第十二章电化学胶体公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

基础盘点基础盘点第第1 1讲讲 原电池原理及其应用原电池原理及其应用第十二章电化学胶体 第1页第1页第2页第2页基础回归基础回归1.1.概念概念把把 转化为转化为 装置。装置。2.2.构成条件构成条件（1 1）能自发地发生）能自发地发生 反应。反应。（2 2）电解质溶液（构成电路或参与反应）。）电解质溶液（构成电路或参与反应）。（3 3）由还原剂和导体构成）由还原剂和导体构成 极系统，由氧化剂极系统，由氧化剂和导体构成和导体构成 极系统。极系统。（4 4）形成）形成 （两电极接触或用导线连接）。（两电极接触或用导线连接）。化学能化学能电能电能氧化还原氧化还原负负正正闭合回路闭合回路第3页第3页3.3.工作原理工作原理原电池工作原理和电子流向可用下列图示表示：原电池工作原理和电子流向可用下列图示表示：原电池内部电解质溶液中离子移原电池内部电解质溶液中离子移动规律：动规律：误区警示误区警示第4页第4页二、化学电源二、化学电源自我诊断自我诊断2.2.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是PbPb和和PbOPbO2 2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。依据上述情。依据上述情况判断：况判断：（1 1）工作时，电解质溶液）工作时，电解质溶液pHpH （填（填“增增大大”、“减小减小”或或“不变不变”）。）。（2 2）工作时，电解质溶液中阴离子移向）工作时，电解质溶液中阴离子移向 极。极。（3 3）电流方向从）电流方向从 极流向极流向 极。极。（4 4）写出负极电极反应式：）写出负极电极反应式：。答案答案 （1 1）增大）增大 （2 2）负）负 （3 3）正）正 负负（4 4）Pb+SO -2ePb+SO -2e-PbSOPbSO4 4第5页第5页第6页第6页第7页第7页基础回归基础回归电池电池 负极反应负极反应 正极反应正极反应 总反应式总反应式 碱性锌锰碱性锌锰电池电池（Zn|KOH|Zn|KOH|MnOMnO2 2）2MnO2MnO2 2+2H+2H2 2O+2eO+2e-2MnOOH+2OH2MnOOH+2OH-铅蓄电池铅蓄电池（Pb|HPb|H2 2SOSO4 4|PbOPbO2 2）Pb(s)+PbOPb(s)+PbO2 2(s)+(s)+2H2H2 2SOSO4 4(aq)(aq)2PbSO 2PbSO4 4(s)(s)+2H+2H2 2O(l)O(l)氢氧燃料电池氢氧燃料电池（H H2 2-O-O2 2）2H2H2 2+O+O2 22H2H2 2O O Zn+2OHZn+2OH-2e-2e-Zn(OH)Zn(OH)2 2Zn+2MnOZn+2MnO2 2+2H2H2 2O O2MnOOH+2MnOOH+Zn(OH)Zn(OH)2 2Pb(s)-2ePb(s)-2e-+SO +SO (aq)(aq)PbSOPbSO4 4(s)(s)PbOPbO2 2(s)+2e(s)+2e-+4H4H+(aq)+SO(aq)+SO(aq)(aq)PbSOPbSO4 4(s)+(s)+2H2H2 2O(l)O(l)2H2H2 2-4e-4e-4H 4H+酸性：酸性：O O2 2+4e+4e-+4H+4H+2H2H2 2O O碱性：碱性：O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O O 4OH 4OH-固体：固体：O O2 2+4e+4e-2O2O2-2-第8页第8页迷津指点1.化学电源优劣判断标准：单位质量或单位体积所能输出电能多少，或输出功率大小，电池使用寿命长短，以及对环境污染程度大小。2.燃料电池和普通电池不同，必须使用辅助电极，电极本身不参加反应，所采取燃料普通为H2、CH4、CH3OH等，助燃剂普通为O2（或空气）。第9页第9页A.A.B.B.C.C.D.D.三、金属腐蚀与防护三、金属腐蚀与防护自我诊断自我诊断4.4.如如图图所所表表示示，各各烧烧杯杯中中盛盛有有海海水水，铁铁在在其其中中被被腐腐蚀蚀由由 快到慢顺序为快到慢顺序为（）第10页第10页 解析解析 是是FeFe为负极，杂质碳为正极原电池腐蚀为负极，杂质碳为正极原电池腐蚀,是铁吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式为：负是铁吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式为：负 极极Fe-2eFe-2e-FeFe2+2+,正正极极2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-4OH4OH-。均均为为原原电电池池装装置置，中中FeFe为为正正极极，被被保保护护；中中FeFe为为负负极极,均均被被腐腐蚀蚀。