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1、 高三化学第一轮复习高三化学第一轮复习 专题专题 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 原电池原电池 化学电源化学电源 【考试说明要求】【考试说明要求】1、理解原电池和电解池的工作原理,能、理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。写出电极反应和电池反应方程式。2、了解常见的化学电源种类及其工作原、了解常见的化学电源种类及其工作原理。理。3、理解金属发生电化学腐蚀的原因,了、理解金属发生电化学腐蚀的原因,了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄

2、像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池一、原电池工作原理一、原电池工作原理例:例:如右图所示,组成的原电池:如右图所示,组成的原电池:(1)当电解质溶液为)当电解质溶液为稀稀H2SO4时:时:Zn电极是电极是_(填(填“正正”或或“负负”)极,)极,其电极反应为其电极反应为_,该反应,该反应是是_(填(填“氧化氧化”或或“还原还原”,下同)反应;,下同)反应;Cu电极是电极是_极,其电极反应为极,其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。(2)当电解质溶液为)当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液溶液时:时: Zn电极电极是是_极,其电极反应为极,其电极反应为_

3、,该反应是该反应是_反应;反应;Cu电极是电极是_极,极,其电极反应为其电极反应为_,该反应该反应_反应反应.负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正2H+ +2e- =H2还原还原负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正Cu2+ + 2e - = Cu还原还原CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用原电池工作原理原电池工作原理氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e,沿导线传递,有电流产生,沿导线传递,有电流产生还原反应还原反应Cu2+2e- =C

4、u阴离子阴离子阳离子阳离子总反应:总反应:负极负极正极正极 Cu2+2e- =CuZn-2e- =Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式)离子方程式)(化学方程式)(化学方程式)电极反应电极反应正极:正极:负极:负极:(氧化反应)(氧化反应)(还原反应)(还原反应)阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路()盐桥的作用是什么?()盐桥的作用是什么?使使Cl-向锌盐方向移动,向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,使向铜盐方向移动,使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性,盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从从而使电子不断从Zn极流向极流向Cu极。氧化还原反应

5、得以继极。氧化还原反应得以继续进行。续进行。 导线的作用是传递电子,导线的作用是传递电子,沟通外电路。沟通外电路。而盐桥的作用而盐桥的作用则是沟通内电路。则是沟通内电路。用盐桥链接内电路的原电池用盐桥链接内电路的原电池()盐桥中装有饱和的()盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出 盐桥的作用:盐桥的作用:(1 1)形成闭合回路。)形成闭合回路。(2)平衡电荷。)平衡电荷。(3)盐桥连接内电路盐桥连接内电路原电池原电池的优点:的优点:避避免了电极与电解质免了电极与电解质溶液反应,可以更溶液反应,可以更彻底的将反应

6、所释彻底的将反应所释放能量转化为电能放能量转化为电能思考思考 :左右烧杯内的电解质溶液换一换是否可:左右烧杯内的电解质溶液换一换是否可以?为什么?以?为什么?例:例:(高考海南化学卷高考海南化学卷) 依据氧化还原反应:依据氧化还原反应:2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图设计的原电池如图所示。所示。盐桥盐桥XYACuSO4溶液溶液电流计电流计Ag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)银电极为电池的银电极为电池的_极,极,发生的电极反应为发生的电极反应为_X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极

7、反应为_;(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。铜铜(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age AgCu -2e Cu2负负(Cu)正正(Ag)定义:定义: 利用氧化还原反应把化学能转化为电能利用氧化还原反应把化学能转化为电能的装置。的装置。说明:说明:1、原电池正电极反应反应规律1)2H+ + 2e- = H2(酸性溶液)2) Mn+ + ne- = M (不活泼金属的盐溶液)3)2H2O + O2 + 4e- = 4OH- (中性、弱酸性条件下的吸氧腐蚀)2 2、原电池形式的反应能加快化学反应的速率、原电池形式的反应能加快化学反应的速率1 1、构成原电池的

8、条件、构成原电池的条件(4)形成闭合回路形成闭合回路。(两电极用导线连接(两电极用导线连接,或接触,或接触。)。)(1)能自发地发生的氧化还原反应能自发地发生的氧化还原反应: 电极和电解质溶液电极和电解质溶液 两电极上分别有还原剂和氧化剂(燃料电池)两电极上分别有还原剂和氧化剂(燃料电池)(2)电解质溶液电解质溶液: 参与电极反应或构成内电路参与电极反应或构成内电路(3)两导体作电极两导体作电极: 活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导 体石墨),与电解质溶液反应的活泼金属为负极。体石墨),与电解质溶液反应的活泼金属为负极。 两不活泼的导体石墨或两

