2019-2020年高三化學一輪復習《化學能轉化為電能》學案.doc

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2019-2020年高三化學一輪復習《化學能轉化為電能》學案 班級 組別 姓名 【學習目標】1、掌握原電池的工作原理，熟練書寫電極反應式和電池反應方程式。 2、小組合作討論探究原電池的設計條件及有關簡單的計算 3、以極度的熱情，全力以赴投入學習，體驗學習的快樂。 【使用說明】利用一節(jié)課，認真閱讀課本完成學案，下課收齊。下節(jié)課修改10 分鐘后結合錯題統(tǒng)計討論10分鐘，師生探究、學生展示20分鐘，鞏固落實5分鐘。標有★★的B層可不做，標有★或★★的C層可不做。 Zn Cu 稀H2SO4 【課前導學】 一、 原電池 例1、右圖原電池裝置中，Zn是______極，Cu是______極（填電極的名稱）， 外電路電子由________通過導線流向_______； 溶液中_______離子向 Cu極移動，________離子向Zn極移動。寫出電極反應式和總反應方程式： Zn極：_____________________ Cu極：____________________ Fe C 硫酸銅溶液 總反應方程式：_____________________ ______ _____ __ 例2、正極：______________________ 負極：_____________________ Cu C 氯化鐵溶液 總反應方程式：__________________________ 例3、正極：______________________ 負極：_____________________ 總反應方程式：___________________________ 【小結】 （1）原電池的構成條件：①_________________②________________③____________________。 （2）原電池的工作原理：原電池是把一個自發(fā)的氧化還原反應在這樣的一個裝置中實現： 即把________能轉化為__________能，還原劑在_______極上失電子，發(fā)生______反應，電子通過導線流向________極；氧化劑在______極上得到電子，發(fā)生_______反應。 練習1Zn C 稀鹽酸 稀H2SO4 、下列裝置中屬于原電池的是 ( ) 乙醇 Cu Zn Fe C 氯化鈉溶液 Zn Zn A B C D 練習2、把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，c為負極；a、c相連時，c為正極；b、d相連時，b為正極。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（ ） A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a 二、金屬的腐蝕與防護 1、 金屬的化學腐蝕與電化學腐蝕 ⑴ 化學腐蝕的本質是： ⑵ 什么是金屬的化學腐蝕？什么是金屬的電化學腐蝕？舉例說明。請完成下表 化學腐蝕 電化學腐蝕 含義 金屬或合金直接與具有腐蝕性的化學物質接觸發(fā)生 反應，而消耗的過程。 不純金屬或合金與電解質溶液接觸發(fā)生 反應而消耗的過程。 電子得失 金屬將電子直接轉移給有氧化性的物質。 金屬將電子間接轉移給有氧化性的物質。 電流 腐蝕對象 金屬單質 較活潑金屬 實例 ⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 正極反應 負極反應 總反應式 2、金屬的防護 練習3Sn Fe Zn Fe Cu Fe Fe 、如圖，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是（ ） ① ② ③ ④ A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>① 【小結】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：______________________________________________ （2）防止金屬腐蝕的方法 ① ________是一種常用的金屬防腐蝕方法。鍍層金屬的還原性比被保護金屬的還原性要______(填“強或弱”)。 ② 將還原性較強的金屬作為保護極，與被保護金屬相連構成原電池，還原性較強的金屬作為____極發(fā)生氧化反應而消耗，被保護金屬作為____極避免腐蝕。這種方法稱為___________. ③ 將被保護金屬與外加電源的_____極相連讓其成為_____極，外加電源的___極接到一些廢鐵上，而成為____極，這種方法稱為____________. 【合作探究】 1、在理論上不能用于設計原電池的化學反應是（ ） A.HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O △H＜0 B.2CH3OH（1）＋3O2（g） 2CO2（g）＋4H2O（1） △H＜0 C.4Fe(OH)2（s）＋2H2O（1）＋O2（g）＝4Fe(OH)3（s） △H＜0 D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1） △H＜0 ★2、將相同粗細、相同長度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分別用導線連接，并分別置于盛有相同濃度的氯化鐵溶液的甲、乙兩燒杯中（浸沒部分的長度相同），則下列說法不正確的是（ ） A、甲乙兩燒杯中均形成原電池 B、甲燒杯中電流強度大于乙中 C、乙燒杯中電流強度大于甲中 D、兩燒杯中金屬均做負極 ★★3、Zn-MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 （1）該電池的負極材料是　　　　。電池工作時，電子流向　　　?。ㄌ睢罢龢O”或“負極”）。 （2） 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的腐蝕．其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的　　　　（填代號）。 a．NaOH b．Zn　　　　c．Fe d．NH3H2O (3) MnO2的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是： 　　　　　　　　　　　　　。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產量為　　　　。 