但但FeFe和和CuCu金金属属活活泼泼性性差差别别不不小小于于FeFe和和SnSn，故故FeCuFeCu原原电电池池中中FeFe被被腐腐蚀蚀较较快快。是是FeFe接接电电源源正正极极作作阳阳极极，CuCu接接电电源源负负极极作作阴阴极极电电解解腐腐蚀蚀，加加快快了了FeFe腐腐蚀蚀。是是FeFe接接电电源源负负极极作作阴阴极极，CuCu接接电电源源正正极极作作阳阳极极电电解解腐腐蚀蚀，预预防防了了FeFe腐腐蚀蚀。依依据据以以上上分分析析可可知知：铁铁在在其其中中被被腐腐蚀蚀由由快快到到慢慢顺顺序序为为。答案答案 C C第11页第11页第12页第12页第13页第13页基础回归基础回归1.1.金属腐蚀本质：金属腐蚀本质：金属原子金属原子 变为变为 ，金金属发生属发生 。2.2.金属腐蚀类型金属腐蚀类型 （1 1）化学腐蚀与电化学腐蚀）化学腐蚀与电化学腐蚀失去电子失去电子金属阳金属阳离子离子化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 条件条件 金属跟金属跟 接触接触 不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟 接触接触 现象现象 电流产生电流产生 电流产生电流产生本质本质 金属被金属被 较活泼金属被较活泼金属被联系两者往往同时发生，腐蚀更普遍 非金属单质非金属单质直接直接电解质电解质溶液溶液有微弱有微弱氧化氧化氧化氧化电化学电化学无无氧化反应氧化反应第14页第14页O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-（2 2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀）析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁腐蚀为例进行分析：以钢铁腐蚀为例进行分析：析氢腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应 负极负极 正极正极 总反应式总反应式 联系 更普遍更普遍 水膜酸性较强水膜酸性较强（pH4.3pH4.3）水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性Fe-2eFe-2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-H H2 24OH4OH-Fe+2HFe+2H+FeFe2+2+H H2 22Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O O2Fe2Fe（OH)OH)2 2吸氧腐蚀吸氧腐蚀第15页第15页3.3.金属防护金属防护 （1 1）电化学防护）电化学防护 牺牲负极正极保护法牺牲负极正极保护法 原理原理a.a.：比被保护金属活泼金属；：比被保护金属活泼金属；b.b.：被保护金属设备。：被保护金属设备。外加电流阴极保护法外加电流阴极保护法 原理原理a.a.：被保护金属设备；：被保护金属设备；b.b.：隋性金属。：隋性金属。（2 2）改变金属内部结构）改变金属内部结构,如制成合金、不锈钢等。如制成合金、不锈钢等。（3 3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电 镀、喷镀或表面钝化等办法。镀、喷镀或表面钝化等办法。原电池原电池负极负极正极正极电解电解阴极阴极阳极阳极第16页第16页 判断金属腐蚀快慢规律（1）电解池原理引发腐蚀原电池原理引发腐蚀化学腐蚀有防护办法腐蚀。（2）对同一个金属来说，腐蚀快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。（3）活泼性不同两金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。（4）对同一个电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。指点迷津指点迷津第17页第17页要点一要点一 原电池正、负极判断与电极反应式书写原电池正、负极判断与电极反应式书写 1.1.正、负极判断正、负极判断要点精讲要点精讲第18页第18页尤其提醒尤其提醒 原电池正、负极判断基础是自发进行氧原电池正、负极判断基础是自发进行氧化还原反应，假如给出一个方程式判断正、负极，能化还原反应，假如给出一个方程式判断正、负极，能够直接依据化合价升降来判断。发生氧化反应一极为够直接依据化合价升降来判断。发生氧化反应一极为负极，发生还原反应一极为正极。负极，发生还原反应一极为正极。