9、不活泼的导体石墨或Pt等。(燃料电池电极)等。(燃料电池电极) 思考:思考:下列哪些装置能构成原电池?下列哪些装置能构成原电池?如果要使此装置如果要使此装置成为原电池,可成为原电池,可以作如何改进?以作如何改进?练习:下列哪几个装置能形成原电池?练习:下列哪几个装置能形成原电池?CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFMnZnZ4OS2HNnZCu4OS2Cu CuSO4想一想:想一想:是不是所有的化学反应均可设计成是不是所有的化学反应均可设计成原电池反应?原电池反应? 思考:思考:下列哪些反应

10、可能成为原电池反下列哪些反应可能成为原电池反应?应?、MnO2 +4HCl = MnCl2 + Cl2+ 2H2O2、2CH3OH + 3O2 = 2CO2+ 4H2O3、2NH4HSO4 + 2NaOH = (NH4)2SO4 + Na2SO4+ 2H2O为什么为什么?原电池反应的基础是氧化还原反应,故从理论原电池反应的基础是氧化还原反应,故从理论上说任何一个自发进行的氧化还原反应因都会上说任何一个自发进行的氧化还原反应因都会有电子转移的存在,都可能成为原电池反应有电子转移的存在,都可能成为原电池反应2 2、原电池的电路、原电池的电路原电池原电池“负极出电子,电子回正极负极出电子,电子回正极

11、”必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应必发生必发生得电子得电子的的还原反应还原反应例:例:(高考全国理综卷高考全国理综卷)在盛有稀在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是片,下列叙述正确的是( )(A)正极附近的正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片电子通过导线由铜片流向锌片(C)正极有正极有O2逸出逸出 (D)铜片上有铜片上有H2逸出逸出D1.1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是锌组成原电池时,锌为

12、负极,此金属是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu2.2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的溶液的 pH( )pH( )A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C课堂练习:课堂练习:例:例:(重庆理综卷重庆理综卷)如图所示,下列叙述正确如图所示,下列叙述正确的是的是 ( )ZnSO4隔膜隔膜(只允许只允许SO42 通过通过)CuSO4滤纸滤纸(滴加了滴加了Na2SO4、酚酞溶液、酚酞溶液)表面皿表面皿YZnCu铜丝铜丝X(A)Y为阴极

13、,发生还原反应为阴极,发生还原反应(B)X为正极,发生氧化反应为正极,发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成与滤纸接触处有氧气生成(D)X与滤纸接触处变红与滤纸接触处变红A 3、原电池的正负极的判断方法、原电池的正负极的判断方法(1)根据两极材料的活泼性判断)根据两极材料的活泼性判断 (2)根据电极反应判断)根据电极反应判断 (3)根据外电路电子或电流的方向断)根据外电路电子或电流的方向断 (4 4)根据内电路阴、阳离子移动的方向断)根据内电路阴、阳离子移动的方向断 (5)根据两极反应时所产生的现象判断)根据两极反应时所产生的现象判断 4 4、电极反应式的书写、电极反应式的书写(1)(1)

14、一般电极反应式的书写一般电极反应式的书写列物质列物质标变价标变价升升氧化反应氧化反应负极(阳极)负极(阳极)降降还原反应还原反应正极(阴极)正极(阴极)参加反应的微粒参加反应的微粒和得失电子数和得失电子数看环境看环境配守恒配守恒在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极产物,即产物,即H H+ +、OHOH- -、H H2 2O O等是否参加反应等是否参加反应遵守电荷守恒、质量守恒、电子守恒遵守电荷守恒、质量守恒、电子守恒两式加两式加验总式验总式两电极反应式相加,与总反应式对照验证两电极反应式相加,与总反应式对照验证(2)(2)复杂电极反应式的书写复杂电极反应式的

