江蘇省鎮(zhèn)江實(shí)驗(yàn)高中高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)電化學(xué) 電池課件

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1、電化學(xué)電化學(xué)第一課時(shí)第一課時(shí) 原電池原電池 2、把、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)相連時(shí),a為負(fù)為負(fù)極極;c、d相連時(shí)相連時(shí),電流由電流由d到到c;b、c相連時(shí)相連時(shí),c極上產(chǎn)極上產(chǎn)生大量氣泡生大量氣泡,則這四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱則這四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱為為_(kāi)。abcd【課前熱身課前熱身】【解析解析】根據(jù)原電池原理根據(jù)原電池原理, ,作為負(fù)極的金屬較正極金屬作為負(fù)極的金屬較正極金屬活潑活潑, ,電子由負(fù)極流向正極電子由負(fù)極流向正極, ,電流方向與電子流向相反。電流方向與電子流向相反

2、。1 1、寫出銅鋅原電池的電極反應(yīng)式及總方程式、寫出銅鋅原電池的電極反應(yīng)式及總方程式: :負(fù)極負(fù)極:_:_正極正極:_:_總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式:_:_Zn - 2e- = Zn2+Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2H+ + 2e- = H2【考點(diǎn)考點(diǎn)1】一、原電池的構(gòu)成和原理一、原電池的構(gòu)成和原理1、原電池、原電池:將將化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能的裝置的裝置。實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì):是依據(jù)一定條件是依據(jù)一定條件,將氧化還原反應(yīng)中將氧化還原反應(yīng)中還原還原劑劑失去的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳給失去的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳給氧化劑氧化劑,使氧化反應(yīng)和使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在還原反應(yīng)分別在負(fù)負(fù)、正正兩極進(jìn)行。兩極

3、進(jìn)行。2、構(gòu)成條件：、構(gòu)成條件：(1)有兩種有兩種_的金屬的金屬(或一種是非金屬或一種是非金屬)作電極。作電極。(2)有有_ (一般與活潑性強(qiáng)的電極發(fā)生一般與活潑性強(qiáng)的電極發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)自發(fā)的氧化還原反應(yīng))(3)形成形成_?；顒?dòng)性不同活動(dòng)性不同電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路二、電極及電極反應(yīng)二、電極及電極反應(yīng)1、電極的判斷、電極的判斷根據(jù)電極的活潑性根據(jù)電極的活潑性:較活潑的金屬為負(fù)極較活潑的金屬為負(fù)極,較不較不活潑的金屬為正極活潑的金屬為正極.根據(jù)氧化還原反應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極極,發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極。發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極。

4、根據(jù)電子流向或電流流向根據(jù)電子流向或電流流向:電子流出電子流出(電流流入電流流入)的為負(fù)極的為負(fù)極,電子流入電子流入(電流流出電流流出)的為正極。的為正極。2、電極反應(yīng)式的書寫、電極反應(yīng)式的書寫 例題例題1、原電池電極名稱不僅與電極材料性質(zhì)有關(guān)、原電池電極名稱不僅與電極材料性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)也與電解質(zhì)溶液有關(guān),下列說(shuō)法中不正確的是下列說(shuō)法中不正確的是( )A、由鋁、銅、稀硫酸溶液組成原電池，負(fù)極反、由鋁、銅、稀硫酸溶液組成原電池，負(fù)極反應(yīng)為：應(yīng)為：Al3e-= Al3+B、由鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成原電池，負(fù)極反、由鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成原電池，負(fù)極反應(yīng)為：應(yīng)為：Al3e-+4OH

