高考化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化總課件

第十二章電化學(xué)分散系第一講原電池原理及應(yīng)用原電池1.定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2.構(gòu)成條件：回顧形成原電池的條件形成條件一：活潑性不同的兩個電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中回顧形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路回顧形成原電池的條件2.構(gòu)成原電池的條件(1)有活潑性不同的兩個電極(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（3）正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路

判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負(fù)極名稱。①②③√××牛刀小試④⑤√√3.原電池的工作原理：氧化還原反應(yīng)負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型原電池的電極Zn片Cu片電池總反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負(fù)極正極Zn+2H+＝Zn2++H2↑鋅銅原電池原理還原反應(yīng)４．原電池的正負(fù)極判斷1.根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷。2.根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷。3.根據(jù)電極反應(yīng)來判斷。4.根據(jù)電極質(zhì)量的增減判斷。5.根據(jù)溶液中陰陽離子的移動方向判斷。（2007·全國Ⅱ理綜，10）在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是（）

A正極附近的SO42-濃度逐漸增大

B電子通過導(dǎo)線由銅片流入鋅片

C正極有O2逸出

D銅片上有H2逸出

牛刀小試D５．電極反應(yīng)式的書寫①.確定正負(fù)極②.確定參與兩極反應(yīng)的物質(zhì)③.考慮介質(zhì)影響，確定產(chǎn)物形式④.兩極反應(yīng)式中得失電子總數(shù)相等⑤.兩極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)式二、原電池原理的應(yīng)用1、研制分析化學(xué)電源；4、加快某些氧化還原反應(yīng)速率

2、尋找金屬防腐的方法3、判斷金屬活動性順序負(fù)極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）：2NH4++2e-=2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2干電池——Zn-Mn普通干電池１.常見化學(xué)電源牛刀小試1.銀鋅電池—鈕扣電池

該電池使用壽命較長，廣泛用于電子表和電子計算機(jī)。其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液。發(fā)生反應(yīng)后生成Ag和ZnO,其電極反應(yīng)式為：

2.氫氧燃料電池構(gòu)成材料----電極材料：負(fù)極，正極均為Pt;電解質(zhì)溶液：KOH,其電極反應(yīng)式為------。銀鋅電池—鈕扣電池

該電池使用壽命較長，廣泛用于電子表和電子計算機(jī)。其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液。發(fā)生反應(yīng)后生成Ag和ZnO,其電極反應(yīng)式為：

負(fù)極：Zn+2OH--2e-

=

ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-銀鋅紐扣電池總反應(yīng)式為：Zn+

Ag2O=

ZnO+2Ag燃料電池負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-

總反應(yīng)：O2+2H2=2H2O常見的燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁-空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。如圖電池反應(yīng)鉛蓄電池（1）電極材料及原料（2）電解質(zhì)溶液（3）電極反應(yīng)式：正極：PbO2

負(fù)極：PbH2SO4溶液負(fù)極（Pb）:

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正極（PbO2）:PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42-=PbSO4+2e-正極：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O電池總反應(yīng)：Pb+PbO2+2SO42-+4H+=2PbSO4+2H2O陰極：PbSO4+2e-

＝

Pb+SO42-陽極：PbSO4+2H2O＝PbO2+SO42-+4H++2e-

電池總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O＝

Pb+PbO2+2SO42-+4H+鉛蓄電池的放電過程——原電池鉛蓄電池的充電過程——電解池放電充電2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程海水電池1991年，我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為能源的新型電池，用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比“干電池”高20～50倍。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：4Al-12e-=4Al3+3O2+6H2O+12e-=12OH-4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓動腦動手1.有下列材料：Zn片、Cu片、導(dǎo)線、水果

、電流計，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2.將氧化還原反應(yīng)：Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2?設(shè)計成一個原電池。1、電解液：

。2、電極材料：正極

，負(fù)極

。3、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.

正極:.NaOH溶液FeAl2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O6H2O+6e-=3H2↑+6OH-金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)③金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化腐蝕ppt析氫腐蝕ppt吸氧腐蝕ppt（常見普遍）２.金屬腐蝕及防護(hù)金屬原子②金屬腐蝕的本質(zhì)：①金屬腐蝕是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。M–ne-→Mn+④金屬的防護(hù)①在金屬表面覆蓋保護(hù)層。

②改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。③電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。金屬防護(hù)的幾種重要方法注意：金屬腐蝕的快慢順序電解原理引起的陽極腐蝕＞原電池負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)措施的下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)牛刀小試Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四種金屬，將Ａ和Ｂ用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，Ｂ不易腐蝕。將Ａ、Ｄ分別放入等濃度鹽酸中，Ｄ比Ａ反應(yīng)劇烈。將Ｃｕ浸入Ｂ的鹽溶液中無明顯變化，如果把Ｃｕ浸入Ｃ的鹽溶液中，有金屬Ｃ析出。其活動順序為：（）Ａ、ＤＣＡＢＢ、ＤＡＢＣＣ、ＤＢＡＣＤ、ＢＡＤＣB３.判斷金屬活動性順序把A、B、C、D4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若A、B相連時，A為負(fù)極；C、D相連時，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時，電流由C經(jīng)導(dǎo)線流向A；B、D相連時，電子由D經(jīng)導(dǎo)線流向B，則此4種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序為（）①A＞B＞C＞D②A＞C＞D＞B③C＞A＞B＞D④B＞A＞C＞D②

A＞BC＞DA＞CD＞B牛刀小試（2004年江蘇高考）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電流總反應(yīng)式為：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s

下列說法錯誤的是A

電池工作時，鋅失去電子B

電池正極電極反應(yīng)式為：

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