判断电极时，不能简朴地依据金属活泼性来判断，判断电极时，不能简朴地依据金属活泼性来判断，要看反应详细情况，如：要看反应详细情况，如：a.Ala.Al在强碱性溶液中比在强碱性溶液中比MgMg更更易失电子，易失电子，AlAl作负极，作负极，MgMg作正极；作正极；b.Feb.Fe、AlAl在浓在浓HNOHNO3 3中钝化后，比中钝化后，比CuCu等金属更难失电子，等金属更难失电子，CuCu等金属作负极，等金属作负极，FeFe、AlAl作正极。作正极。第19页第19页2.2.电极反应式书写电极反应式书写（1 1）普通电极反应式书写）普通电极反应式书写 按照负极发生氧化反应，正极发生还按照负极发生氧化反应，正极发生还 原反应，判断出电极反应产物，找出原反应，判断出电极反应产物，找出 得失电子数量。得失电子数量。电极产物在电解质溶液环境中，应电极产物在电解质溶液环境中，应 能稳定存在，如碱性介质中生成能稳定存在，如碱性介质中生成H H+应应 让其结合让其结合OHOH-生成水。生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、电子守恒等加以配平。电子守恒等加以配平。列物质列物质标得失标得失看环境看环境配守恒配守恒第20页第20页两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照验证。两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照验证。两式加两式加验总式验总式（2 2）复杂电极反应式书写：）复杂电极反应式书写：=-=-如如CHCH4 4酸性燃料电池中，负极反应式为：酸性燃料电池中，负极反应式为：CHCH4 4+2O+2O2 2 COCO2 2+2H+2H2 2OO总反应式总反应式2O2O2 2+8H+8H+8e+8e-4H4H2 2OO正极反应式正极反应式CHCH4 4+2H+2H2 2O-8eO-8e-COCO2 2+8H+8H+负极反应式负极反应式复杂电极反应式复杂电极反应式总反应式总反应式较简朴一极较简朴一极电极反应式电极反应式第21页第21页尤其提醒尤其提醒 原电池中正、负极电极反应式作为一个原电池中正、负极电极反应式作为一个特殊离子方程式，对于强、弱电解质书写形式，没特殊离子方程式，对于强、弱电解质书写形式，没有严格要求，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。有严格要求，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。第22页第22页【典例导析典例导析1 1】镁镁/H/H2 2O O2 2酸性燃料电池采用海水作电酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量酸），下列说法不正确是解质（加入一定量酸），下列说法不正确是（）A.A.此燃料电池总反应为：此燃料电池总反应为：Mg+HMg+H2 2O O2 2 Mg(OH)Mg(OH)2 2B.B.正极发生电极反应为：正极发生电极反应为：H H2 2O O2 2+2H+2H+2e+2e-2H2H2 2O OC.C.工作时，正极周围海水工作时，正极周围海水pHpH增大增大D.D.电池工作时，溶液中电池工作时，溶液中H H+向正极移动向正极移动第23页第23页解析解析 由于电解质溶液中加入一定量酸，由于电解质溶液中加入一定量酸，Mg(OH)Mg(OH)2 2不能存在，电池总反应为：不能存在，电池总反应为：Mg+HMg+H2 2O O2 2+2H+2H+MgMg2+2+2H+2H2 2O O。负极反应为：。负极反应为：Mg-2eMg-2e-MgMg2+2+;正极正极反反应为应为H H2 2O O2 2+2H+2H+2e+2e-2H2H2 2O O，消耗，消耗H H+，工作时正极，工作时正极周围海水周围海水pHpH增大，溶液中增大，溶液中H H+向正极移动。向正极移动。答案答案 A第24页第24页迁移应用迁移应用1 1 我国首创以铝我国首创以铝-空气空气-海水电池作为能源海水电池作为能源新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放气中氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼白光。则；入海水中数分钟，就会发出耀眼白光。则；（1 1）该电源负极材料为）该电源负极材料为 ；正极材料为；正极材料为 。（2 2）负极反应为）负极反应为 。（3 3）正极反应为）正极反应为 。第25页第25页解析解析 AlAl、O O2 2（空气）之间氧化还原反应为：（空气）之间氧化还原反应为：4Al+3O4Al+3O2 2 2Al2Al2 2O O3 3,首先分析出该反应还原首先分析出该反应还原剂为剂为AlAl，作负极；氧化剂为，作负极；氧化剂为O O2 2，能够用碳棒作，能够用碳棒作正极，完毕正极，完毕O O2 2得电子反应，然后写出两者得得电子反应，然后写出两者得失电子情况。