高二 化学能与电能的相互转化[精选].doc

高三 化学能与电能的相互转化 学习目标： 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式．（铜锌原电池原理、饱和氯化钠溶液、氯化铜溶液、水的电解） 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理． 3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施. 考试热点 1.原电池的工作原理，电极反应及电池反应方程式的分析与判断的考查． 2.电解池的工作原理、电极反应、电池反应方程式的书写、电极产物的判断及结合两极电子守恒进行简单计算的考查． 3.以化学电源为背景考查原电池原理． 4.结合实际生产、生活考查金属的电化学腐蚀及其危害与防护. 新授过程 一 调整状态 二 检查作业 回顾上节内容 三 新授（谈话互动启发） 知识·规律·方法 1．原电池 (1)概念：将 转化为 的装置． (2)本质：自发的氧化还原反应． (3)装置：以锌铜原电池为例填表 电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向 负极 正极 ()构成条件：①有 的电极；②有电解质溶液；③形成闭合回路． 思考 1 在原电池中，离子如何移动？2 原电池的形成会加快化学反应速率，为什么？ 例1.判断下列几个学生设计的装置，能形成原电池的是 ，指出正负极，写出电极反应式 例2（05上海）．关于如右图所示装置的叙述，正确的是(　　) A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜 D．氢离子在铜片表面被还原 例3．飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2===2H2O，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，则下列叙述中正确的是 (　　) A．此电池能发出蓝色火焰 B．H2为正极，O2为负极 C．工作时，电解质溶液的pH不断减小 D．电极反应的负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 例４（１１上海） As2S3和HNO3有如下反应As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O 若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在（填“正极”或“负极”）附近逸出。 原电池正、负极的判断方法 (1)根据组成原电池的两极材料判断 一般是活动性较强的金属为负极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断 电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 (3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。 原电池两极的判断方法：活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。原电池原理的应用加快氧化还原反应速率 比较金属的活动性强弱 设计原电池 利用Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计原电池， 1．金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与干燥气体或非电解质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 特点无电流产生 有电流产生 本质 金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+） 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程 相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 ? 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 金属在较强的酸性溶液中 金属在中性或酸性 很弱的溶液中 电极 反应 负极(Fe)：Fe－2e－＝Fe2＋ 正极(C)：2H＋＋2e－＝H2↑ 负极(Fe)： 2Fe－4e－＝2Fe2＋ 正极(C)： 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ 发生情况 相对较少腐蚀速率一般较快 非常普遍腐蚀速率一般较慢 联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主 思考１依据金属腐蚀的本质；设计金属防护的方法 ２已知　铁钉　烧杯　试管和电解质溶液；设计实验探究铁钉的腐蚀是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀？ 3.金属的防护 (1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (2)电化学防护 ①——原电池原理 正极：。 负极：。 ②——电解原理 阴极：。 阳极：(3)添加缓蚀剂。 A. 该金属腐蚀过程为吸氢腐蚀 B. 正极为C，发生的反应为氧化反应 C. 在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 D. 正极反应为：O2 + 2H2O + 4e →4OH— 例2（09上海）．右图装置中，U型管