高中化学：1.3《化学能转化为电能——电池》学案 鲁科版选修4VIP专享VIP免费

第三节化学能转化为电能—原电池学习目标1、以铜—锌为例，从分析氧化还原反应的实质入手，领会原电池的工作原理。2、通过电子的得失很容易书写电极反应和电池反应。3、认识金属腐蚀的危害，通过试验探究防止金属腐蚀的措施。4、体验化学能与电能相互转化的探究过程的实际意义及重要应用。一、原电池原理1、原电池形成的条件（1）两个活泼性的电极，二者（如相互接触）或相连，插入中。（2）形成回路。（3）总反应为能自发发生的反应。2、正极、负极的判断3、电极反应式的书写和电荷移动方向（1）电极反应式的书写负极：，电极反应式：。正极：，电极反应式：。电池反应：。（2）电荷移动方向电子由释放，经沿导线流入，电解质溶液中的移向正极，在其表面得电子被；活泼负极失电子，形成一个闭合回路。二、金属的腐蚀1、概念金属与周围的空气或液体物质发生反应面引起损耗的现象。2、分类一般分为腐蚀和腐蚀两种。3、电化学腐蚀（1）概念：的金属暴露在潮湿的空气中或跟接触时，由于形成而发生腐蚀。（2）分类①析氢腐蚀：在金属外面的水膜呈性时发生析氢腐蚀。负极反应：。正极反应：。电池反应：。②吸氧腐蚀在金属外面的水膜很弱或呈，溶解一定量时发生吸氧腐蚀。负极反应：。正极反应：。电池反应：。三、金属的防护1、改变金属的内部结构，使其成为耐腐蚀金属，如制成合金、等。2、加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。3、电化学防护（1）牺牲阳极保护法——原理①（阴极）：被保护的金属设备②（阳极）：比较保护的金属活泼的金属（2）外加电流阴极保护法——原理①；被保护的金属设备②；惰性电极例题1、下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是A、构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B、由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C、电子沿外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气D、铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过解析：两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极。但电子不能通过电解质溶液，应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线转移过来的电子。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn—2e—Zn2+,1molZn失去2mol电子，0.2mol锌（质量为13g）被溶解，电路中有0.4mol电子通过。故选D。答案：D例题2、如图所示是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。（1）当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则右图装置中的X端应与直流电的极相连，它是电解池的极。（2）电解后铜片B的质量。（填“增加”、“减少”或“不变”）（3）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e=1.6×10-19C）解析：本题把化学电解原理与物理电学知识有机综合起来，较好地考查了理化学科综合能力，充分反应理综卷试题综合特点及组合试卷优势。答案：（1）负阴（2）减少（3）6.02×1023例题3、以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B、生铁比软铁心（几乎是纯铁）容易生锈C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生成铁锈D、银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗解析：A黄铜（铜锌合金）若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜，B生铁中含较多的碳，比软铁心（几乎是纯铁）在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈。C铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈。D银质奖牌久置后可能与氧气或硫氧化成银的化合物而使其表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。【当堂检测】1、下列各变化中属于原电池反应的是（）A、在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B、镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化C、红热的铁丝与冷水接触，...