课时17-原电池及其应用

1、,专题四化学反应与能量变化,课时17原电池及其应用,问题思考 问题1判断原电池正、负极的方法有哪些？ 答案： (1) 由组成原电池两极的电极材料判断：一般情况下，相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极(要注意特殊条件，如：MgAlNaOH，Al是负极；AlCu浓硝酸，Cu是负极)；如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。,(2) 根据氧化还原反应判断：发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极。 (3) 根据电子或电流的流向判断：电子流出或电流流入的电极是负极，反之为正极。 (4) 根据原电池中电解质溶液中离子的流动方向判断：

2、阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 (5) 根据原电池的两极出现的现象来判断：溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极是正极。,问题2原电池原理有哪些应用？ 答案： (1) 可设计多种化学电源，如干电池、蓄电池、燃料电池等。 (2) 可设计加快化学反应速率的实验步骤。 (3) 可用于判断金属的活泼性。 (4) 可用于防护金属腐蚀。,1. 概念 原电池是将_转化为_的装置。 2. 构成原电池的条件 (1) 一般有两个_ _的电极。 (2) 将电极插入_中。 (3) 用导线连接电极构成_。 (4) 能自发进行的_。,考点1原电池的工作原理, 基 础 梳 理 ,化学能,电能,活泼

3、性不同(可为两种金属或一种金属和一,种非金属导体),电解质溶液(或熔融电解质),闭合回路,氧化还原反应,3. 举例：铜锌原电池,正,负, 举 题 说 法 ,AD,变式1(2016新课标卷)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A. 负极反应式为Mg2e=Mg2 B. 正极反应式为Age=Ag C. 电池放电时Cl由正极向负极迁移 D. 负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2,B,解析电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag，正极反应为2AgCl2e=2Cl2Ag，负极反应为Mg2e= Mg2，A正确，B错误；原电池中阴离子由正极移向负极，C

4、正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg2H2O =Mg(OH)2H2，D正确。,原电池正、负极的判断方法, 核 心 突 破 ,1. 一次电池 只能使用一次，不能充电复原继续使用。 (1) 干电池 总反应：Zn2MnO22NH4Cl=ZnCl2Mn2O32NH3H2O 负极：_,考点2常见的化学电源, 基 础 梳 理 ,Zn2e=Zn2,(2) 碱性锌锰电池 总反应：Zn2MnO2H2O=Zn(OH)2Mn2O3 负极：_ 正极：_,Zn2e2OH=Zn(OH)2,2MnO22eH2O=Mn2O32OH,充电时电解池 阴极：_ 阳极：_ 放电时原电池的负极作充电时电解池的_极。,阴,3.

5、 燃料电池 将燃料燃烧的化学能直接转化为电能的装置。 (1) 氢氧燃料电池 总反应：_ 酸性介质 负极：_ 正极：_,2H2O2=2H2O,H22e=2H,O24e4H=2H2O,碱性介质 负极：_ 正极：_ 熔融的金属氧化物作介质 负极：_ 正极：_ 碳酸盐作介质 负极：_ 正极：_,H22e2OH=2H2O,O24e2H2O=4OH,H22eO2=H2O,O24e=2O2,(2) 乙醇氧气燃料电池(正极反应式与氢氧燃料电池正极反应式相同，下面只需写出负极反应式即可) _(碱性介质) _(酸性介质) _ (碳酸盐作介质) _(熔融的金属氧化物作介质), 举 题 说 法 ,D,解析氧气在石墨电

6、极上发生还原反应，A错；电解质溶液呈碱性，不可能有H生成，B错；放电时OH向负极(Zn极)移动，C错；Zn为原电池的负极，充电时为电解池的阴极，与电源负极相连，D正确。,D,1. 可充电电池原理示意图, 核 心 突 破 ,正极反应：在碱性条件下，O2为得电子的物质,1. 金属的腐蚀 (1) 化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。 (2) 电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生_所引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。,考点3金属的腐蚀与防护, 基 础 梳 理 ,原电池反应,(3) 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,(4) 钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较,2. 金属的

7、防护 (1) 改变金属的内部结构。如把Ni、Cr等加到普通钢中制成不锈钢。 (2) 覆盖保护层：涂油脂、喷油漆、覆盖搪瓷、包裹塑料等；电镀耐腐蚀的金属(Zn、Sn、Cr、Ni等)。 (3) 电化学保护：可采用_，如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌锌块。另外，也可采用与直流电源负极相连接的阴极保护法，如将大型水坝船阀与直流电源负极相连接。,牺牲阳极的阴极保护法, 举 题 说 法 ,D,解析铁片的铁原子失去电子变为Fe2，发生氧化反应而被腐蚀，A错误；由于得失电子在不同的区域，所以铁片腐蚀最严重的区域与生锈最多的区域是不同的区域，B错误；铁片腐蚀中正极发生的电极反应为2H2OO24e=4OH，C错误

8、；D正确。,变式3(2015重庆高考改编) (1) 我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的原理示意图。,腐蚀过程中，负极是_(填“a”、“b”或“c”)。 环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 _。 若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。,c,2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl,0.448,B,(2) 铜板、铁铆钉与其表面的一层酸性水膜形成原电池，铁铆钉作负极被氧化而腐蚀，A正确；若溶解了SO2，则酸性增强，铁铆钉腐蚀的速率加快，B错误；铜作正极在酸性环境中发生反应2H2e=H2，结合图示也可发生反应O24e4H=2H2O，C正确；若在金属表面涂一层油脂，可隔绝外界空气，防止铁铆钉被腐蚀，D正确。,C,C,C,CD,5. (1) (2015南通一模)LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时的正极反应式： _。,LiFePO4e=LiFePO4,(2) (20