15、书写如如CHCH4 4酸性燃料电池中,电极反应式为:酸性燃料电池中,电极反应式为:CHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2OO总反应式总反应式2O2O2 2+8H+8H+ +8e+8e- -=4H=4H2 2OO正极反应式正极反应式CHCH4 4+2H+2H2 2O-8eO-8e- -=CO=CO2 2+8H+8H+ +负极反应式负极反应式复杂电极复杂电极反应式反应式= =总反应式总反应式- -较简单一极的较简单一极的电极反应式电极反应式例例:判断右边原电池的:判断右边原电池的正、负极,正、负极,并写出电极反应式并写出电极反应式。AFeClFeCl3 3溶液溶液负极

16、:负极:Cu -2e Cu 2+ 正极:正极:2Fe3+ +2e -2Fe2+Cu CMg AlA稀硫酸溶液稀硫酸溶液NaOHNaOH溶溶液液(稀硫酸)(稀硫酸) 负极负极: Mg -2e-Mg2+ 正极:正极:2H+2e-H2(NaOH溶液)溶液) 负极:负极:2Al+8OH- -6e- 2AlO2-+4H2O 正极:正极:6H2O+6e- 3H2+6OH-利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ,设计,设计一个单液原电池,一个双液原电池(使用盐一个单液原电池,一个双液原电池(使用盐桥),画出原电池的示意图,并写出电极反应。桥),画出原电池的示意图,并写出电极反应。 参

17、考答案参考答案 负极(负极(Zn):):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)(氧化反应)正极(正极(Pt或或C):):2Fe3+2e-=2Fe2+(还原反应)(还原反应)FeCl3溶液溶液(+)(-) G Zn Pt Zn (+)(-)盐桥盐桥C ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 G 思考: 原电池原理有哪些应用?原电池原理有哪些应用?1 1比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱2 2加快化学反应速率加快化学反应速率3. 3. 设计制作化学电源设计制作化学电源4 4用于金属的防护用于金属的防护分类:分类:一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电

18、池氢氧燃料电池氢氧燃料电池锂离子电池锂离子电池银锌蓄电池银锌蓄电池普通普通锌锰锌锰干电池干电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池二、化学电源二、化学电源1 1、酸性锌锰干电池、酸性锌锰干电池干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充墨周围填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉作电解质溶液,和淀粉作电解质溶液,还还填充填充MnOMnO2 2的黑色粉末吸收正极放出的的黑色粉末吸收正极放出的H H2 2,防止产生极化,防止产生极化现象。现象。(一一) 一次电池一次电池练:写出练:写出锌锰干电池

19、锌锰干电池的电极反应和总化学反的电极反应和总化学反应方程式。应方程式。负极负极正极正极总反应总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了?化判断它已经不能正常供电了?_我们在我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?Zn-2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2锌筒变软,电池表面变得不平整锌筒变软,电池表面变得不平整2MnO2+H2=Mn2O3+H2O负极(锌筒

20、):负极(锌筒):Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2正极(石墨):正极(石墨):2MnO2+ 2e - +2H2O=2MnOOH +2 OH 总反应:总反应:Zn+ 2MnO2+2H2O =Zn(OH)2 + 2MnOOH2 2、碱性锌锰干电池、碱性锌锰干电池碱性锌锰电池的优点:碱性锌锰电池的优点: 电流稳定,放电容量、时间增大几倍,电流稳定,放电容量、时间增大几倍,不会气涨或漏液。不会气涨或漏液。普通锌锰干电池普通锌锰干电池缺点:放电量小,放电过程中易气涨或漏液缺点:放电量小,放电过程中易气涨或漏液3 3、锂电池(了解)、锂电池(了解)锂亚硫酰氯电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl

21、(Li-SOCl2 2) ):8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S负极:负极: ;正极:;正极: 。用途:质轻、高能用途:质轻、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高稳定电压、工、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e8Li-8e- -=8Li=8Li+ +3SOCl3SOCl2 2+8e+8e- -=6Cl=6Cl- -+SO+SO3 32-2-+2S+2S1、铅蓄电池、铅蓄电池电极材料电极材料电解质溶液电解质溶液

22、正极:正极:PbO2 负极:负极:Pb30%的的H2SO4溶液溶液负极(负极(Pb): Pb (s) - 2e-+ SO4 2 - (aq) =PbSO4 (s) Pb (s) +PbO2 (s) +2H2SO4 (aq) =2PbSO4 (s) +2H2O (l) 正极(正极(PbO2): PbO2 (s) +4H+ (aq) +SO42 - (aq) + 2e-= PbSO4 (s) +2H2O (l) 放电放电-原电池反应原电池反应( (二二) )二次电池二次电池( (可充电可充电) )2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电充电-电解池反

