人教版高中化学第二册(必修+选修)原电池原理及其应用2.docVIP

原电池原理及其应用 新大纲要求: (1)原电池工作原理、构成条件； （2）电极判断、电极反应和电池反应书写； （3）金属的腐蚀防护； （4）原电池有关计算 一、知识点巩固 史料：电池是如何发明的？ 电池在我们今天的生活中，可以说已经成为不可离开的东西了：大到汽车用的蓄电池，小到电子表上的纽扣电池。你可知道，200多年前的电池发明过程中有一段曲折的故事，它至今仍能给我们以有益的启迪。 1800年，英国皇家学会会长收到了意大利帕费亚大学物理学教授伏打 (A．Volta，1745-1827)的一封信，信中说他制成了一种能够提供“不会衰竭的电荷及无穷的电力”的仪器，这里所说的那种仪器，就是后来所说的伏打电池。那么，伏打是如何发明出这种电池的呢？ 事情还须回到一年前：伏打收到他的同胞、生理学家伽法尼的一篇论文。文中谈到他的一次偶然发现：当他把悬有去了皮的青蛙腿的铜钩挂在铁架台上，发现蛙腿会发生奇异的痉挛现象。伽法尼从职业本能出发，把注意力集中到了肌肉收缩上，认为这是一种由生物电引起的现象。起初伏打也曾这样想，不久便对此产生了怀疑。物理学家的敏感把他的注意引到了两种金属的接触上，他的结论是“接触电”或“金属电”，而非“生物电”。 接下来，伏打做的实验就是把不同的两种金属(锌和铜)放进食盐水中进行实验。他成功了！世界上第一个原电池——伏打电池就此诞生！ 1801年，拿破仑把伏打召到巴黎，亲自授予奖章和奖金，并给予许多优厚待遇。 1．原电池 （1）原理（以伏打电池为例作图说明） Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ①电极名称的确定 从电子流向上看 从氧化还原反应中看 金属的活泼性上看 胶粒的电泳、离子的定向移动等 ②反应原理:氧化反应 Zn—2e=Zn2+ 还原反应 2H++Fe=H2↑ 原电池能化学能转化为电能的一种装置，是将氧化反应和还原反应分别在两极进行的氧化-还原反应装置 （2）构成条件（介绍一下通过盐桥也可构成原电池） ①两个活泼性不同的电极 ②电解质溶液(单独的电极不一定能电解质溶液反应) ③形成闭合回路(或在溶液中接触) 2．金属腐蚀及防护 金属腐蚀：金属或合金周围接触到的物质进行化学反应而使金属消耗的过程 类型 （1）化学腐蚀：金属与非金属直接接触而发生反应的腐蚀。 （2）电化腐蚀析:以构成微型原电池的形式进行的金属腐蚀； ①氢腐蚀吸 ②吸氧腐蚀 以钢铁在空气中的锈蚀为例说明 条件、现象、本质、联系 （3）金属腐蚀的快慢判断方法： 原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀。 同一种金属腐蚀：强电解质弱电解质非电解质溶液。 （3）防护方法 ①改变金属的内部组织结构 ②在金属表面覆盖保护层 ③电化学保护法 二、重点难点释疑 1．元素金属性强弱的比较方法（引导学生回答） 元素的金属性越强，单质越易失电子，其还原性越强；阳离子得电子能力越弱，阳离子的氧化性越弱。 (1)根据元素在周期表中的位置进行比较。 原子的最外层电子数越少，电子层数就越多，原于核对最外层电子的引力越小，原子越易失电子，其元素的金属性越强，而原子结构可以根据该元素在周期表中的位置反映出来 (2)根据不同单质与同一氧化剂的反应进行比较。 (3)根据最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行比较。 元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。 (4)根据置换反应进行比较 (5)根据原电池电极进行比较：原电池正极的金属性较负极弱。 (6)根据电解时阳离子放电的先后进行比较。 电解时越易放电(得电子)的阳离子，对应元素的金属性越弱。 2．电池的分类及电极反应 按照其使用性质可分为：干电池、蓄电池、燃料电池。 按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。 ①干电池也称一次电池，即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再次使用了。现在所用的一次电池主要有：锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银扣式电池。 ②蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池，也称二次电池。该类电池主要有：铅蓄电池、碱式镍镉电池、氢镍电池。 ③燃料电池在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂，同时将电极反应产物不断排出电池。燃料电池是直接将燃烧反应的化学能转化为电能的装置，能量转化率高，具有节约燃料、减小污染的特点。 ④新型高能电池。随着科技发展，在原有原始电池基础上，发展了一些新型高性能电池并已在社会生产生活各方面广泛应用，如：锂－二氧化锰非水电解质电池、钠－硫电池、海洋电池。 几种常见电池及电极反应 化学电池是将化学能转变为电能的装置，主要部分包括正负两电