m化学能与电能的转化(二)学案.doc

安溪第八中学2013-2014学年高三化学一轮复习导学案 高三化学备课组化学能与电能的转化（第二课时）【考纲要求】1、了解原电池和电解池的工作原理，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，防止金属腐蚀的措施。aH2OH2O2KOH溶液多孔石墨电极材料b【课前预习区】一、右图为一种氢氧燃料电池结构示意图，回答以下问题：、a极做极，b极做极。、写出两极反应式和电池反应式。、若将KOH溶液换成H2SO4溶液写出两极反应式。二、铅蓄电池是一种二次电池，电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O回答以下问题：H2SO4溶液PbPbO2铅蓄电池示意图1、此反应中还原剂是 ，做铅蓄电池的 极，氧化剂是 ，做铅蓄电池的 极。2、分别写出铅蓄电池的正负极反应式和充电时的阴、阳极反应式。3、铅蓄电池工作一段时间后电解质溶液的pH值将如何变化？4、充电时标示“+”“”的电极分别与外接电源的哪个电极连接？三、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较类 型化学腐蚀电化学腐蚀发生条件现 象本 质相互关系四、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条 件电极反应负极正极总反应式【课堂互动区】板块三、新型电池【例1】美国阿波罗宇宙飞船上使用的甲烷燃料电池是一种新型电池，其结构如下图所示。两个电极均由多孔碳制成，通入的气体在空隙中逸出, 并在电极表面放电 。电池反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，CH4入口O2入口CO32CO32NaOH溶液通过分析右图和电池反应回答下列问题：（1）a极是（）极，电极反应式是 （2）b极是（）极，电极反应式是 （3）每消耗1molCH4可以向外电路提供 mole（4）电池工作一段时间后电解质溶液的pH值 （填“增大”、“减小”或“不变”）（5）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是 。【变式训练1】（1）若将上题中的电解质改为可传O2的固体氧化物，电池反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，负极反应式为CH4 +4O28eCO2+2H2O，则：正极反应式为 。（2）若将上题中的电解质改为熔融盐K2CO3，b电极通入O2和CO2的混合气体，负极反应式为CH4 +4CO328e5CO2+2H2O，则：正极反应式为 ，总电池反应为 。规律总结：燃料电池电极反应的书写方法：【例2】高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，回答下列问题：（1）该电池充电时是_能转化为_能的装置；（2）放电时负极反应式为_；（3）充电时每转移3 mol电子时，溶液中消耗KOH的物质的量为_。（4）充电时Fe(OH)3FeO42的变化发生在_极，Fe(OH)3应与外电源的_极连接，接通电源后该电极附近溶液的pH如何变化？_通过以下问题组进行有关电解（用惰性电极电解）问题分析：在电解反应中，pH明显升高的应是电解池的哪个电极？请列举两种不同类型的电解质溶液。在电解反应中，产生O2的一定是电解池的哪个电极？电解何种类型的电解质溶液一定有O2产生？电解时两极pH均有明显变化，但搅拌后溶液pH不变的是何种类型的电解质溶液？下列溶液电解后，若要使电解液回复电解前的状态，应分别加入什么物质？A、NaCl溶液 B、CuSO4溶液 C、CuCl2溶液 D、Na2SO4溶液归纳总结：有关电解问题分析：电解石墨Cu直流电源NaOH溶液【变式训练2】Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列说法正确的是（ ）A、石墨电极上产生氢气B、铜电极发生还原反应C、铜电极接直流电源的负极D、当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成板块四、金属的腐蚀与防护CFe5例3、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）A、42135 B、52134 C、42315 D、32415规律总结：金属腐蚀由快到慢的次序是：金属防护的方法：【变式训练3】（1）电镀是电解原理的一种重要应用，也是一种防腐方法，电镀时镀件做 极，镀层金属做 极， 做电镀液。电镀时电镀液中的金属离子浓度将 （填“变大”、“变小”或“不变”）M海水KNXFe（2）（2010山东）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。（3）（2010山东）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。课堂小结：【课后巩固区】1、（2010北京）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）、钢管与电源正极连接，钢管可被保护、铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀、钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe 3e Fe3+2、（2010安徽）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是（ ）A、电子通过外电路从b极流向a极B、b极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC、每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D、H由a极通过固体酸电解质传递到b极3、（08江苏）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是（ ）A、充电时阳极反应： Ni(OH)2 e-+ OH- = NiOOH + H2OB、充电过程是化学能转化为电能的过程C、放电时负极附近溶液的碱性不变D、放电时电解质溶液中的OH向正极移动4、（2000全国）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受