【課堂訓練】 1、某原電池總反應離子方程式為2Fe3++Fe＝3Fe2+，能實現該反應的原電池是（ ） A、正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為氯化鐵溶液 B、正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為硝酸亞鐵溶液 C、正極為鐵，負極為鋅，電解質溶液為硫酸鐵溶液 D、正極為銀，負極為鐵，電解質溶液為硫酸銅溶液 2、家用炒菜的鐵鍋用水清洗放置后出現紅棕色的銹斑，此變化過程中不發(fā)生的反應是（ ） A、4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 B、2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 C、2H2O+O2+4e-＝4 OH－ D、Fe-3e－＝Fe3+ 3、下列各變化中屬于原電池反應的是（ ） A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層 B．鍍鋅鐵表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化 C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍黑色保護層 D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅 4、下列防腐措施中，屬于電化學保護法的是（ ） A、用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護膜 B、在金屬中加入一些鉻或鎳制成金屬合金 C、在輪船的船殼水線以下部分，裝上一錠鋅 D、金屬表面噴漆 5、有關右圖裝置的敘述正確的是（ ） A．右圖裝置不能構成原電池 B．這是電解NaOH溶液的裝置 C．該裝置中Fe為陰極，電極反應為： Fe+ 3OH－→Fe(OH)3+3e－ D．該裝置中Pt為正極，電極反應為： O2 + 2H2O +4e－→4OH－ ★6、將潔凈的金屬片A、B、C、D分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊，如下圖所示。每次實驗時，電壓表指針的偏移方向和電壓表的讀數如下表所示： 金屬 電子流動方向 電壓/V A A→Cu +0.78 B Cu→B -0.15 C C→Cu +1.35 D D→Cu +0.30 玻 璃 板 濾 紙 金屬片 銅片 V 已知：構成電極的金屬其金屬活動性相差越大，電壓表的讀數越大。 請依據表中數據判斷： (1) 四種金屬中________金屬可能還原性最強； ________金屬一定不能從硫酸銅溶液中置換出銅。 (2) 若濾紙不用鹽溶液浸潤而改用NaOH溶液浸潤，則在濾紙上能看 到有藍色沉淀析出的是________（填字母）金屬，其對應的原電池反應式為： 負極：__________________________；正極：______________________________ (3) 對于如下圖所示的原電池，對其中的電解質溶液有以下猜想： 猜想一：必須是能與負極發(fā)生反應的電解質。 猜想二：任意的電解質溶液均可在如下圖裝置中構成原電池。 為證明猜想二是正確的， 請配齊實驗用品：鋅片、銅片、導線、電流計、稀硫酸、________________ _ . 你應該做的簡單操作是_____________ ， 若_____________________ ，則證明猜想二是正確的。 【當堂檢測】 1、100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是 （ ） A、加入適量的6mol/L的鹽酸 B、 加入數滴氯化銅溶液 C、加入適量蒸餾水 D、加入適量的氯化鈉溶液 山東省昌樂二中高三化學一輪復習學案答案 編號25 【課前導學】 一、 原電池 例1 負，正，Zn， Cu，H+，SO42-，Zn→Zn2++2 e-,2H++2 e- →H2↑ Zn+2H+＝Zn2++ H2↑ 例2 正極：Cu2++2e-→Cu 負極：Fe→Fe2++2 e- 總反應方程式：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 例3、正極：2Fe3++2e-→2Fe2+ 負極：Cu → Cu2+ +2 e- 總反應方程式：2Fe3++ Cu＝2Fe2++Cu2+ 【小結】 （1）原電池的構成條件：①兩個活性不同的電極②電解質溶液③形成閉合回路 （2）化學，電能，負，氧化，正，正，還原。 練習1、D 練習2、B 二、金屬的腐蝕與防護 2、 金屬的化學腐蝕與電化學腐蝕 ⑴化學腐蝕的本質是：金屬原子失電子被氧化 化學腐蝕 電化學腐蝕 含義 氧化還原反應 原電池反應 電子得失 電流 無電流產生 產生微弱電流 腐蝕對象 實例 金屬與Cl2、O2等直接反應 鋼鐵在潮濕環(huán)境中被腐蝕 ⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 強酸性 弱酸性、中性、堿性 正極反應 2H++2e- →H2↑ 2H2O+O2+4e-→4 OH－ 負極反應 Fe→Fe2++2e- 2Fe→2Fe2++4e- 總反應式 Fe+2H+＝Fe2++ H2↑ 2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2 2、金屬的防護 練習3、A 【小結】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：金屬作陽極電解＞金屬作負極（原電池）＞化學腐蝕＞有防腐措施的腐蝕 （2）防止金屬腐蝕的方法 ①電鍍，強②負， 正，犧牲陽極保護法。③負，陰，正，陽，陰極電保護法或外加電流陰極保護法 【合作探究】 1、A ★2、C ★★3 (1) Zn（或鋅） 正極 (2) 鋅與還原出來的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b (3) 2H＋+2e－→H2 87 【課堂訓練】 1、A 2、D 3、B 4、C 5、D 6 (1) C B (2) B 負極：2Cu+4 OH－→2Cu(OH)2 +4e- 正極：2H2O+O2+4e-→4 OH－ (3)燒杯、氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液 將稀硫酸換成氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液 電流計指針發(fā)生偏轉 【當堂檢測】1、B