XX届高考第一轮复习第38讲 原电池原理及其应用教案

XX届高考第一轮复习第38讲 原电池原理及其应用教案 人教大纲版09届高考化学总复习第38讲原电池原理及其应用教案【考纲要求】1.理解原电池原理；2.初步了解化学电源，了解化学腐蚀和电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 【热点重点】【教学内容】 一、原电池1.什么是原电池？把化学能转化为电能的装置就叫原电池。 2.构成原电池的条件是什么？ (1)有两个相连的电极?导体；相连的形式可以多种多样的；电极材料可以多种多样。 两种活泼不同的金属。 一种金属与一种非金属（如石墨）。 也可以两电极都是其它材料。 哪种是负极？电极本身都参与反应吗？ (2)两电极都接触电解质溶液（酸、碱、盐）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路 (3)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。 （必定是放热反应） 3、简单原电池的正负极和电子流向如何判断？要用到金属活动性顺序表注意K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au?活泼性，还原性依次减弱。 4、原电池的工作原理什么？1W ww.c hi na ed u.明确以下几点原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（氧化）、负（还原）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流。 正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒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反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。 利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池?。 练习.下列哪几个装置能形成原电池？A BE H2.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CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；3。 试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池2W ww.c hi na ed u.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag(ZnAgNO3C)3+2+2Fe+Fe=3Fe(FeFe2(SO4)3C)原电池原理的应用5.原电池的应用 (1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。 (2)比较金属活动性强弱。 例1下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（C）A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；比较反应速率例2下列制氢气的反应速率最快的是（D）A粗锌和1mol/L硫酸；B.纯锌和1mol/L硫酸；C纯锌和18mol/L硫酸；.D粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。 .比较金属腐蚀的快慢例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（D）ABCD、判断溶液pH变化例5在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4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0.168L升气体，则流过导线的电子为0.015mol,溶液的pH为4-lg3.75（溶液体积变化忽略不计） 二、金属的腐蚀和防护 (1).判断下列装置是否为原电池？若是，指出电极名称并写出电极反应式。 (2).若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的FeC合金棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？ (3)钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？ (4)生产上常采取哪些金属防腐措施3W ww.c hi na ed u. (5)钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？知识总结 1、金属腐蚀的本质是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。 2、金属腐蚀的本质金属原子失e-变成金属阳离子 3、金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀（常见普遍）（析氢腐蚀吸氧腐蚀）金属腐蚀4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈酸性。 CO2+H2O H2CO3H+HCO3+-水膜呈中性或酸性很弱。 电极反应负极Fe(-)2+Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe联系-O2+2H2O+4e=4OH+2+总反应:Fe+2H=Fe+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2+-正极C(+)2H+2e=H24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 钢铁腐蚀的防护改变金属的内部组织结构如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。 例62000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港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，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240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（D）A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；C.铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；D.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如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。 3.电化学保护法隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 4W ww.c hi na ed u.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；而活泼金属反应受到腐蚀。 练习1。 如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察 （1）若液面上升，则溶液呈中性或碱性性，发生吸氧腐蚀,电极反应-2+-式为负极Fe2eFe,正极O2+2H2O+4e4OH； （2）若液面下降，则溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为-2+负极Fe2eFe正极2H+2e-H2。 2、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 （2）、碳棒上的电极反应式为 （3）、溶液中发生反应的化学方程式4.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，+其一H+与CH3COO结合生成CH3COOH，使H浓度减小，从而减慢了反应速率。 其二；Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率、镍镉可充电电池可发生如下反应【综合应用】课本H-O燃料电池示意图题材的开发课本H-O燃料电池示意图题材的开发，对于原电池原理课本上讲的内容浅显易懂，但Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电Cd+2NiO(OH)+2H2O实际问题有时较难。 在复习时，我们要抓住“池、极、液”的特点，遇到实际问题，能够充电抓实质、善分析、重迁移。 由此可知，该电池的负极材料是（D）A.Cd,B.NiO(OH),C.Cd(OH)2D.Ni(OH)2原理说明两电极均为惰性电极（材料本身不参与反应，仅起导电的作用），负极是还原剂即燃料失电子，正极是氧化剂得电子，写电极反应式时，应考虑电解质对电极反应的影5W ww.c hi na ed u.响。 （原创）设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一。 最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C4H102-表示）电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O离子。 2-已知该电池的负极反应为C4H10+13O-26e-=4CO2+5H2O,则该电池的正极反应式2-为，电池工作时，固体电解质里的O向极移动。 液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全而产生的（填写物质的名称）堵塞电极的气体通道。 【命题立意】书写燃料电池的电极反应的技巧。 【标准解析】首先，此题提供了一个相对陌生的环境非水体系的原电池，它采用熔融盐混合物来导电，故此电池的电极反应式，不能采用由电解质溶液组成的原电池中的电极反应的分析方式来思考，而应参考题目所提供的负极反应式来分析。 该电池介质为非水-2-溶液，正极O2的电子不能写成O2+4e-+2H2O=4