负极：失电子情况。负极：4Al-12e4Al-12e-4Al4Al3+3+;正极：正极：3O3O2 2+12e+12e-6O6O2-2-。而由于。而由于O O2-2-离子半离子半径太小，会吸引径太小，会吸引H H+而生成而生成OHOH-。也就是。也就是6O6O2-2-+6H6H2 2O O12OH12OH-，把两者结合起来就得到正极，把两者结合起来就得到正极反应：反应：3O3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e-12OH12OH-。答案答案 （1 1）铝）铝 石墨石墨 （2 2）4Al-12e4Al-12e-4Al4Al3+3+(3)3O(3)3O2 2+6H+6H2 2O+12eO+12e-12OH12OH-第26页第26页要点二要点二 原电池原理及其应用原电池原理及其应用1.1.原电池原理原电池原理利用氧化还原反应可将化学能转变为电能，详细下利用氧化还原反应可将化学能转变为电能，详细下列：列：负极失电子发负极失电子发生氧化反应生氧化反应电子沿导线传递，从而产生电流电子沿导线传递，从而产生电流即化学能转化为电能即化学能转化为电能正极得电子发正极得电子发生还原反应生还原反应第27页第27页2.2.原电池原理在化工、农业生产及科研中应用原电池原理在化工、农业生产及科研中应用（1 1）加快氧化还原反应速率）加快氧化还原反应速率一个自发进行氧化还原反应，设计成原电池时反一个自发进行氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。比如，在应速率增大。比如，在ZnZn与稀与稀H H2 2SOSO4 4反应时加入少反应时加入少量量CuSOCuSO4 4溶液能使产生溶液能使产生H H2 2反应速率加快。反应速率加快。（2 2）比较金属活动性强弱）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池两极时，普通作负极金两种金属分别作原电池两极时，普通作负极金属比作正极金属活泼。属比作正极金属活泼。（3 3）用于金属防护）用于金属防护使被保护金属制品作原电池正极而得到保护。例使被保护金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质输水管道或钢铁桥梁等，可如，要保护一个铁质输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池负极。用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池负极。第28页第28页（4 4）设计制作化学电源）设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池构成条件。详细办法设计原电池时要紧扣原电池构成条件。详细办法是：是：首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；依据原电池电极反应特点，结合两个半反应找依据原电池电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。出正负极材料及电解质溶液。a.a.电极材料选择电极材料选择在原电池中，选择还原性较强物质作为负极；氧在原电池中，选择还原性较强物质作为负极；氧化性较强物质作为正极。并且，原电池电极必化性较强物质作为正极。并且，原电池电极必须导电。电池中负极必须能够与电解质溶液反应。须导电。电池中负极必须能够与电解质溶液反应。第29页第29页b.b.电解质溶液选择电解质溶液选择电解质溶液普通要能够与负极发生反应，或者电解电解质溶液普通要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解其它物质能与负极发生反应（如空气质溶液中溶解其它物质能与负极发生反应（如空气中氧气）。但假如两个半反应分别在两个容器中进中氧气）。但假如两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中电解质溶行（中间连接盐桥），则左右两个容器中电解质溶液应选择与电极材料相同阳离子。如在锌液应选择与电极材料相同阳离子。如在锌铜铜硫硫酸构成原电池中，负极金属锌浸泡在含有酸构成原电池中，负极金属锌浸泡在含有ZnZn2+2+电解电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有CuCu2+2+溶液中。溶液中。第30页第30页按要求画出原电池装置图。按要求画出原电池装置图。