化学反应原理原电池学案鲁科

1、第3节 化学能转化为电能电池（第1课时）学案一、原电池的工作原理1、原电池的概念：把 能转化成 能的装置 2、构成原电池的条件： （1） （2） （3） （4）自发的氧化还原反应。3、原电池正负极的判断：（1） （2） （3） （4） 4、电极反应式的书写： 原电池反应一般都是自发进行的，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成反应（负极）和反应（正极）。如：2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 ，正极：；负极：。其中，Fe电极为负极时，被氧化为离子。正极反应与负极反应的得失电子数要。正极反应与负极反应直接相加可得原电池的。电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。

2、每个反应之前均须标明电极的属性。【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。【解答】MgAl稀H2SO4原电池：负极（Mg）： （氧化反应） 正极（Al）： （还原反应）电池反应： 【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式AlMgNaOH原电池：负极（ ）： 正极（ ）： 电池反应： 【例题3】甲烷燃料电池：CH4 + O2 + 2OH = CO32 + 3H2O判断正负极（把总反应式拆成氧化反应和还原反应）写出电极反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定

3、的物质）两式加，验总式注意：若只能写出较简单一极反应式，在遵循电子守恒的条件下，可将总反应式减去阳极反应式，即得另一极反应式【解答】正极： （好写）负极：CH4 + 10OH CO32- + 7H2O + 8e- （总减正）重点强调：电解质溶液有时候也会参与电极的反应【课堂练习达标】1如下图装置能组成原电池的是（ ）2某电池的总反应的离子方程式为2Fe3 Fe 3Fe2，不能实现该反应的原电池是（ ） 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3B C Fe Fe（NO3）3C Fe Zn Fe2（SO4）3 D Ag Fe CuSO4 3.下列说法不正确的是（ ）原电池中电子由负极流向

4、正极 原电池中发生还原反应的电极是正极电解池中发生还原反应的电极是阳极 电解池中质量增加的电极是阴极4原电池产生电流的本质原因是（ ）A电解质溶液中有电离出的自由移动的离子 B有导线将两个活泼性不同的电极连接C在不同金属的两极间存在电势差 D在原电池中发生了氧化还原反应5下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（ ）ABa（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应 B铝与盐酸的反应C石灰石的分解 D甲烷与氧气的反应6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（ ）A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小7. 在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属

5、氧化反应或同属还原反应的是（ ）A. 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C. 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应8. 下列各反应中，属于原电池反应的是（ ）A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化 B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层 D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟9. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（ ）A. X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液 B. X是负极，电解

6、质溶液为稀H2SO4溶液C. X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液 D. X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液10. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（ ）A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B.在潮湿输送透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中 D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中11. 将铂丝插入KOH溶液做电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称做燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的_极，这一极的电极反应式为_.12. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和N

7、a2CO3的.熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成上述有关的电池反应式：正极反应式：_负极反应式：_总电池反应式：_第3节 化学能转化为电能电池（第2课时）学案二、常见的化学电源 一次电池 放电时原电池反应（一）分类 二次电池（可充电电池） 充电时电解池反应燃料电池【阅读】指导学生阅读课本P23P25。【自主学习】(二)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、反应原理：负极： 正极： 总方程式： 2铅蓄电池：放

8、电时：负极： 正极： 总方程式： 充电时：阴极（电池的负极）： 阳极（电池的正极）： 总方程式： 3燃料电池（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）正极： 负极： 酸性电解液：正极： 负极： 中性电解液：正极： 负极： 【课堂练习达标】1. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2 根据此反应式判断下列叙述中正确的是（ ）A电池放电时，电池负极周围

9、溶液的pH不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原 D电池放电时，H2是负极2某蓄电池放电、充电时的反应式为：FeNi2O33H2O Fe（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中碱性溶液中。A B C D3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4、某可充电的锂离子电池以LiMn2O2

10、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、如图是2004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左边的电极为电池的

11、负极，a处通入的是甲醇B右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气C电池负极的反应式为：CH3OH + H2O CO2+ 6H+ + 6e D电池的正极反应式为：O2+2H2O+4e4OH6. 镍-镉（NiCd）可充电电池，可以发生如下反应：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)27氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%-40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2 + 4OH - 4e = 4H2O和O2 +2H2O+4e = 4OH则下

12、列叙述正确的是（ ）A. 通H2的一极是正极，通O2的一极是负极 B.通O2的一极是正极，通H2的一极是负极C.工作一段时间后电解质溶液的pH增大 D.工作时负极区附近pH增大8. 已知电解饱和食盐水可制得Cl2，又已知铅蓄电池放电时发生如下反应：正极：PbO2 + 4H+ +SO42 +2e- =PbSO4 + 2H2O负极：Pb + SO42 +2e- = PbSO4现拟用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制氯气0.05mol，电池内H2SO4的消耗量至少是( )第3节 化学能转化为电能电池（第3课时）学案【知识梳理】（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

13、、吸氧腐蚀（分酸性条件和碱性条件下）（1）条件： （2）原理：负极：M-xe-= Mx+ ，正极（酸性条件） 正极（碱性条件）： 2、析氢腐蚀（1）条件：氢前金属在酸性条件下（2）原理：负极M-xe-= Mx+ 正极 （三）金属的防护措施常用的方法有：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 。改变金属的内部 。如： 、 等。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。外加 电源的 保护法。如：化工厂中盛酸性溶液的容器或管道。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

14、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【课堂练习达标】1、下列描述不正确的是（ ）A纯锌与稀硫酸反应比粗锌的反应速率快B用稀硫酸与锌制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液，可加快反应的速率C纯铁比生铁更难发生电化学腐蚀 D钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀2、下列说法正确的是（ ）A金属被腐蚀时质量一定减少 B金属腐蚀就是金属单质被氧化C金属腐蚀一定是在酸性条件下D金属直接与液体接触才能造成金属腐蚀，与气体接触没有影响3.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

15、应4如图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）AA是Zn、B是Cu、C为稀H2SO4溶液BA是Cu、B是Zn、C为稀H2SO4溶液CA是Fe、B是Ag、C为AgNO3溶液DA是Ag、B是Fe、C为AgNO3溶液5关于如图所示装置的叙述正确的是（ ）A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片的质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原6. X、Y、Z、M 代表四种金属元素。金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时，X 溶解，Z 极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y 先析出；又知M2+的氧化性强于Y

16、2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）AXZYMXYZM CMZXY DXZMY7把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两连接组成多个原电池，若a、b相连， a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a极减轻；b、d相连，b为正极。则四种金属的活泼性顺序为（ ）Aabcd Bacbd Cacdb Dbdca8. 下列措施不能起到防腐作用的是（ ）A对钢铁设备喷油漆B对钢铁进行电镀C把钢铁与镍、铬等金属制成合金D把钢铁放入水下15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 3e-= Fe3+ B2H2O + O2 + 4 e-=4OHCFe 3e-= Fe3+ D4OH 4 e-=2H2O + O29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 D10家用铁锅用水清洗后，放置一会出现红棕色的铁锈，过程中不会发生的化学变化是（ ）A2Fe O2 2H2O2Fe（OH）2 B4Fe（OH）