【優(yōu)教通-備課參考】2020年高中化學同步學案：《化學能轉化為電能-電池》2(魯科版選修4)

化學能轉化為電能------電池學習目標1．了解原電池的工作原理，結合電池反應和相關試驗，體驗化學能和電能的轉化過程，能用電池反應表示化學能和電能的轉化關系。2．了解常見的化學電源的種類和工作原理，生疏化學能與電能相互轉化的實際意義，并能應用原電池原理分析、解釋金屬的腐蝕的緣由，探究防止金屬腐蝕的措施，加深對化學變化本質的生疏。學問梳理一、原電池原電池是__________________________________________的裝置。原電池的構成條件：（1）兩個活潑性不同的電極;（2）___________________；（3）___________________。電極材料構成負極：還原性較強的物質，如__________________________正極：氧化性較強的物質，如___________、______________、__________________。負極正極負極正極e--電流還原反應電極反應式_____氧化反應電極反應式_____電解質溶液Zn2+H+二、化學電源5．作為化學電源的電池有______電池、_____________電池、_______電池。其中可能造成環(huán)境污染的是______電池；可反復充放電的是________電池。6．幾種電池的比較電池電極材料電極反應電池反應鋅錳干電池鉛蓄電池氫氧燃料電池三、金屬的腐蝕與防護7．金屬腐蝕是指________________________________________________________。8．化學腐蝕與電化學腐蝕的比較金屬腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕條件有無電流現(xiàn)象9．鋼鐵的腐蝕：_________腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要緣由。（1）析氫腐蝕(酸性環(huán)境)負極：________________________；正極：__________________________(2)吸氧腐蝕負極：________________________；正極：________________________10.金屬的防護方法（1）在金屬表面掩蓋__________,如_____________________。（2）犧牲陽極疼惜法：即將__________________的金屬作為疼惜極，與被疼惜金屬相連構成_____________,______________的金屬將作為負極發(fā)生________反應而消耗，被疼惜金屬作為正極就可以避開腐蝕。（3）陰極電疼惜法：即將被疼惜金屬與外加直流電源的______極相連讓其成為陰極，而將外加直流電源的______極接到一些廢鐵上，使廢鐵成為陽極。學習導航方法指導:（1）原電池正負極的推斷①依據(jù)構成原電池的電池材料推斷：活潑金屬做負極；②依據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負極③依據(jù)氧化還原反應確立：發(fā)生氧化反應（還原劑）的一般為負極。（2）推斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成微電池發(fā)生電化腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗，金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關：與構成微電池的材料有關，兩極材料的活動性差別越大，電動勢越大（活動性相差越大），氧化還原反應的速度越快，活潑金屬被腐蝕的速度就越快。與金屬所接觸的電解質強弱有關，活潑金屬在電解質溶液中的腐蝕快于在非金屬溶液中的腐蝕，在強電解質溶液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕。一般說來可用下列原則推斷：電解原理引起的腐蝕〉原電池原理引起的腐蝕〉化學腐蝕〉有防腐蝕措施的腐蝕（2）例題解析由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的pH怎樣變化（）A.不變B.先變小后變大C.漸漸變大D.漸漸變小解析依據(jù)原電池工作的總反應：Zn+2H+Zn2++H2↑,只要原電池不斷工作，該反應就不斷發(fā)生，溶液中的C(H+)漸漸減小，溶液中的pH將不斷增大。因此答案選D.【例2】在原電池和電解質的電極上所發(fā)生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是（）原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應解析據(jù)原電池、電解池的基本學問，原電池的正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應；電解池的陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。因此選B、CGGab稀H2SO4碳棒上有氣體放出，pH變大a是正極，b是負極導線中有電子流淌，電子從a極到b極a極上發(fā)生了氧化反應解析明顯，電極a、b與電解質溶液稀H2SO4組成原電池。因活潑性a〉b（碳棒），所以a為電池的負極，b為正極。電極反應式：a（負極）：a–ne--an+(氧化反應)b(正極)：nH++ne--n/2H2↑（還原反應），由于正極H+放電消耗,溶液中C(H+)減小,pH變大,在外電路中,電子由a流出經(jīng)電流計流向b極。因此選B.【例4】航天技術中使用的氫—氧燃料電池具有高能、輕松和不污染環(huán)境等優(yōu)點。氫—氧燃料電池酸式和堿式兩種，它們放電時的電池總反應方程式都可表示為2H2+O22H2O,酸式氫—氧燃料電池的電解質是酸，其負極反應可表示為：2H2–4e--4H+,則其正極反應表示為_____________________；堿式氫—氧燃料電池的電解質是堿，其正極反應表示為O2+2H2O+4e--4OH--,則其負極反應可表示為_______________________。解析原電池正極發(fā)生還原反應：O2+2H2O+4e--4OH--，在酸性溶液中，4OH--+4H+