2018山东科技版化学高考第一轮复习——化学能转化为电能（学案含答案）

1、.年 级高三学 科化学版 本山东科技版内容标题复习?化学选修4?第1章 第3节【本讲教育信息】一. 教学内容：高考第一轮复习?化学选修4?第1章 化学反响与能量第3节 化学能转化为电能电池1. 原电池的工作原理。2. 化学电源。1锌锰干电池2铅蓄电池3氢氧燃料电池3. 金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的电化学原理2金属的防护二. 教学目的：1. 理解原电池工作原理。2. 掌握根据电极反响判断阴极和阳极、根据电流方向判断电池正极和负极的方法。3. 理解电极反响的概念。4. 理解原电池的实际应用、常见化学电源的种类及工作原理。5. 理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原那么。三. 重点和难点1. 原电池的

2、工作原理。2. 电池电极的判断，电极反响和电池反响式的书写。3. 金属腐蚀的电化学原理及金属的防护。四. 考点分析本节内容在高考中的主要考察点是：1. 原电池原理的应用。2. 电池电极的判断。3. 电极反响和电池反响式的书写。4. 金属腐蚀的电化学原理及金属防护措施。五. 知识要点 1. 原电池是_的装置。盐桥既可以使_，又可以使_，其导电原理是_。 2. 在铜锌原电池中，电极反响分别是：正极_，负极_。总反响式是_。 3. 可充电电池放电时是_，将_能转化为_能，充电时是一个_，将_能转化为_能储存起来。 4. 锌锰干电池分为_和_两种干电池，负极上发生的电极反响为_，正极上发生的电极反响为

3、_。 5. 铅蓄电池的构造比较复杂，其电极反响式为：负极_，正极_。 6. 氢氧燃料电池，在酸性条件下电极反响为：负极_，正极_。碱性条件下电极反响为：负极_，正极_。 7. 吸氧腐蚀中，负极上发生的反响为_，正极上发生的反响为_，原电池反响为_。 8. 金属防护的方法主要有_、_、_等。注意： 1. 原电池的工作原理1原电池的定义：能把化学能转化为电能的装置叫原电池。原电池反响的本质是氧化复原反响。2原电池的电极：负极：电子流出的一极，发生氧化反响的一极，电流流入的一极。正极：电子流入的一极，发生复原反响的一极，电流流出的一极。3构成原电池的条件：两个活泼性不同的电极电解质溶液形成闭合回路或

4、在溶液中接触知识要点实例概念将化学能转化为电能的装置CuSO4溶液自发反响：CuZnSO4本质化学能转化为电能构成前提能自发地发生氧化复原反响构成条件两个电极电解质溶液“两极“一液联成回路能自发地发生氧化复原反响电极构成负极：复原性相对较强的材料正极：复原性相对较弱的材料Zn板负极Cu板正极Zn板负极Cu板正极电极反响负极：失去电子，氧化反响正极：得到电子，复原反响负极：正极：Cu负极：正极：Cu电子流向电流流向外电路：电子由负极流向正极，电流方向相反内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极外电路：电子由Zn板经导线流向Cu板。内电路：、移向Zn板负极；、移向Cu板正极外电路

5、：电子由Zn板经导线流向Cu板内电路：盐桥中的移向Zn板，盐桥中的移向Cu板电极反响与反响总式的关系两个电极反响式加合，即得反响总式负极：正极：Cu总式：负极：正极：Cu总式：重要应用制作电池防止金属被腐蚀进步化学反响速率制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池；用粗锌代替纯锌制取，反响速率快；Fe与Zn相连接，处于电解质溶液中，Fe受保护可设计和消费种类繁多的化学电池，且进步电池效率 2. 常见化学电源名称电极材料电解质电极反响电池反响酸式锌锰干电池正极：石墨负极：锌NH4Cl和ZnCl2负极：正极：碱性锌锰干电池正极：MnO2负极：锌KOH负极：正极：铅蓄电池正极：PbO2负极：Pb30%H2S

