+O2=2H2O反应反应,构成燃料电池构成燃料电池, 若若以以KOH作导电物质作导电物质,则负极应通入则负极应通入_气气,正极正极通入通入_气气,电极反应为电极反应为:负极负极_正极正极_ b如把如把KOH改为改为H2SO4作导电物质则电极反应作导电物质则电极反应:负极负极_正极正极_ a和和b的电池液不同的电池液不同,反应进行后溶液的反应进行后溶液的PH值各值各有何变化有何变化_ c.如把如把H2改改CH4.KOH作

21、导电物质则电极反应为作导电物质则电极反应为:负极负极_正极正极_总反应式总反应式_氢氢氧氧2H2+4OH- -4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2Oa变小变小 b变大变大CH4+10OH- -8e-=CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O比较反应速率比较反应速率例例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；B.A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mo

22、l/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（ D ）判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例5： 在在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为升气体，则流过导线的电子为 mol,溶溶液的液的pH值为值为_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)1.75 10 1(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.

23、75 答：答：0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：得：2 2 22.4Lx y 0.168L解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH24 -lg3.750.015 3、（04年年江江苏苏）碱碱性性电电池池具具有有容容量量大大、放放电电电电流流大大的的特特点点，因因而而得得到到广广泛泛应应用用。锌锌锰锰碱碱性性电电池池以以氢氢氧氧化化 钾钾 溶溶 液液 为为 电电 解解 液液 ， 电电 池池 总总 反反 应应 式式 为为 ： Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)。下下列说法错误的

24、是（列说法错误的是（ ）A、电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B、电电池池正正极极的的电电极极反反应应式式为为：2MnO2(s)H2O(1)2eMn2O3(s)2OH(aq)C、电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D、外外电电路路中中每每通通过过0.2mol电电子子，锌锌的的质质量量理理论论上上减减小小6.5gC7、原、原电池的基本池的基本类型：型：（1）只有一个）只有一个电极参与反极参与反应的的类型：型：负极溶解，极溶解，质量减小；正极本身不参与反量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能，但是在正极可能有气体有气体产生或正极生或正极质量

25、增大。量增大。（2）两个）两个电极都参与反极都参与反应的的类型：例如：充型：例如：充电电池池类的：蓄的：蓄电池、池、锂电池、池、银锌电池等。池等。（3）两个）两个电极都不参与反极都不参与反应的的类型：两极材料都型：两极材料都是惰性是惰性电极，极，电极本身不参与反极本身不参与反应，而是由引入到，而是由引入到两极的物两极的物质发生反生反应，如：燃料，如：燃料电池，燃料池，燃料电池的池的电解解质溶液通常是溶液通常是强强碱溶液。碱溶液。二、常见原电池的反应原理二、常见原电池的反应原理要求：理解、读懂各电极反应式，对要求：理解、读懂各电极反应式，对常见化学电源有更深刻的认识。常见化学电源有更深刻的认识。

26、 氢氧燃料电池工作原理氢氧燃料电池工作原理介质介质电池反应：电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-固体氢氧燃料电池固体氢氧燃料电池固体电解质介质固体电解质介质电池反应： 2H2 + = 2H2O 负极正极负极 正极2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 -

27、4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 它是以两根金属铂片插入它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：和氧气。电极反应为：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -CH4+ 10OH -8e-= CO32- + 7H2OCH4+ 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3 H2O甲烷新型燃料电池甲烷新型燃料电池特点：特点：转化率高、持续使用、无污染转化率高、持续使用、无污染 （08宁夏卷）宁夏卷）一种燃料一种燃料电池中池中发生的化学反生的化学反

28、应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。二氧化碳。该电池池负极极发生的反生的反应是（是（ ）ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eBO2(g)+4H+(aq)+4e=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6eDO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH直击高考直击高考C负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2正极（石墨）：正极（石墨）：MnO2+ e - +H2O=Mn O(OH) + OH 总反应：总反应：Zn+ 2MnO2+2 H2O

29、=2 Mn O(OH)+ Zn(OH)2碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池金属棒电池铅蓄电池电池铅蓄电池1、电极材料及原料、电极材料及原料2、电解质溶液、电解质溶液3、电极反应式：、电极反应式：正极：正极：PbO2 负极：负极：PbH2SO4溶液溶液负极（负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O 正极（正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：总反应：(放电时放电时)（08海南卷）海南卷）关于关于铅蓄蓄电池的池的说法正确的是（法正确的是（ ）A在放在放电时，正极，正极发生的

