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1、化学能转化为电能化学能转化为电能高三复习复习要求：复习要求：n理解原电池的工作原理理解原电池的工作原理 n能正确书写电极反应式和电池反应式能正确书写电极反应式和电池反应式 n了解常见化学电源的种类及其工作原了解常见化学电源的种类及其工作原理理 n能解释金属发生电化学腐蚀的原理，能解释金属发生电化学腐蚀的原理，理解防止金属发生腐蚀的措施理解防止金属发生腐蚀的措施 问题一：原电池的原理问题一：原电池的原理下列哪个反应可形成原电池？下列哪个反应可形成原电池？nA、生铁浸泡在食盐水中、生铁浸泡在食盐水中nB、2Ag+2HCl=2AgCl+H2nC、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OnD、
2、CH4+2O2=CO2+2H2OnE、2FeCl3+Fe=3FeCl2ZnCu 稀硫酸稀硫酸从现象到本质从现象到本质写出：写出：正、负极反应式和总正、负极反应式和总反应式，并说明反应类型反应式，并说明反应类型标出：标出：电子流向和池内离子电子流向和池内离子移动方向移动方向从特殊到一般从特殊到一般负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：2H+2e-=H2 （还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2SO42-e-建模建模还原剂还原剂失电子失电子氧化氧化产物产物还原还原产物产物氧化剂氧化剂得电子得电子守守恒恒 总反应式：总反应式：还原
3、剂还原剂+氧化剂氧化剂=氧化产物氧化产物+还原产物还原产物n原电池是一个原电池是一个（自或不自发）（自或不自发）的反应。的反应。n从反应类型来看，原电池反应是从反应类型来看，原电池反应是一个一个反应。反应。n从能量转化上看，原电池将从能量转化上看，原电池将能能转化为转化为能。能。规律总结：规律总结：n原电池的正极发生反应的物质是总原电池的正极发生反应的物质是总反应的反应的剂，发生了剂，发生了反应。反应。n负极发生反应的物质是总反应的负极发生反应的物质是总反应的剂，发生剂，发生反应。反应。n原电池中，外电路原电池中，外电路导电，内电导电，内电路路导电。电子由导电。电子由极移向极移向极。阳离子向极
4、。阳离子向极移动。阴极移动。阴离子向离子向极移动。极移动。n1.两极材料分别是铜片两极材料分别是铜片(Cu)和铝片和铝片(Al)，电解质溶液是浓硝酸。，电解质溶液是浓硝酸。n2.两极材料分别是镁两极材料分别是镁(Mg)和铝片和铝片(Al)，电解质溶液是氢氧化钠溶液。，电解质溶液是氢氧化钠溶液。分别完成下列两个问题分别完成下列两个问题写出原电池中发生的总反应：写出原电池中发生的总反应：指出原电池的正极和负极：指出原电池的正极和负极：试一试：试一试：装装置置现象现象A溶解溶解C质量增加质量增加 A有气体有气体总反应总反应四种金四种金属活动属活动性顺序性顺序问题二：电极反应式的书写问题二：电极反应式
5、的书写一电池的总反应为一电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,说法正确的是说法正确的是()A.负极反应为负极反应为Zn-2e-=Zn2+B.负极反应为负极反应为Zn+2H2O-2e-=Zn(OH)2+H+C.正极反应为正极反应为2MnO2+2H+2e-=2MnOOHD.正极反应为正极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-n写出锌写出锌-铜原电池的正极电极铜原电池的正极电极反应式和负极电极反应式。反应式和负极电极反应式。正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：实例探究：实例探究：规律总结：规律总结：n正极反应是正极反应是剂变成剂变成产物产物化
6、合价化合价，发生，发生反应。反应。n负极反应是负极反应是剂变成剂变成产物产物化合价化合价，发生，发生反应。反应。正极反应正极反应+负极反应负极反应=总反应总反应特别注意电解质溶液的酸碱性！特别注意电解质溶液的酸碱性！1、碱性氢氧燃料电池、碱性氢氧燃料电池(AFC)n碱性燃料电池是以氢氧化钾或氢碱性燃料电池是以氢氧化钾或氢氧化钠为电解质氧化钠为电解质,导电离子是导电离子是OH-阴极：阴极：H2+2OH-=2H2O+2e-阳极：阳极：1/2O2+H2O+2e-=2OH-总反应：总反应：H2+1/2O2=H2O2、磷酸型燃料电池、磷酸型燃料电池(PAFC)n磷酸型燃料电池磷酸型燃料电池(PAFC)是
