高中化学 第一章第三节 化学能转化为电能-原电池课件 鲁科版选修4

2．根据总反应式书写电极反应式 如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或 还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个 简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写 或将各反应式看做数学中的代数式，用总反应式减去已写出 的电极反应式即得结果。
以 2H2＋O2===2H2O 为例，当电解质溶液为 KOH 溶液时的 电极反应式的书写步骤如下：
3．可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电 为原电池，充电为电解池。 (1)原电池的负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。 (2)原电池的正极发生还原反应，对应元素化合价降低。
特别提醒 原电池中在正极上放电的微粒有： (1)金属阳离子，如 Fe|CuSO4|C：Cu2＋＋2e－===Cu； Cu|FeCl3|Pt：Fe3＋＋e－===Fe2＋； (2)酸中的 H＋，如 Fe|H2SO4|C：2H＋＋2e－===H2； (3)水电离出的 H＋，如 Al|NaOH|Mg：2H＋＋2e－===H2↑(2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；
(4)强氧化性阴离子 NO－ 3 、MnO－ 4 等，如
Cu|浓 HNO3|Fe：2H＋＋NO－ 3 ＋e－===NO2↑＋H2O，
Pt︱浓 HC ﹕ 阳离子膜
Hale Waihona Puke KMnO4︱Pt：8H＋＋MnO4－＋5e－===Mn2＋＋
4H2O；
(5)溶于水中的 O2，如 Fe Zn、Al、Mg︱海水︱Pt：O2＋4e－＋2H2O===4OH－；
(6)正极本身，如
Pb|H2SO4|PbO2：PbO2＋2e－＋SO24－＋4H＋===PbSO4＋2H2O。
1．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时

C．④＞②＞③＞①
D．③＞②＞④＞①
解析：铁在海水中的腐蚀属于电化学腐蚀，当铁与比它活泼
性差的 Sn 相连时，Fe 被腐蚀的速率增大[比①大]，与活泼性
比其强的锌相连时，锌作负极，被腐蚀，铁被保护，其腐蚀
的速率要比①小；④为电解装置，Fe 为阳极，发生氧化反应，
铁腐蚀的速率最快。 答案：A
金属的防护
蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极为 _F_e_－__2_e_－_=_=_=__F_e_2＋___，正极为__2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2_↑_____。 (4)若水槽中液体甲为水，液体乙为海水，则铁钉在_乙____(填
“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速率快。
[三级训练·节节过关]
1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是
()
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 ②金属的腐蚀可分为化学
腐蚀和电化学腐蚀，只有电化学腐蚀才是氧化还原反应 ③因
为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主
④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化
A．①②
B．②③
C．①④
D．①③④
1．下列防腐措施中，属于电化学保护法的是
()
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或镍制成金属合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一定数量的锌锭
D．金属表面喷漆 解析： C 项中的方法是牺牲阳极保护法，运用了原电池原
理，属于电化学保护法。
答案：C
2．相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )
3．化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点是什么？ 提示：相同点都是造成金属被氧化腐蚀。不同点是化学腐 蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应，无电流产生；电化 学腐蚀是发生原电池反应，有电流产生。

G
Zn Cu
盐桥
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)
盐桥中通常装有含琼 胶的KCl饱和溶液
探究2：橘子实验提炼模型
G
Zn Cu
此装置中正
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)
负极分别发生 了什么反应？ 电流是如何 产生的？
探究2：橘子实验提炼模型
理论分析 负极：氧化反应 (失电子)
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电 池
原电池的工作原理 通过设计原电池来进一步认识 原电池原理。 探究1 设计原电池：利用锌与硫酸铜溶 液发生的氧化还原反应，将化学能转 化为电能。
原电池的工作原理
探究1 写出锌与硫酸铜溶液反应的离子方程式，并 用双线桥和单线桥分别描述电子转移情况。
氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应
写出电极反应式 根据电极反应选择电极和电解质溶液
学以致用
依据氧化还原反应： 2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s) 设计原电池。 - = Cu2+ Cu 2e ⑴负极发生的电极反应为 + + e- = Ag Ag 正极发生的电极反应为 ⑵负极的材料是 Cu ； 极的材料是 Ag ； 电解质溶液Y是 AgNO3 ； ⑶外电路中的电子是从 Cu 电极 流向 Ag 电极。
盐桥的作用： (1)连接两电解质溶液，构成闭合回路，通过 离子在盐桥中的定向移动，传导电流。 （2）平衡电荷，通过盐桥中的阴阳离子的定向 移动而使两极电解质溶液保持电中性。
小结
化学能转化为电能—电池
一、单液原电池的工作原理
二、如何设计原电池 1、氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应 2、写出电极反应式 3、根据电极反应选择电极和电解质溶液 三、双液原电池的工作原理

池。如：表层镀锌的镀锌铁破损后，铁为正极，不腐
蚀；锌为负极，被腐蚀，可以不断补充锌，保护铁，
延长钢铁的使用期。而表层镀锡的镀锡铁，价格虽比 栏
镀锌铁低，但表层磨损后，锡为正极，铁为负极，加
目 链
接
快了钢铁的腐蚀。此外，还可将铁钝化使之表面形成
一层致密的Fe3O4氧化膜。
(3)电化学保护法。
①接锌块形成原电池，牺牲锌(负极)保护铁(正极)，
较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非 栏
目
金 属 为 正 极 ( 注 ： 一 定 要 注 意 实 际 情 况 ， 如 ： Mg—
链 接
Al—NaOH，Al才是负极；Al—Cu—浓硝酸，Cu才是
负极)。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极
流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。
碱性锌锰干电池。
栏
(2)二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充
目 链
电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用， 接
如铅蓄电池等。
(3)可充电电池放电时是一个原电池，将化学能转化为
电能；充电时是一个电解池，将电能转化为化学能。
3．常见的化学电池。
(1)锌锰干电池。
(2)铅蓄电池。
铅蓄电池的电极反应：
链
从溶液中析出，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，故 接
C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，装置
为电解池，铜电极为阳极，铁为阴极，电解质溶液中 阳离子向阴极移动，因此，即使电压足够大，Cu2＋也
只能向阴极移动，故D项错误。
知识点二 判断电池的正负极及电极反应式的书写
1．判断原电池的正负极。
(1)由组成原电池的两极电极材料判断。一般是活泼性