第3講 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,課堂演練,基礎(chǔ)梳理 抓主干 固雙基,知識梳理,一、原電池的工作原理 1.定義 將 能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 2.構(gòu)成條件 (1)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng); (2)活性不同的兩個電極(金屬或其他導(dǎo)電材料); (3)電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì)); (4)形成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。,化學(xué),3.工作原理 (以銅-鋅原電池為例),(2)兩種裝置的比較 鹽橋的作用:a.連接內(nèi)電路,形成閉合回路;b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流。 裝置中Zn與Cu2+直接接觸,會有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,造成能量損耗;裝置中,Zn在負(fù)極區(qū),Cu2+在正極區(qū),不存在Zn與Cu2+的直接反應(yīng)而造成的能量損耗,電流穩(wěn)定,且持續(xù)時間長。,氧化,還原,導(dǎo)線,答案: (1) (2) (3) (4) (5),二、常見的化學(xué)電源,【想一想】 可充電電池充電時電極與外接電源的正、負(fù)極應(yīng)如何連接? 答案:充電時,可充電電池的正、負(fù)接線柱分別接外接電源的正、負(fù)極。,三、金屬的腐蝕與防護(hù) 1.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕,沒有,有,酸度,2.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕的分類比較,3.金屬的防護(hù) (1)電化學(xué)防護(hù) 犧牲陽極保護(hù)法原電池原理 a.負(fù)極:比被保護(hù)金屬活潑的金屬; b.正極:被保護(hù)的金屬設(shè)備。 外加電流陰極保護(hù)法電解池原理 a.陰極:被保護(hù)的金屬設(shè)備; b.陽極:惰性電極(如石墨)。 (2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金、不銹鋼等。 (3)加防護(hù)層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。,A,自主整理,1.一個原理 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 2.兩個電極 (1)負(fù)極:還原劑失電子發(fā)生氧化反應(yīng); (2)正極:氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)。 3.三類電源 (1)一次電池;(2)二次電池;(3)燃料電池。 4.兩種電化學(xué)腐蝕 (1)析氫腐蝕(酸性環(huán)境); (2)吸氧腐蝕(弱酸性或中性環(huán)境)。 5.兩種電化學(xué)防護(hù)法 (1)原電池原理犧牲陽極保護(hù)法; (2)電解池原理外加電流陰極保護(hù)法。,考點(diǎn)突破 解疑難 提知能,原電池正負(fù)極判別及電極反應(yīng)式的書寫,考點(diǎn)一,考點(diǎn)剖析,1.正、負(fù)極判別,典型例題,C,變式訓(xùn)練,D,電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。某 工程師為了從廢液中回收銅,重新獲得FeCl3溶液,設(shè)計了下列實(shí)驗步驟: 寫出一個能證明還原性Fe比Cu強(qiáng)的離子方程式: 。 該反應(yīng)在上圖步驟 中發(fā)生。請根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計一個原電池,在 方框中畫出簡易裝置圖(標(biāo)出電極名稱、電極材料、電解質(zhì)溶液)。 上述過程回收的銅是粗銅,為了獲得更純的銅必須進(jìn)行電解精煉。寫出電 解精煉時陽極材料及主要的電極反應(yīng)式: 。,典例引領(lǐng),原電池原理的應(yīng)用,考點(diǎn)二,歸納總結(jié),1.加快氧化還原反應(yīng)的速率 一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率增大。例如,在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。 2.比較金屬活動性強(qiáng)弱 在酸性(非氧化性酸)電解質(zhì)溶液中,兩種金屬分別做原電池的兩極時,做負(fù)極的金屬比做正極的金屬活潑。 3.用于金屬的防護(hù) 使被保護(hù)的金屬制品做原電池正極而得到保護(hù)。例如,要保護(hù)一個鐵制的輸水管道或鋼鐵橋梁等,可將鋅與其相連,使鋅做原電池的負(fù)極。 4.設(shè)計制作化學(xué)電源 設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是: (1)首先判斷出氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑,將還原劑(一般為比較活潑金屬)做負(fù)極,活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬做正極,含氧化劑對應(yīng)離子的電解質(zhì)溶液做電解液。 (2)如果兩個半反應(yīng)分別在要求的兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。,跟蹤訓(xùn)練,B,課堂演練 試身手 強(qiáng)素能,基礎(chǔ)題組,C,1.(2015重慶一中模擬)將少量鋅與20 mL 0.2 molL-1鹽酸在燒杯中混合,下列操作能加快反應(yīng)速率但不會影響氫氣生成量的方法是( ) 向燒杯中加入2 mL 2 molL-1的鹽酸 向燒杯中加入少量炭粉 加入少量CuCl2晶體 加熱 A.僅 B.僅 C.僅 D.僅,A,2.(2014安徽屯溪一中模擬)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池,相連時,外電路電流從流向;相連時,為正極;相連時,上有氣泡逸出;相連時,的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是( ) A. B. C. D.,B,D,高考題組,A,B,C,C,