如依据下列反应设计原电池：如依据下列反应设计原电池：原理原理 装置图装置图 化学反应：化学反应：CuClCuCl2 2+Fe +Fe FeClFeCl2 2+Cu+Cu电极反应：电极反应：负极：负极：Fe-2eFe-2e-FeFe2+2+正极：正极：CuCu2+2+2e+2e-Cu Cu 化学反应：化学反应：2H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O电极反应：电极反应：负极：负极：2H2H2 2+4OH+4OH-4e-4e-4H4H2 2O O正极：正极：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH-碱性溶液碱性溶液第31页第31页尤尤其其提提醒醒 应应用用原原电电池池原原理理能能够够设设计计任任一一自自发发氧氧化化还还原原反反应应电电池池，但但有有电电流流相相称称微微弱弱。同同时时要要注注意意电电解解质质溶溶液液不不一一定定参参与与反反应应，如如燃燃料料电电池池，水水中中普普通通要要加加入入NaOHNaOH、H H2 2SOSO4 4或或NaNa2 2SOSO4 4等。等。第32页第32页【典例导析典例导析2】利用生活中常见材料能够进行诸多利用生活中常见材料能够进行诸多科学试验，甚至制作出一些有实际应用价值装置来，科学试验，甚至制作出一些有实际应用价值装置来，下图就是一个用废旧材料制作可用于驱动玩具电池下图就是一个用废旧材料制作可用于驱动玩具电池示意图。当电池工作时，相关说法正确是示意图。当电池工作时，相关说法正确是 （）第33页第33页A.A.铝罐将逐步被腐蚀铝罐将逐步被腐蚀B.B.炭粒和炭棒上发生反应为炭粒和炭棒上发生反应为O O2 2+4e+4e-2O2O2-2-C.C.炭棒应与玩具电机负极相连炭棒应与玩具电机负极相连D.D.该电池工作一段时间后炭棒和炭粒质量会减轻该电池工作一段时间后炭棒和炭粒质量会减轻解析解析 在原电池工作时，活泼金属铝作负极，电极在原电池工作时，活泼金属铝作负极，电极反应式为：反应式为：Al-3eAl-3e-AlAl3+3+,炭棒作正极，电极反炭棒作正极，电极反应式为应式为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH-,由此可知炭棒和炭由此可知炭棒和炭粒质量不会改变。由于炭棒作正极，因此应与玩具粒质量不会改变。由于炭棒作正极，因此应与玩具电机正极相连。电机正极相连。答案答案 A第34页第34页迁移应用迁移应用2 X X、Y Y、Z Z、W W四块金属分别用导线两两相四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。连浸入稀硫酸中构成原电池。X X、Y Y相连时，相连时，X X为负为负极；极；Z Z、W W相连时，电流方向是相连时，电流方向是WZWZ；X X、Z Z相连时，相连时，Z Z极上产生大量气泡；极上产生大量气泡；W W、Y Y相连时，相连时，W W极发生氧化反极发生氧化反应。据此判断四种金属活动性顺序是应。据此判断四种金属活动性顺序是()A.XA.XZ ZW WY YB.ZB.ZX XY YW WC.XC.XY YZ ZW WD.YD.YW WZ ZX X第35页第35页解析解析 在原电池中，活泼金属作为原电池负极，失在原电池中，活泼金属作为原电池负极，失去电子发生氧化反应；不活泼金属作为原电去电子发生氧化反应；不活泼金属作为原电池正极，得到电子发生还原反应。电子由负极池正极，得到电子发生还原反应。电子由负极经导线流向正极，与电流方向相反，因此，经导线流向正极，与电流方向相反，因此，X X、Y Y相连时，相连时，X X为负极，则活泼性为负极，则活泼性X XY Y；Z Z、W W相连相连时，电流方向是时，电流方向是WZWZ，则活泼性，则活泼性Z ZW W；X X、Z Z相相连时，连时，Z Z极上产生大量气泡，则活泼性极上产生大量气泡，则活泼性X XZ Z；W W、Y Y相连时，相连时，W W极发生氧化反应，则极发生氧化反应，则W WY Y。综上，。综上，能够得出金属活泼性顺序是能够得出金属活泼性顺序是X XZ ZW WY Y。答案。答案为为A A。答案答案 A第36页第36页对点训练对点训练题组一题组一 原电池原理原电池原理第37页第37页第38页第38页2.2.理论上不能用于设计成原电池反应是（理论上不能用于设计成原电池反应是（）A.HCl+NaOHA.HCl+NaOH NaCl+H NaCl+H2 2O O H H0 0B.2CHB.2CH3 3OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)(g)2CO 2CO2 2（g g）+4H +4H2 2O O（l l）H H0 0C.4Fe(OH)C.4Fe(OH)2 2(s)+2H(s)+2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g)(g)4Fe(OH)4Fe(OH)3 3(s)(s)H H0 0D.2HD.2H2 2（g g）+O+O2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)H H0 0点燃点燃第39页第39页解析解析 本题考察原电池形成条件。