23、应电解池反应PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 还原反应还原反应阴极:阴极:阳极:阳极:PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应:充电过程总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程:铅蓄电池的充放电过程:放电放电充电充电 课堂练习:铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:24请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):请回答下

24、列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): (1)放电时:正极的电极反应式是)放电时:正极的电极反应式是 ;电解液中电解液中H2SO4的浓度将变的浓度将变 ;当外电路通过;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加电子时,理论上负极板的质量增加 g,消,消耗硫酸的物质的量为耗硫酸的物质的量为 mol (2)在完全放电耗尽)在完全放电耗尽PbO2和和Pb时,若按右图连时,若按右图连接,电解一段时间后,则在接,电解一段时间后,则在A电极上生成电极上生成 、B电极上生成电极上生成 ,此时铅蓄电池的正负极的极性将,此时铅蓄电池的正负极的极性将 。 Pb+PbO2+4H+2SO42- 2PbSO4+2

25、H2O PbO22e4HSO42PbSO42H2O 2 2、银锌蓄电池、银锌蓄电池 正极壳填充正极壳填充AgAg2 2O O和石墨,负极盖填充锌汞合和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液金,电解质溶液KOHKOH。反应式为:。反应式为:2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O O 写出电极反应式。写出电极反应式。充电充电放电放电电极反应:电极反应:负极:负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极:正极:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-银银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充

26、电和放电过程可以表示为:充电和放电过程可以表示为:2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放电放电充电充电此电池放电时,负极上发生反应的物质是(此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD3 3、镍镉电池、镍镉电池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放放电电充电充电负极材料:负极材料:CdCd;正极材料:正极材料:涂有涂有NiONiO2 2,电解质:电解质:KOHKOH溶液。溶液。反应式如下:反应式如下:写出电极反应式。写出电极反应式。 特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。特点:比铅蓄电池耐用,可密封反复使用。

27、 镍镉可充电电池可发生如下反应:镍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 ( A )B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2电极反应:电极反应:负极:负极:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极:正极:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-电解液电解液 H2O2e-2e-氢气氢气氧气氧气H+ OH-A 负极负极 正极正极O2H2H2O(三)燃料电池:(三)燃料电池:燃料电池书写一般步骤燃料电池书写一般步骤 先

28、明确燃料做负极,氧化剂做正极燃料做负极,氧化剂做正极 写出正极反应式 判断正极产物能否与电解质溶液电解质溶液共存 同理写出负极反应式 若已知总反应式,也可相减得到负极反应式1 1、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池介质介质电池反应: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-固体燃料电池固体燃料电池介质介质电

29、池反应:电池反应: 2H2 + = 2H2O 负负极极正正极极负负极极 正正极极2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 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溶液溶液中作电极,又在两中作电极,又在两极上分别通入甲烷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 H2O2、甲

30、烷燃料电池、甲烷燃料电池分析溶液的分析溶液的pH变化。电解质为变化。电解质为KOH溶液溶液若用若用C2H6、CH3OH呢?呢?课堂练习课堂练习1、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反应为应为2H2+O2=2H2O,电解质溶液为,电解质溶液为KOH,反,反应保持在高温下,使应保持在高温下,使H2O蒸发,正确叙述正确蒸发,正确叙述正确的是:的是: ( )AH2为正极,为正极,O2为负极为负极B电极反应(电极反应(正极正极):):O2+2H2O+4e- =4OH-C电极反应(电极反应(负极负极):):2H2+4OH- =4H2O- 4e-D负极发生氧化反应,

31、正极发生还原反应负极发生氧化反应,正极发生还原反应 BD2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是:反应式是:1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应判断,下列叙述中正确的是(根据此反应判断,下列叙述中正确的是( )A、电池放电时,负极周围溶液的、电池放电时,负极周围溶液的pH不断增大不断增大B、电池放电时,镍元素被氧化、电池放电时,镍元素被氧化C、电池充电时,氢元素被还原、电池充电时,氢元素被还原D、电池放电时,、电池放电时,H2是负极是负极放电

