蘇教化學(xué)二：專題2 第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化2 原電池原理的應(yīng)用（學(xué)案） 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高中化學(xué)原電池原理的應(yīng)用一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說明鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原電池原理的應(yīng)用1。了解鋼鐵電化學(xué)腐蝕的原理及防護(hù)；2。了解原電池原理的重要應(yīng)用選擇題填空題這一節(jié)主要考查原電池的設(shè)計(jì)、電化學(xué)腐蝕以及解釋某些化學(xué)現(xiàn)象二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：原電池原理的重要應(yīng)用.難點(diǎn)：電極方程式的書寫.考點(diǎn)一、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕1。電化學(xué)腐蝕金屬跟電解質(zhì)溶液接觸原電池反應(yīng)比較活潑的金屬失去電子而被氧化。2.鋼鐵的腐蝕（1）構(gòu)成條件:(2）電極反應(yīng)：eq\x(負(fù)極鐵）2Fe－4e－2Fe2＋eq\x（正極碳)O2＋4e－＋2H2O4OH－eq\x（總反應(yīng)）2Fe＋O2＋2H2O2Fe（OH）2后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH)3，F(xiàn)e(OH）3易分解生成鐵銹(Fe2O3·xH2O）.考點(diǎn)二、原電池原理的應(yīng)用1.加快化學(xué)反應(yīng)速率:①分析：構(gòu)成原電池，加快了電子轉(zhuǎn)移，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。②實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4（或稀HCl）反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4的溶液形成原電池，加快了鋅的腐蝕,使產(chǎn)生H2的速率加快.2。比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱：①分析：原電池中,一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性弱的金屬為正極。②實(shí)例：有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生,由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性A>B。3.金屬材料的防護(hù)：①分析：將被保護(hù)金屬設(shè)計(jì)成原電池的正極。②實(shí)例：輪船在海里航行時(shí)，為了保護(hù)輪船不被腐蝕，可以在輪船上焊上一些活潑性比鐵更強(qiáng)的金屬，如Zn，這樣構(gòu)成的原電池，Zn為負(fù)極，而Fe為正極，從而防止了鐵的腐蝕。4.制作化學(xué)電源-—設(shè)計(jì)原電池：①分析:已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負(fù)極材料（或在負(fù)極上被氧化），氧化劑（電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原.即：負(fù)極：還原劑－ne－氧化產(chǎn)物；正極：氧化劑＋ne－還原產(chǎn)物.②實(shí)例：利用氧化還原反應(yīng)Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。a.該原電池的電極反應(yīng)為：負(fù)極（Zn)：Zn－2e－Zn2＋（氧化反應(yīng))；正極（Cu）:Cu2＋＋2e－Cu(還原反應(yīng)）。b。裝置：【隨堂練習(xí)】把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬板浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連，可以形成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c溶解；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)，b極上有大量氣泡.四塊金屬的活動(dòng)性順序是（）A。a>c>d〉bB.c>a〉b〉dC。a>c〉b〉dD.c>a〉d>b思路分析：較活潑的金屬為負(fù)極，被氧化溶解；相對(duì)不活潑的金屬為正極，冒氣泡或析出金屬。所以，四塊金屬的活動(dòng)性順序是a〉c〉d〉b.答案:A例題1有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①A、B用導(dǎo)線相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；②C、D用導(dǎo)線相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中,電流由D→導(dǎo)線→C；③A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中,C極產(chǎn)生大量氣泡;④B、D相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng);⑤用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此,判斷五種金屬的活動(dòng)性順序是 （)A。A>B>C〉D〉E B.A>C〉D〉B〉EC。C〉A(chǔ)>B>D>E D。B>D>C>A>E思路分析：金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極,H＋在正極電極表面得到電子生成H2,電子運(yùn)動(dòng)方向由負(fù)極→正極,電流方向則由正極→負(fù)極.在題述原電池中,A-B原電池，A為負(fù)極；C.D原電池，C為負(fù)極；A-C原電池,A為負(fù)極；B-D原電池，D為負(fù)極；E先析出，E不活潑。綜上可知，金屬活動(dòng)性：A〉C>D>B>E.答案：B例題2如圖裝置中,U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）A。生鐵塊中的碳是原電池的正極B。紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤。兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe－2e－Fe2＋D。a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕思路分析：粗看裝置雖感到陌生，但仔細(xì)分析得知該實(shí)驗(yàn)是吸氧腐蝕與析氫腐蝕的簡(jiǎn)單綜合。a試管內(nèi)盛裝食鹽水,溶液呈中性,發(fā)生的是吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－Fe2＋,正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－4OH－，顯然a裝置內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小。b試管內(nèi)盛裝氯化銨溶液，溶液呈酸性,發(fā)生的是析氫腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－Fe2＋,正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－H2↑，氣體的物質(zhì)的量增加，壓強(qiáng)增大。綜上分析選項(xiàng)B錯(cuò).答案:B【高頻疑點(diǎn)】1。構(gòu)成原電池后反應(yīng)速率會(huì)加快的原因純鋅在稀硫酸中反應(yīng),Zn表面既有Zn2＋進(jìn)入溶液，又有H＋運(yùn)動(dòng)到Zn表面得到電子生成H2，而在Cu－Zn原電池中,Zn失去電子變成Zn2＋進(jìn)入溶液，H＋在Cu上得到電子生成H2。比較兩種形式的反應(yīng),就會(huì)發(fā)現(xiàn)前者Zn表面“擁擠不堪”，Zn2＋對(duì)H＋有排斥作用,而后者“暢通無阻”。粗鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率明顯快于純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率，就是這個(gè)原理。2.電極判斷的幾種特殊情況原電池的兩極稱正、負(fù)極，兩極判斷除考慮兩極的活動(dòng)性外,還應(yīng)注意電極能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。如圖甲中，電解質(zhì)溶液是稀硝酸，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)：Fe－2e－Fe2＋；但圖乙中，電解質(zhì)溶液是濃硝酸，F(xiàn)e發(fā)生鈍化，Cu作負(fù)極,電極反應(yīng)：Cu－2e－Cu2＋；圖丙中，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，Mg較活潑作負(fù)極,電極反應(yīng):Mg－2e－Mg2＋；但圖丁中，電解質(zhì)溶液是NaOH溶液，Al參與反應(yīng)作負(fù)極，電