30、反生的反应是是 Pb(s) +SO42（aq）= PbSO4(s) +2eB在放在放电时，该电池的池的负极材料是极材料是铅板板C在充在充电时，电池中硫酸的池中硫酸的浓度不断度不断变小小D在充在充电时，阳极，阳极发生的反生的反应是是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42（aq）直击高考直击高考B镍氢（镍氢（MH-Ni) 电池电池电池总反应电池总反应：1/2H2 + NiO(OH) = Ni(OH)2 负极：负极： 1/2H2 + OH- - e- = H2O 正极：正极： NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-2 2、钮钮扣扣电电池池：不不锈锈钢钢制制成成一一

31、个个由由正正极极壳壳和和负负极极盖盖组组成成的的小小圆圆盒盒，盒盒内内靠靠正正极极一一端端填填充充由由AgAg2 2O O和和少少量量石石墨墨组组成成的的正正极极活活性性材材料料，负负极极盖盖一一端端填填充充锌锌汞汞合合金金作作负负极极活活性性材材料料，电电解解质质溶溶液液为为浓浓KOHKOH溶溶液液，已已知电池内知电池内ZnZn的氧化产物为的氧化产物为ZnOZnO，试写出：试写出：正极反应式：正极反应式：负极反应式：负极反应式：总反应式：总反应式：组成组成原理原理应用应用AgAg2 2O+HO+H2 2O+2eO+2e- -=2Ag+2OH=2Ag+2OH- -Zn+2OHZn+2OH- -

32、2e-2e- -=ZnO+H=ZnO+H2 2O OZn+AgZn+Ag2 2O=2Ag+ZnOO=2Ag+ZnO与铅蓄电池一样与铅蓄电池一样,两电极材料都参与反应两电极材料都参与反应(2007年年高高考考理理综综天天津津卷卷，6分分，原原电电池池)天天津津是是我我国国研研发发和和生生产产锂锂离离子子电电池池的的重重要要基基地地。锂锂离离子子电电池池正正极极材材料料是是含含锂锂的的二二氧氧化化钴钴(LiCoO2)，充充电电时时LiCoO2中中Li被被氧氧化化，Li迁迁移移并并以以原原子子形形式式嵌嵌入入电电池池负负极极材材料料碳碳(C6)中中，以以LiC6表表示示。电电池池反反应应为为LiCo

33、O2C6=CoO2LiC6，下下列列说法正确的是说法正确的是( )(A)充电时，电池的负极反应为充电时，电池的负极反应为LiC6e = LiC6(B)放放电电时时，电电池池的的正正极极反反应应为为CoO2Lie = LiCoO2(C)羧羧酸酸、醇醇等等含含活活泼泼氢氢的的有有机机物物可可用用作作锂锂离离子子电电池池的的电解质电解质(D)锂离子电池的比能量锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量单位质量释放的能量)低低直击高考直击高考(p138)B（0808广广东卷）卷）LiFePO4电池具有池具有稳定性高、安全、定性高、安全、对环境友好等境友好等优点，可用于点，可用于电动汽汽车。电池反池反应为：

34、FePO4+Li=LiFePO4，电池池的的正正极极材材料料是是LiFePO4，负极极材材料料是是石石墨墨，含含U导电固固体体为电解解质。下下列列有有关关LiFePO4电池池说法正确的是（法正确的是（ ）A可加入硫酸以提高可加入硫酸以提高电解解质的的导电性性B放放电时电池内部池内部Li向向负极移极移动.C充充电过程中，程中，电池正极材料的池正极材料的质量减少量减少D放放电时电池正极反池正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO4直击高考直击高考CD（08江江苏卷）卷）镍镉（Ni-Cd）可充）可充电电池在池在现代生活代生活中有广泛中有广泛应用。已知某用。已知某镍镉电池的池的电解解质溶液溶液

35、为KOH溶液，其充、放溶液，其充、放电按下式按下式进行：行：Cd + 2NiOOH + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关有关该电池的池的说法正确的是（法正确的是（ ）A充充电时阳极反阳极反应：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充充电过程是化学能程是化学能转化化为电能的能的过程程C放放电时负极附近溶液的碱性不极附近溶液的碱性不变D放放电时电解解质溶液中的溶液中的OH-向正极移向正极移动直击高考直击高考A 废旧旧电池池的的危危害害：旧旧电电池池中中含含有有重重金金属属（镉镉、汞汞、铅铅）离离子子，酸酸碱碱等物质，回收金属，防止污染。等物质，回收金属，防止