6、O4溶液负极： 正极：PbO24H氢氧燃料电池正极：石墨负极：石墨KOH溶液负极：4H2O4e正极：铝空气海水电池负极：正极： =锌银电池正极：Ag2O负极：ZnKOH溶液负极：正极：=锂电池正极：石墨负极：LiLiAlCl4SOCl2负极：正极： 3. 金属的腐蚀与防护1金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进展化学反响而腐蚀损耗的过程。本质：金属原子M失去电子而被氧化的过程，即。类型：有电化学腐蚀和化学腐蚀两种。a. 电化学腐蚀：不纯的金属或合金接触到电解质溶液发生原电池反响，相对较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。以铁为例i 析氢腐蚀：正极反响为：ii 吸氧腐蚀：正极反响

7、为：负极均为：b. 化学腐蚀：金属跟接触到的物质一般为非电解质直接发生氧化复原反响而引起的一种腐蚀。2金属的防护金属防护的根本思路是防止金属与其他溶液化学物质直接接触，防止金属形成原电池。常用的防护方法有：改变金属的构造；加保护层；电化学保护法。【典型例题】 例1. 从理论上说氧化复原反响都可以设计为原电池，试根据反响：，设计一个原电池并写出电极反响。分析：联想铜、锌、硫酸原电池的正、负极和电池总反响：，分析氧化复原反响：，Cu被氧化，因此作负极；被复原，作电解质；再选择一种比铜更不活泼的金属或石墨作正极，即可构成原电池。答案：正极石墨：负极Cu： 例2. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点

8、，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反响式为：以下说法错误的选项是 A. 电池工作时，锌失去电子B. 电池正极的电极反响式为：C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g分析：锌为电极，在反响中失去电子；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向挪动的方向应为电流的反方向，故C错误。根据电子守恒可知D项正确。由该电池反响的总反响式和原电池的原理写出正极反响式，可知B正确。答案：C 例3. 如下图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 A. B. C. D. 分析：、本质均为原电池装

9、置，中Fe为正极，被保护；、中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe和Cu的金属活动性较Fe和Sn的差异大，故CuFe原电池中Fe被腐蚀得最快。中因铁不纯而发生微小原电池反响。答案：C 例4. 有X、Y、Z、W四种金属。的碱性大于，可使Z氧化，W可与热水反响产生，X不能与热水反响，把X的金属片插入稀硫酸，让金属丝Z与X接触，那么X的溶解速率加快，这四种金属活动性强弱的关系一定是 A. X>YB. Z>YC. W>ZD. Z>X分析：由金属的氢氧化物的碱性判断金属活动性的前提条件是：主族元素的最高价氧化物的水化物碱性越强，那么金属的活动性越强。实际上是比较金属的复原性。的

10、碱性大于的碱性，没有提到主族元素的最高价氧化物的水化物，所以不能确定X和Y的活动性大小，可使Z氧化不能确定X和Z的金属性的大小，如、，W可与热水反响产生，X不能与热水反响，可判断金属性W>X，另外，X>Z，因此，W>Z。答案：C 例5. 阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反响为：，电解质溶液为KOH溶液，反响保持在较高温度，使蒸发，那么以下表达中正确的选项是 A. 此电池能发出蓝色火焰B. 为正极，为负极C. 工作时，电解质溶液的pH不断减小D. 电极反响为负极：；正极：分析：原电池是将化学能转变为电能的装置。显然选项A不正确。由于电池反响为：，通的一极失电子为电池负极，发生反响：，通的一极得电子为电池正极，发生反响：。整个过程中介质KOH并没有消耗，由于不断蒸发，pH根本保持不变。答案：D例6. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反响是 A. B. C. D. 分析：洗过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀。负极发生的反响为，正极发生的反响为，总反响式为=，而又被氧化为红褐色的。答案：D 例7. 以下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，以下表达不正确的是 A. a电极是负极B. b电极的电极反响为：C. 氢氧燃