归纳与整理--专题7：化学反应与能量---第二讲-化学能与电能.docVIP

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第二章化学反应与能量

第二讲化学能与热能

复习重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

复习难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化

的本质以及这种转化的综合利用价值。

知识梳理

一、化学能与电能的相互转化

1、原电池：(1)概念：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)工作原理：

负极：＿＿电子（化合价＿＿＿），发生＿＿反应

正极：＿＿电子（化合价＿＿），发生＿＿反应

(3)原电池的构成条件：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池，a.有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿作电极；b.电极均插入＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；c.两电极＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿形成闭合回路。(4)原电池正、负极的判断：负极：＿＿＿＿＿＿＿的电极（较＿＿＿的金属），金属化合价＿＿；正极：电子＿＿的电极（较＿＿＿的金属、石墨等）：元素化合价＿＿。

2、金属活泼性的判断：

(1)金属活动性顺序表;(2)原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼；(3)原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属

3原电池的电极反应：

(1)负极反应：X－ne＝Xn－(2)正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应

二、原电池的设计：

根据电池反应设计原电池：（三部分＋导线）

(1)负极为＿＿＿的金属（即化合价＿＿的物质）；

(2)正极为＿＿＿＿＿＿＿的金属或＿＿＿；

(3)电解质溶液含有＿＿＿＿＿＿＿＿离子（即化合价＿＿＿＿的物质）。

三、金属的电化学腐蚀

(1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了＿＿＿＿，加速了金属腐蚀。

(2)金属腐蚀的防护：①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）。③电化学保护法：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法。

四、发展中的化学电源

1、干电池（锌锰电池）

负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

正极(石墨)：2NH4＋+2e-====2NH3+H2O

H2+2MnO2====Mn2O3+H2O4NH3+Zn2＋====[Zn(NH3)4]2＋

总反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

2.充电电池

(1)铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式

放电时电极反应：

负极：Pb+SO42-－2e-＝PbSO4

正极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2)氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。

总反应：2H2+O2＝2H2O

电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）

负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

正极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

疑难点拨

一、原电池的正、负极的判断方法：

1、由组成原电池的两极的电极材料判断。一般是活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。

注意：如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池；Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。都是相对不活泼金属作负极。

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。

3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子流向的极为负极。

4、根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。

二、原电池电极反应的书写方法

原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，书写电极反应的方法归纳如下：

1、写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程式）；

2、根据总反应方程式从电子得失（或元素化合价升降）的角度，将总反应分成氧化反应和还原反应；

3、氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，注意介质可能参与反应；

4、验证；两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。

典例剖析

【例1】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为

A．abcdB.acdb