7、以磷酸为是以磷酸为电解质的氢氧燃料电池，它用天然电解质的氢氧燃料电池，它用天然气重整富氢气体为燃料气重整富氢气体为燃料,空气作氧空气作氧化剂化剂,以浸有浓以浸有浓H3PO4的的SiO2微孔微孔膜作电解质膜作电解质,Pt-C为电催化剂为电催化剂。阴极反应：阴极反应：H22H+2e-阳极反应：阳极反应：1/2O2+2H+2e-H2O总反应：总反应：H2+1/2O2H2O3、熔融碳酸盐型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)阴极反应：阴极反应：O2+2CO2+4e-2CO32-阳极反应：阳极反应：2H2+2CO32-2CO2+2H2O+4e-总反应：总反应：O2+2H22H2O用用Li2CO3和
8、和Na2CO3的熔融盐混合的熔融盐混合物作电解质，物作电解质，CO为阳极燃气，空气为阳极燃气，空气与与CO2的混合气为阴极助燃气的混合气为阴极助燃气.4、固体氧化物燃料电池（、固体氧化物燃料电池（SOFC）在在SOFC中中,采用固体氧化物氧离子采用固体氧化物氧离子(O2-)导体导体(如最常用的如最常用的Y2O3稳定的稳定的氧化锆氧化锆,简称简称YSZ)作电解质起传递作电解质起传递O2-和分离空气、燃料的双重作用。和分离空气、燃料的双重作用。阴极反应：阴极反应：O2+4e-2O2-阳极反应：阳极反应：2O2-+2H22H2O+4e-总反应：总反应：2H2+O22H2O5、质子交换膜燃料电池、质子
9、交换膜燃料电池(PEMFC)也称为固体聚合物电解质燃料电池，也称为固体聚合物电解质燃料电池，它的电极为多孔气体扩散电极，以纯它的电极为多孔气体扩散电极，以纯铂或碳载铂作电催化剂，电解质为全铂或碳载铂作电催化剂，电解质为全氟磺酸型固体聚合物，氢气为燃料，氟磺酸型固体聚合物，氢气为燃料，氧气或空气为氧化剂。氧气或空气为氧化剂。阴极反应：阴极反应：H22H+2e-阳极反应：阳极反应：1/2O2+2H+2e-H2O总反应：总反应：H2+1/2O2H2O 请写出铅蓄电池正、负极的反应请写出铅蓄电池正、负极的反应式和总反应式式和总反应式n有一位喜欢追赶时髦的富翁决定建一艘海有一位喜欢追赶时髦的富翁决定建一
10、艘海上游艇，为了使游艇奢侈豪华，他不惜重上游艇，为了使游艇奢侈豪华，他不惜重金让造船师用昂贵、漂亮、对海水有很强金让造船师用昂贵、漂亮、对海水有很强抗腐蚀能力的镍铜合金将船底包起来。由抗腐蚀能力的镍铜合金将船底包起来。由于这种镍铜合金的机械强度不够大，于是于这种镍铜合金的机械强度不够大，于是造船师不得不用特种的钢来制造游艇的许造船师不得不用特种的钢来制造游艇的许多零件，在一片赞美声中，游艇徐徐下水，多零件，在一片赞美声中，游艇徐徐下水，畅游于碧海波涛之中，可是时间不长，这畅游于碧海波涛之中，可是时间不长，这艘游艇的底部千疮百孔，过早地结束了生艘游艇的底部千疮百孔，过早地结束了生命。你知道这是为
11、什么吗？命。你知道这是为什么吗？问题三：金属的腐蚀问题三：金属的腐蚀下列哪些方法可有效降低地下铁质下列哪些方法可有效降低地下铁质水管的腐蚀？水管的腐蚀？n刷油漆刷油漆n用不锈钢材用不锈钢材n卯上锌块卯上锌块n与直流电源的负极相连与直流电源的负极相连n经常性松土经常性松土想一想：想一想：防止金属腐蚀三法：防止金属腐蚀三法：n覆盖法覆盖法-隔绝隔绝。n改变内部结构法改变内部结构法n“外引电子保护外引电子保护”法：法：1.做原电池的做原电池的极极,又叫又叫法法.2.做电解池的做电解池的极极规律总结：规律总结：M Mn+ne-析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀和吸氧腐蚀n发生的环境条件：发生的环境条件：n总反
12、应：总反应：n正极的电极反应：正极的电极反应：锂电池的比容量（单位质量电板材料所锂电池的比容量（单位质量电板材料所能转换的电量）特别大，广泛应用于心脏能转换的电量）特别大，广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。电池起搏器，一般使用时间可长达十年。电池总反应可表示为：总反应可表示为：LiLiMnOMnO2 2=LiMnO=LiMnO2 2 试回答：锂电池比容量特别大的原因是试回答：锂电池比容量特别大的原因是 。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液。请用化学方程式表示其原因溶液。请用化学方程式表示其原因 。综合应用综合应用异中求同异中求同