第二讲 化学能与电能

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1、第二章化学反应与能量复习重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。复习难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。知识梳理一、化学能与电能的相互转化1、原电池：(1)概念：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)工作原理：负极：＿＿电子（化合价＿＿＿），发生＿＿反应正极：＿＿电子（化合价＿＿），发生＿＿反应(3)原电池的构成条件：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池，a.有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿作电极；b.电极均插入＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；c

2、.两电极＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿形成闭合回路。(4)原电池正、负极的判断：负极：＿＿＿＿＿＿＿的电极（较＿＿＿的金属），金属化合价＿＿；正极：电子＿＿的电极（较＿＿＿的金属、石墨等）：元素化合价＿＿。2、金属活泼性的判断：(1)金属活动性顺序表;(2)原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼；(3)原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属3原电池的电极反应：(1)负极反应：X－ne＝Xn－(2)正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应二、原电池的设计：根据电

3、池反应设计原电池：（三部分＋导线）(1)负极为＿＿＿的金属（即化合价＿＿的物质）；(2)正极为＿＿＿＿＿＿＿的金属或＿＿＿；(3)电解质溶液含有＿＿＿＿＿＿＿＿离子（即化合价＿＿＿＿的物质）。三、金属的电化学腐蚀(1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了＿＿＿＿，加速了金属腐蚀。(2)金属腐蚀的防护：①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）。③电化学保护法

4、：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法。四、发展中的化学电源1、干电池（锌锰电池）负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；正极(石墨)：2NH4＋+2e-====2NH3+H2OH2+2MnO2====Mn2O3+H2O4NH3+Zn2＋====[Zn(NH3)4]2＋总反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；2.充电电池(1)铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式放电时电极反应：负极：Pb+SO42-－2e-＝PbSO4正极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(2)氢氧燃料电池：它是一种高效

5、、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。总反应：2H2+O2＝2H2O电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；正极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；疑难点拨一、原电池的正、负极的判断方法：1、由组成原电池的两极的电极材料判断。一般是活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。注意：如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池；Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。都是相对不活泼金属作负极。52、根据电流方向或电子流动方向判断。电

6、流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子流向的极为负极。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。二、原电池电极反应的书写方法原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，书写电极反应的方法归纳如下：1、写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程式）；2、根据总反应方程式从电子得失（或元素化合价升降）的角度，将总反应分成氧化反应和还原反应；3、氧化反应

7、在负极发生，还原反应在正极发生，注意介质可能参与反应；4、验证；两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。典例剖析【例1】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为A．a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a解析：根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电

8、子流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性a>b;c>d;a>c;d>b。答案为B。【例2】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是A．锌片是正极，铜片上有气泡产生B．电流方向是从锌片流向铜片C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小D．电解质溶液的pH保持不变解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到