5、-= AlO2-+2H2OC、由鐵、銅、氯化鐵溶液組成原電池，負(fù)極反、由鐵、銅、氯化鐵溶液組成原電池，負(fù)極反應(yīng)為：應(yīng)為：Cu2e-= Cu 2+D、由鋁、銅、濃硝酸組成原電池，負(fù)極反應(yīng)為：、由鋁、銅、濃硝酸組成原電池，負(fù)極反應(yīng)為：Cu2e-= Cu 2+C1、常見(jiàn)的電池類型、常見(jiàn)的電池類型(1)(1)干電池；干電池；(2)(2)鉛蓄電池；鉛蓄電池；(3)(3)鋰電池；鋰電池；(4)(4)新型燃料電池新型燃料電池 ?！究键c(diǎn)考點(diǎn)2】化學(xué)電源化學(xué)電源2、請(qǐng)回答下列問(wèn)題：、請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)干電池的兩極材料是什么？電解質(zhì)溶液是什干電池的兩極材料是什么？電解質(zhì)溶液是什么？么？ 負(fù)極負(fù)極( (鋅筒鋅筒

6、) )、正極、正極( (石墨石墨) )、氯化銨溶液、氯化銨溶液例題例題2、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí)，鋅失去電子電池工作時(shí)，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為：電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.電池工作

7、時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過(guò)外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上電子，鋅的質(zhì)量理論上減小減小6.5gC(2)鉛蓄電池的兩極材料是什么？電解質(zhì)溶液是鉛蓄電池的兩極材料是什么？電解質(zhì)溶液是什么？什么？ 負(fù)極負(fù)極( (PbPb) )、正極正極(PbO(PbO2 2) )、硫酸溶液硫酸溶液負(fù)極：負(fù)極： Pb + SO42- - 2e- = PbSO4正極：正極： PbO2 + 4H+ SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(3)銀鋅電

8、池廣泛用作各種電子儀器的電源銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它們充、它們充、放電過(guò)程可表示為放電過(guò)程可表示為:放電放電2Ag+ Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O,此電池工作時(shí)正、負(fù)極是什么？電解質(zhì)溶液是什么？此電池工作時(shí)正、負(fù)極是什么？電解質(zhì)溶液是什么？放電充電 【例例3】銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它它們充、放電過(guò)程可表示為們充、放電過(guò)程可表示為:放電放電2Ag+ Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O,此電池工作時(shí)負(fù)極是此電池工作時(shí)負(fù)極是_,負(fù)極反應(yīng)式是負(fù)極反應(yīng)式是_,正極是正極是_,正極反應(yīng)式是正極反應(yīng)式是_,應(yīng)選用的電

9、解質(zhì)溶液是應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是_HCl H2SO4 KOH NH4Cl,放電時(shí)負(fù)極放電時(shí)負(fù)極pH變化趨勢(shì)是變化趨勢(shì)是_。放電充電Zn+2OH- - 2e-=Zn(OH)2ZnAg2O+H2O+ 2e-=2Ag+2OH-Ag2O減小減小(4)氫氧燃燒電池的兩極反應(yīng)物是什么？電解質(zhì)氫氧燃燒電池的兩極反應(yīng)物是什么？電解質(zhì)溶液是什么？溶液是什么？負(fù)極負(fù)極(H(H2 2) )、正極正極(O(O2 2) )、NaOHNaOH或或H H2 2SOSO4 4溶液溶液電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為NaOH溶液溶液負(fù)極負(fù)極:2H2 4e- + 4OH- = 4H2O正極正極:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-

10、總反應(yīng)式總反應(yīng)式:2H2 + O2 = 2H2O電解質(zhì)溶液為硫酸溶液電解質(zhì)溶液為硫酸溶液負(fù)極負(fù)極:2H2 4e- = 4H+正極正極:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O總反應(yīng)式總反應(yīng)式:2H2 + O2 = 2H2O例題例題4、燃料電池能使燃料跟氧氣起化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)、燃料電池能使燃料跟氧氣起化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苌幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?從負(fù)極連續(xù)通入煤氣、水從負(fù)極連續(xù)通入煤氣、水煤氣、氫氣、甲烷等可燃性氣體煤氣、氫氣、甲烷等可燃性氣體,從正極連續(xù)通入從正極連續(xù)通入空氣或氧氣空氣或氧氣,用用KOH水溶液或熔融的碳酸鹽、金屬水溶液或熔融的碳酸鹽、金屬氧化物做電解液氧化物做電解液,化學(xué)