只有能自发进行本题考察原电池形成条件。只有能自发进行氧化还原反应才也许用于设计原电池，非氧化还原氧化还原反应才也许用于设计原电池，非氧化还原反应因没有电子转移因此不能设计成原电池，题中反应因没有电子转移因此不能设计成原电池，题中只有只有A A项不是氧化还原反应。项不是氧化还原反应。答案答案 A第40页第40页3.3.（1 1）将）将AlAl片和片和CuCu片用导线相连，插入稀片用导线相连，插入稀H H2 2SOSO4 4中中构成原电池，写出电极名称及电极反应式：构成原电池，写出电极名称及电极反应式：AlAl片（片（），CuCu片（片（）。（2 2）若将）若将AlAl片和片和CuCu片用导线相连，插入浓片用导线相连，插入浓HNOHNO3 3中中能否构成原电池？能否构成原电池？（填（填“能能”或或“不能不能”），），若能构成原电池，写出电极名称及电极反应式：若能构成原电池，写出电极名称及电极反应式：AlAl片（片（），CuCu片（片（）。第41页第41页解解析析 (1 1)A A l l 片片 和和 C Cu u片片用用导导线线相相连连，插插入入稀稀 H H2 2S S O O4 4中中时时，A A l l 比比C Cu u活活 泼泼，A A l l 为为负负极极，失失电电子子被被氧氧化化为为AlAl3+3+，CuCu为正极，溶液中为正极，溶液中H H+得电子被还原为得电子被还原为H H2 2。（2 2）A A l l 片片 和和 C Cu u片片用用导导线线相相连连，插插入入浓浓 H HN NO O3 3中中时时，由由于于铝铝钝钝化化，不不能能溶溶解解，A A l l 为为正正极极，C Cu u为为 负负极，失电子被氧化为极，失电子被氧化为CuCu2+2+。答案答案 （1 1）负极）负极 2Al-6e 2Al-6e-2Al2Al3+3+正极正极 6H 6H+6e+6e-3H3H2 2（2 2）能）能 正极正极 2NO +4H 2NO +4H+2e+2e-2NO2NO2 2+2H+2H2 2O O负极负极 Cu-2e Cu-2e-CuCu2+2+第42页第42页题组二 化学电源4.有位科学家说：“甲烷是21世纪新燃料。”甲烷作为 燃料用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者 制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个 电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3ZrO2晶体，它 在高温下能传导O2-。下列判断错误是（）A.电池正极发生反应：O2+4e-B.电池负极发生反应：CH4+4O2-8e-CO2+2H2O C.固体电解质里O2-移动方向：由正极流向负极 D.向外电路释放电子电极：正极（即电子由正极 流向负极）2O2O2-2-第43页第43页解析解析 由于放电时，电池正极发生还原反应（元素由于放电时，电池正极发生还原反应（元素化合价减少），负极发生氧化反应（元素化合价升化合价减少），负极发生氧化反应（元素化合价升高）。因此正极反应式是高）。因此正极反应式是O O2 2+4e+4e-2O2O2-2-，负极反应式，负极反应式是是CHCH4 4+4O+4O2-2-8e-8e-COCO2 2+2H+2H2 2O O。由上述电池正、。由上述电池正、负极反应式能够看出：正极反应负极反应式能够看出：正极反应“源源不断源源不断”地产地产生生O O2-2-，负极反应要连续进行，则需要，负极反应要连续进行，则需要“连续不断连续不断”O”O2-2-供应，故电池内供应，故电池内O O2-2-移动方向是由正极流向负移动方向是由正极流向负极。电池负极发生氧化反应，失去电子，故外电路极。电池负极发生氧化反应，失去电子，故外电路电子从负极流出，因此电子从负极流出，因此D D错误。错误。答案答案 D第44页第44页第45页第45页第46页第46页6.6.锌银电池广泛用作各种电子仪器电源，它充电和放锌银电池广泛用作各种电子仪器电源，它充电和放电过程能够表示为：电过程能够表示为：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 AgAg2 2O+Zn+HO+Zn+H2 2O O在此电池放电时，负极上发生反应物质是在此电池放电时，负极上发生反应物质是（）A.AgA.AgB.Zn(OH)B.Zn(OH)2 2C.AgC.Ag2 2O OD.ZnD.Zn解析解析 充电是电解过程，放电是原电池反应。充电是电解过程，放电是原电池反应。充电充电放电放电D第47页第47页题组三题组三 原电池设计原电池设计7.7.燃料在电池中直接被氧化而产生电能装置叫燃料燃料在电池中直接被氧化而产生电能装置叫燃料电池，它是一个高效低污染新型电池。燃料电池所电池，它是一个高效低污染新型电池。