山东省牟平第一中学高中化学《1.3化学能转化为电能 原电池》（第2课时）学案（无答案）鲁教版选修4

第3节 化学能转化为电能电池（第2课时）化学电源及金属的腐蚀与防护【学习目标】1.了解常见化学电池的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。2理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。【诊断补偿】什么是原电池？构成原电池有哪些条件？【学海导航】二、常见的化学电源： 一次电池 放电时原电池反应分类 二次电池（可充电电池） 充电时电解池反应燃料电池1常见的锌锰干电池：（1）酸性锌锰干电池A、结构：负极为 正极为 B、反应原理负极： 正极： 总方程式： C、缺点： （2）碱性锌锰干电池A、优点： B、结构： C、反应原理：负极： 正极： 总方程式： PbPbO2 2铅蓄电池：放电时：负极： 正极： 总方程式： 充电时：阴极（电池的负极）： H2SO4溶液阳极（电池的正极）： 总方程式： 3燃料电池辅助气 多孔石墨电极（含催化剂） （1）结构：（2）常见的燃料电池 注意：电解质溶液对反应的影响A、氢氧燃料电池碱性电解液：正极： 负极： 酸性电解液：正极： 负极： 中性电解液：正极： 负极： B、乙醇燃料电池（类似甲烷燃料电池）负极： 正极： 总方程式： 【课堂练习】某蓄电池放电、充电的反应式为：FeNi2O33H2OFe（OH）22Ni（OH）2下列推断中正确的是 （ ）放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极；充电时，阴极上的电极反应式是：Fe（OH）2 2eFe2OH；充电时，Ni（OH）2为阳极；蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中。A B C D三、金属的腐蚀与防护：（一）金属腐蚀：1、定义： 2、分类： 3、本质： （二）金属电化学腐蚀的原理：1、吸氧腐蚀（1）条件： （2）原理：() (+ ) 总反应： 用化学方程式表示铁锈的形成 2、析氢腐蚀（1）条件： 化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质联系（2）原理：() (+ ) 总反应： （三）金属的防护：金属的防护就是依据电化学腐蚀的原理，要防止金属发生 腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的 极，避免发生阳极 反应而溶解。即其本质就是阻止 。因此常用的方法有：1、在金属表面覆盖 。如：可以在其表面加耐腐蚀的 、 、 、 、橡胶等 ，也可以通过电镀而覆盖于被保护金属表面的耐腐蚀性较强的 。2、改变金属的内部 。如： 、 等。3、牺牲阳极阴极保护法。如：镶嵌 的闸门、航海船底、铁塔以及底下铁管道等。4、外加 电源的 保护法。如：化工厂中盛酸性溶液的容器或管道。5、经 、外加电源的 极等方法进行钝化。如：合成氨厂中防止反应塔腐蚀。防腐措施的效果由好到差的顺序如下：外接电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 有一般防腐条件的腐蚀 无防腐条件的腐蚀【课堂练习】如图所示，装置中都盛有0.1mol/L 的NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是 （ ） A B C D【达标测试】1下列说法正确的是 （ ）A碱性锌锰干电池是二次电池B铅蓄电池是一次电池C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D燃料电池的活性物质没有储存在电池内部2钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，正极上发生的电极反应为 （ ）AFe 3= B2H2O + O2 + 4=4OHCFe 2= D4OH 4=2H2O + O23关于牺牲阳极阴极保护法的叙述中正确的是 （ ）A正极是阳极 B负极是阴极C阳极上发生氧化反应 D正极上发生氧化反应4（2020广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O2为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ LiMn2O4= Li2Mn2O4 。下列说法正确的是 （ ）A.放电时， LiMn2O4发生氧化反应 B.放电时，正极反应为： Li+ LiMn2O4+e= Li2Mn2O4C.充电时， LiMn2O4发生氧化反应 D.充电时，阳极反应为： Li+ e= Li5镍-镉（NiCd）可充电电池，可以发生如下反应：充电放电Cd（OH）2 +2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是 （ ）A.Cd B.NiO(OH) C.Cd(OH)2 D.Ni(OH)26家用炒菜铁锅用水清洗后，放置一会出现红棕色的铁锈，在此变化过程中不会发生的化学变化是 （ ）A2Fe O2 2H2O2Fe（OH）2B4Fe（OH）2O2 2H2O4Fe（OH）3CO2 2H2O 4e 4OHDFe Fe33e7如图是2020年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子。电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为：2CH3OH3O22CO24H2O。下列说法中正确的是 （ ）A