36、污染。三、金属的腐蚀三、金属的腐蚀 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐行化学反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。化学腐化学腐蚀电化腐化腐蚀条件条件金属跟非金属金属跟非金属单质直接直接接触接触不不纯金属或合金跟金属或合金跟电解解质溶液接触溶液接触现象象无无电流流产生生（直接（直接转移）移）有微弱有微弱电流流产生生（间接接转移）移）本本质金属被氧化金属被氧化较活活泼金属被氧化金属被氧化联系系两者往往同两者往往同时发生，生，电化腐化腐蚀更普遍更

37、普遍化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀与电化腐蚀析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）为例）析析氢腐腐蚀吸氧腐吸氧腐蚀条件条件水膜酸性水膜酸性较强强（pH4.3）水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性 电极极反反应 负极极Fe-2e = Fe2+ 正正极极2H+2e- =H2O2+2H2O+4e- =4OH总反反应式式Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O（铁锈）（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常

38、两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。(2007年年高高考考广广东东化化学学卷卷，原原电电池池)为为了了避避免免青青铜铜器器生生成铜绿，以下方法正确的是成铜绿，以下方法正确的是( )(A)将青铜器放在银质托盘上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在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜直击高考直击高考BD（3）金属防护的几种重要方法）金属防护的几种重要方法例例2：1、改变金属的内部组织结构：如将、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属等金属加进钢里制

39、成合金钢。加进钢里制成合金钢。A.C. 铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；B.D.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；2000年年5月，保利集团在香港拍卖会上花费月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是成分是Cu2(OH)2CO3这三件这三件1760年铜铸的国宝在年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下

40、列对起原因的分年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是析，最可能的是环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；（ D ）它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；2.金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层3.电化学保护法电化学保护法原理：原理：原理原理 ：如油漆、油脂等，电镀（如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。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。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牺牲阳极

41、的阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，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；而活泼金属反应不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。受到腐蚀。牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法练练 习习(P146)1、 如图如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极： ,正极：正极： ； 若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液

42、呈 性，发生性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极： 正极：正极： 。（2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 （4）腐蚀的快慢的判断方法）腐蚀的快慢的判断方法例例3、下下图图各各容容器器中中盛盛海海水水，铁铁会会在在其其中中发发生生变变化化。按按铁铁极极腐腐蚀蚀的的速速度度由由快快至至慢慢的的顺顺序序为为 。 DBACE 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学电解原理引起的腐蚀原电池原理引

43、起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀有防腐措施的腐蚀同一种金属：强电解质弱电解质非电解质。同一种金属：强电解质弱电解质非电解质。 防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀【特别提示特别提示】（0808广广东卷）卷）下列有关金属腐下列有关金属腐蚀与防与防护的的说法正确的法正确的是（是（ ）A纯银器表面在空气中因化学腐器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗暗B当当镀锡铁制品的制品的镀层破破损时，镶层仍能仍能对铁制品起制品起保保护作用作用C

44、在海在海轮外壳外壳连接接锌块保保护外壳不受腐外壳不受腐蚀是采用了是采用了牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护法法D可将地下可将地下输油油钢管与外加直流管与外加直流电源的正极相源的正极相连以以保保护它不受腐它不受腐蚀直击高考直击高考AC例题例题1： 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 A B C D D1、 分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）铁棒上的电极反应式为：）铁棒上的电极反应式为：（2）碳棒上的电极反应式为：）碳棒上的电极反应式为：（3）溶液

45、中发生反应的化学方程式：）溶液中发生反应的化学方程式：2、镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A. Cd （ D ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+原电池小结原电池小结定义定义形成条件形成条件正负极正负极名称名称和电子和电子流向流向判断判断工作原理（氧还反应，工作

46、原理（氧还反应，熟写电极反应式熟写电极反应式）应用应用分析各种电池。分析各种电池。比较金属活动性比较金属活动性强弱强弱比较反应比较反应速率速率比较金属比较金属腐蚀的快慢腐蚀的快慢判断溶液判断溶液pH变化变化金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护原原电电池池腐蚀（腐蚀（定义定义、本质本质、类型类型）腐蚀防护（常见腐蚀防护（常见三种三种方法）方法）（从（从活泼性比较活泼性比较、电子得失电子得失、氧还反应氧还反应等多角度判断）等多角度判断）题型题型（三点三点记住）记住）4.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是： ， 其二是：其二是： ；5.有有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，速率相近，试试设计一个实验比较设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。两种金属的活泼性。H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减浓度减小，从而小，从而减慢减慢了反应速率。了反应速率。Zn置换出置换出Cu形成了原电池，从而形成了原电池，从而加快加快了反应速率了反应速率