燃料电池所用燃料能够是氢气，也能够是其它燃料，如甲醇、用燃料能够是氢气，也能够是其它燃料，如甲醇、肼等。肼分子（肼等。肼分子（H H2 2NNHNNH2 2）能够在氧气中燃烧生成）能够在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与氮气和水，利用肼、氧气与KOHKOH溶液构成碱性燃料溶液构成碱性燃料电池，请写出该电池反应电极反应式和总反应式：电池，请写出该电池反应电极反应式和总反应式：；并指出电解质溶液中，；并指出电解质溶液中，OHOH-向向哪极移动：哪极移动：。第48页第48页解析解析 肼燃料电池总反应为肼燃料电池总反应为N N2 2H H4 4+O+O2 2 N N2 2+2H+2H2 2O O，负极反应为：负极反应为：N N2 2H H4 4-4e-4e-+4OH+4OH-N N2 2+4H+4H2 2O,O,正极反应为：正极反应为：O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O O 4OH 4OH-。负。负极上消耗极上消耗OHOH-，正极上产生，正极上产生OHOH-，故，故OHOH-向负极移动。向负极移动。答案答案 负极：负极：N N2 2H H4 4-4e-4e-+4OH+4OH-N N2 2+4H+4H2 2O O，正极：正极：O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O O 4OH 4OH-，总反应式：总反应式：N N2 2H H4 4+O+O2 2 N N2 2+2H+2H2 2O OOHOH-向负极移动向负极移动第49页第49页8.8.金属镁在当前汽车、航天、航空、机械制造、军金属镁在当前汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。事等产业中得到迅猛发展。（1 1）当前市场上一些品牌笔记本电脑（如神舟电）当前市场上一些品牌笔记本电脑（如神舟电脑、脑、IBMIBM电脑等）外壳一改以往有机合成材料，而电脑等）外壳一改以往有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料目的是电脑上代替有机合成材料目的是 。（多选）（多选）A.A.减少成本减少成本B.B.增强美观增强美观C.C.利于散热利于散热D.D.增长强度增长强度E.E.增长运算速度增长运算速度第50页第50页（2 2）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀极，以稀NaOHNaOH溶液为电解质溶液设计原电池。溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只安培表，请你画出该原电池示意图，并给你一只安培表，请你画出该原电池示意图，并标出正负极。标出正负极。一段时间后，铝片发生电极反应式是一段时间后，铝片发生电极反应式是 ；镁条表面只有很少许气泡产生，则镁电极发生主要镁条表面只有很少许气泡产生，则镁电极发生主要反应电极反应式为反应电极反应式为 。第51页第51页解析解析 （1 1）铝合金材料比有机合成材料在价格上要）铝合金材料比有机合成材料在价格上要高，因此高，因此A A错；事实上铝合金材料在电脑外壳上使错；事实上铝合金材料在电脑外壳上使用是从用是从“增长强度增长强度”和和“增强美观增强美观”角度考虑，当角度考虑，当然铝合金作为电脑外壳材料散热效果要比有机合成然铝合金作为电脑外壳材料散热效果要比有机合成材料好多；铝合金材料材料好多；铝合金材料应用与电脑运算速度没相关系。应用与电脑运算速度没相关系。（2 2）铝能够与）铝能够与NaOHNaOH溶液反应，溶液反应，因此作为原电池负极，而镁因此作为原电池负极，而镁与与NaOHNaOH溶液不反应作正极。溶液不反应作正极。答案答案 （1 1）BCDBCD（2 2）如图所表示如图所表示 Al+4OH Al+4OH-3e-3e-AlOAlO+2H+2H2 2O O2H2H2 2O+2eO+2e-H H2 2+2OH+2OH-第52页第52页B 第53页第53页10.10.如如图图所所表表示示水水槽槽中中试试管管内内有有一一枚枚铁铁钉钉，放放置置数数天天观观测：测：第54页第54页中、碱或中、碱或（1 1）若试管内液面上升，则原溶液呈）若试管内液面上升，则原溶液呈性，发生性，发生腐蚀，电极反应：负极：腐蚀，电极反应：负极：；正极：正极：。（2 2）若试管内液面下降，则原溶液呈）若试管内液面下降，则原溶液呈性性,发生发生 腐蚀。电极反应：负极腐蚀。电极反应：负极:；正极：正极：。