32、放电充电充电CD课堂练习课堂练习3、有人设计出利用、有人设计出利用CH4和和O2的反应,用铂电极的反应,用铂电极在在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似溶液中构成原电池。电池的总反应类似于于CH4在在O2中燃烧,则下列说法正确的是中燃烧,则下列说法正确的是 ( ) 每消耗每消耗1molCH4可以向外电路提供可以向外电路提供8mole- 负极上负极上CH4失去电子,电极反应式:失去电子,电极反应式: CH4 + 10 OH- 8e- = CO32- + 7 H2O 负极上是负极上是O2获得电子,电极反应式为:获得电子,电极反应式为: O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- 电池放

33、电后,溶液电池放电后,溶液pH不断升高不断升高 A. B. C. D.A 课堂练习课堂练习4、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用受到重视,可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混的熔融盐混合物做电解质,合物做电解质,CO为负极燃气,空气与为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在的混合气为正极助燃气,制得在650下工作下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:负极反应式:2CO+2CO32- -4e- 4CO2正极反应式:正极反应式: 总电池反应:总电池反应: 2CO2+O2+4e-2

34、CO32-2CO+O2=2CO2课堂练习课堂练习三、金属的腐蚀及防腐蚀三、金属的腐蚀及防腐蚀1、金属的腐蚀:金属或合金的表面与周围的物、金属的腐蚀:金属或合金的表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。说明:说明:本质本质是金属原子是金属原子失去电子被氧化失去电子被氧化的过程。的过程。化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质联系(1)化学腐蚀与电化腐蚀)化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属金属跟非金属单质直接接触单质直接接触不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟电解质溶液接触电解质溶液接触现象无电流产生无电流产生有微弱电流有微弱电流产生产生本质金

35、属被氧化金属被氧化较活泼金属较活泼金属被氧化被氧化联系两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍(1)化学腐蚀与电化腐蚀)化学腐蚀与电化腐蚀三、金属的腐蚀及防腐蚀三、金属的腐蚀及防腐蚀1、金属的腐蚀:金属或合金的表面与周围的物、金属的腐蚀:金属或合金的表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。说明:说明:本质本质是金属原子是金属原子失去电子被氧化失去电子被氧化的过程。的过程。(2 2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以FeFe为例)为例)析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电极反应电极反应负负极极正正极极

36、总反总反应式应式水膜酸性较强水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱水膜酸性很弱或中性或中性Fe-2e- =Fe2+2H+2e- =H2O2+2H2O+4e- =4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2练习:请你根据原电池原理,写出钢铁练习:请你根据原电池原理,写出钢铁吸吸氧腐蚀氧腐蚀的电极反应式的电极反应式及及电池反应方程式。电池反应方程式。2Fe - 4e- 2Fe2+O2 + 2H2O + 4e- 4OH-2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-

37、x) H2O进一步反应:进一步反应:负极:负极:正极:正极:电池反应:电池反应:2、金属的防护、金属的防护3、金属腐蚀速率大小、金属腐蚀速率大小 金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层 a a、非金属材料:油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、非金属材料:油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料 橡胶等橡胶等 b b、电镀:白口铁、马口铁、电镀:白口铁、马口铁 c c、钝化:致密的氧化物薄膜、钝化:致密的氧化物薄膜改变金属内部结构:改变金属内部结构:加入镍和铬加入镍和铬-不锈钢不锈钢电化学保护法:电化学保护法: a a、利用原电池原理、利用原电池原理牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法 例如:船体四周镶嵌锌块;镀层破损后的

38、白例如:船体四周镶嵌锌块;镀层破损后的白铁皮铁皮 b b、利用电解原理、利用电解原理-阴极电保护法(外加电流阴极阴极电保护法(外加电流阴极保护法)保护法)电解池阳极原电池负极化学腐蚀电解池阳极原电池负极化学腐蚀下列各情况下,其中下列各情况下,其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是 。(5)(2) (1)(3)(4)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电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀1、比较金属活动性强弱。、比较金属活动性强弱。例例1:下列

39、叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲 上有上有H2气放出气放出;B.在氧化在氧化还原反应中,甲比乙失去的电子多还原反应中,甲比乙失去的电子多;D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;(C)四、原电池原理应用四、原电池原理应用: 练习练习. X、Y、Z、W四种金属片浸入稀盐酸中四种金属片浸入稀盐酸中,用导用导线连接线连接,可以组成原电池可以组成原电池,实验结果如下图所示实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW2、加快化学反应速率、加快化学反应速率例例2 : 下

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