化学能转化为电能电池的学案.docVIP

第3节 化学能转化为电能电池 学习目标 1．了解原电池的工作原理，结合电池反应和相关实验，体验化学能和电能的转化过程，能用电池反应表示化学能和电能的转化关系。 2．了解常见的化学电源的种类和工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义，并能应用原电池原理分析、解释金属的腐蚀的原因，探究防止金属腐蚀的措施，加深对化学变化本质的认识。 知识梳理 一、原电池 原电池是__________________________________________的装置。 原电池的构成条件： （1）两个活泼性不同的电极; （2）___________________； （3）___________________。 电极材料构成 负极：还原性较强的物质，如__________________________ 正极：氧化性较强的物质，如___________、______________、__________________。 原电池的工作原理（以铜锌原电池为例，电解质是稀硫酸） 二、化学电源 5．作为化学电源的电池有______电池、_____________电池、_______电池。其中可能造成环境污染的是______电池；可反复充放电的是________电池。 6．几种电池的比较 电池 电极材料 电极反应 电池反应 锌锰干电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 三、金属的腐蚀与防护 7．金属腐蚀是指_______________________________________________。 8．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 有无电流 现象 9．钢铁的腐蚀：_________腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。 （1）析氢腐蚀(酸性环境) 负极：________________________；正极：__________________________ (2)吸氧腐蚀 负极：________________________；正极：__________________________ 10.金属的防护方法 （1）在金属表面覆盖__________,如_____________________。 （2）牺牲阳极保护法：即将__________________的金属作为保护极，与被保护金属相连构成_____________,______________的金属将作为负极发生________反应而消耗，被保护金属作为正极就可以避免腐蚀。 （3）阴极电保护法：即将被保护金属与外加直流电源的______极相连让其成为阴极，而将外加直流电源的______极接到一些废铁上，使废铁成为阳极。 学习导航 方法指导: （1）原电池正负极的判断 ①根据构成原电池的电池材料判断：活泼金属做负极； ②根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极 ③根据氧化还原反应确立：发生氧化反应（还原剂）的一般为负极。 （2）判断金属腐蚀快慢的规律 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微电池发生电化腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关：[来源:学科网] 与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大（活动性相差越大），氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。 与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非金属溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。 一般说来可用下列原则判断： 电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防腐蚀措施的腐蚀 2例题解析 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（ ） A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小 解析 根据原电池工作的总反应：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑,只要原电池不断工作，该反应就不断发生，溶液中的C(H+)逐渐减小，溶液中的pH将不断增大。因此答案选D. 【例2】在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ） 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 解析 据原电池、电解池的基本知识，原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应；电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。因此选B、C 【例3】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（ ） 碳棒上有气体放出，pH变大 a是正极，b是负极 导线中有电子流动，电子从a极到b极 a极上发生了氧化反应 解析 显然，电极a、b与电解