O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O 4OHO 4OH-弱酸弱酸吸氧吸氧Fe-4eFe-4e-2Fe2Fe2+2+较强酸较强酸析氢析氢Fe-2eFe-2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2第55页第55页一、选择题一、选择题（本题包括（本题包括1212小题，每题小题，每题5 5分，共分，共6060分）分）1.1.（广东理基，广东理基，3434）下列相关电池说法不正确是下列相关电池说法不正确是 （）A.A.手机上用锂离子电池属于二次电池手机上用锂离子电池属于二次电池B.B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向 锌电极锌电极C.C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.D.锌锰干电池中，锌电极是负极锌锰干电池中，锌电极是负极定期检测定期检测第56页第56页解析解析 锂离子电池能够充电后再次使用，属于二次锂离子电池能够充电后再次使用，属于二次电池，电池，A A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故外电项正确；铜锌原电池中铜为正极，故外电路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B B项项错；电池实质即是化学能转化成电能，错；电池实质即是化学能转化成电能，C C项正确；项正确；ZnZn失去电子生成失去电子生成ZnZn2+2+，故作为负极，故作为负极，D D项正项正确。确。答案答案 B第57页第57页第58页第58页第59页第59页A 第60页第60页4.4.（江苏，江苏，1212）以葡萄糖为燃料微生物燃料电池结以葡萄糖为燃料微生物燃料电池结构示意图如图所表示。关于该电池叙述正确是构示意图如图所表示。关于该电池叙述正确是 ()第61页第61页A.A.该电池能够在高温下工作该电池能够在高温下工作B.B.电池负极反应为电池负极反应为C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O-24eO-24e-6CO6CO2 2+24H+24H+C.C.放电过程中，放电过程中，H H+从正极区向负极区迁移从正极区向负极区迁移D.D.在电池反应中，每消耗在电池反应中，每消耗1 mol1 mol氧气，理论上能生氧气，理论上能生 成原则情况下成原则情况下COCO2 2气体气体 L L 第62页第62页解析解析 高温下，微生物失活，高温下，微生物失活，A A错误；错误；B B正确；放电正确；放电过程中，过程中，H H+移向正极区，移向正极区，C C错误；葡萄糖燃料电池错误；葡萄糖燃料电池总反应式为：总反应式为：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO6CO2 2+6H+6H2 2O,O,即即1 mol O1 mol O2 21 mol CO1 mol CO2 2,每消耗每消耗1 mol O1 mol O2 2,理论上生成理论上生成标标准情况下准情况下COCO2 2气体为气体为22.4 L,D22.4 L,D错误。错误。答案答案 B第63页第63页第64页第64页第65页第65页第66页第66页第67页第67页7.7.（宁夏理综，宁夏理综，1010）一个燃料电池中发生化学反应一个燃料电池中发生化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生反应是该电池负极发生反应是（）A.CHA.CH3 3OH(g)+OOH(g)+O2 2(g)-2e(g)-2e-H H2 2O(l)+COO(l)+CO2 2(g)(g)+2H +2H+(aq)(aq)B.OB.O2 2(g)+4H(g)+4H+(aq)+4e(aq)+4e-2H2H2 2O(l)O(l)C.CHC.CH3 3OH(g)+HOH(g)+H2 2O(l)-6eO(l)-6e-COCO2 2(g)+6H(g)+6H+(aq)(aq)D.OD.O2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)+4eO(l)+4e-4OH4OH-第68页第68页解析解析 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故氧气在正极发生还原反应，故B B、D D错误；错误；A A项不是项不是电极反应式。电极反应式。答案答案 C第69页第69页8.8.X X、Y Y、Z Z都是金属，把都是金属，把X X投入投入Z Z硝酸盐溶液中，硝酸盐溶液中，X X表表面有面有Z Z析出，析出，X X与与Y Y构成原电池时，构成原电池时，Y Y为电池负极，为电池负极，X X、Y Y、Z Z三种金属活泼性顺序为三种金属活泼性顺序为 ()A.XYZA.XYZB.XZYB.XZYC.YXZC.YXZD.YZXD.YZX解析解析 X X投入投入Z Z硝酸盐溶液中，硝酸盐溶液中，X X