11、反應(yīng)的最終產(chǎn)物和燃燒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物和燃燒時(shí)的產(chǎn)物相同。請(qǐng)寫出甲烷產(chǎn)物相同。請(qǐng)寫出甲烷-氧氧(KOH溶液做電解液溶液做電解液)燃燃料電池電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式料電池電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式:(1)負(fù)極負(fù)極 ,正極正極 ;(2)總的化學(xué)方程式總的化學(xué)方程式 。2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2OCH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O四、金屬的腐蝕和防護(hù)四、金屬的腐蝕和防護(hù) 1、實(shí)質(zhì)、實(shí)質(zhì)金屬原子失去電子被氧化為離子金屬原子失去電子被氧化為離子,即即M-ne-=Mn+。2、分類、分類(根據(jù)

12、與接觸的介質(zhì)類型根據(jù)與接觸的介質(zhì)類型)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕:金屬與外界物質(zhì)接觸金屬與外界物質(zhì)接觸直接直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(簡(jiǎn)稱電化腐蝕簡(jiǎn)稱電化腐蝕)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)會(huì)發(fā)生原電池發(fā)生原電池反應(yīng)反應(yīng),較活潑的金屬失電子而被氧化。較活潑的金屬失電子而被氧化。 思考：思考：鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易腐蝕鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易腐蝕,但但在潮濕的空氣里卻很快就會(huì)腐蝕在潮濕的空氣里卻很快就會(huì)腐蝕,這是什么原因這是什么原因呢呢? 鋼鐵表面形成的鋼鐵表面形成的微小原電池微小原電池示意圖示意圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意圖示意圖

13、Fe2O3 nH2O（鐵銹）（鐵銹）鋼鐵的吸氧腐蝕鋼鐵的吸氧腐蝕 正極正極(C)：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3負(fù)極負(fù)極(Fe)：2Fe - 4e- = 2Fe2+化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕金屬跟接觸到的金屬跟接觸到的物質(zhì)直接反應(yīng)物質(zhì)直接反應(yīng)不純金屬接觸電解質(zhì)不純金屬接觸電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)無(wú)電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬

14、被氧化較活潑金屬被氧化金屬的化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往金屬的化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生但電化學(xué)腐蝕更為普遍同時(shí)發(fā)生但電化學(xué)腐蝕更為普遍3、鋼鐵腐蝕的防護(hù)、鋼鐵腐蝕的防護(hù)(1)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將Cr,Ni等金屬加進(jìn)鋼等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼。里制成合金鋼。例例1、2000年年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多多萬(wàn)港幣購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、萬(wàn)港幣購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是成分是Cu2(O

15、H)2CO3這三件這三件1760年銅鑄的國(guó)寶在年銅鑄的國(guó)寶在240 年年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分析后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分析,最最可能的是可能的是（）A.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金B(yǎng).環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去C.它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金D.銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化C (2)金屬表面覆蓋保護(hù)層金屬表面覆蓋保護(hù)層(3)電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的

16、陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法如油漆、油脂等，電鍍（如油漆、油脂等，電鍍（Zn,Cr等易氧化形等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護(hù)層。成致密的氧化物薄膜）作保護(hù)層。原理：隔絕金屬與外界空原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。氣、電解質(zhì)溶液的接觸。原理原理 ：形成原電池反應(yīng)時(shí)，被保護(hù)金屬做：形成原電池反應(yīng)時(shí)，被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕（充當(dāng)了替罪羊）。屬反應(yīng)受到腐蝕（充當(dāng)了替罪羊）。犧牲陽(yáng)極犧牲陽(yáng)極的的陰極保護(hù)法陰極保護(hù)法示意圖示意圖4、金屬腐蝕快慢的判斷、金屬腐蝕快慢的判斷:電解池電解池(陽(yáng)極陽(yáng)極)原電池原電池(負(fù)極負(fù)極)純金屬純金屬原電池原電池(正正極極)電解池電解池(陰極陰極)