第06讲 化学能转化为电能（word讲义）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（苏教版2019必修第二册）

第06讲 化学能转化为电能 知识导航 知识精讲 一、原电池的基本概念 1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。 2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。 3．电极：（1）负极：________电子，发生________反应； （2）正极：________电子，发生________反应。 4．构成原电池的条件： （1）自发进行的氧化还原反应； （2）两个活动性不同的电极； （3）电解质溶液（或熔融电解质）； （4）形成闭合回路。 二、锌铜原电池的工作原理 工作原理 （反应方程式） 负极（Zn） 正极（Cu） 总反应离子方程式： 。 电子移动方向 由 极经导线流向 极（电流方向相反）。 离子移动方向 阳离子向 极移动，阴离子向 极移动。 三、盐桥的作用 （1）形成闭合回路； （2）平衡电荷，使溶液呈电中性； （3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。 四、原电池的应用 1．比较金属活动性 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。 2．加快氧化还原反应的速率 一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。 3．设计原电池 理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。 五、金属的腐蚀 1．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 2．实质：金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：M - ne- === Mn+（M为金属元素）。 3．分类： 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应 不纯的金属或合金与电解质溶液接触， 形成原电池 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更快 · 钢铁的吸氧腐蚀 图示 条件 水膜呈弱酸性、中性或碱性 负极反应 正极反应 总反应式 其他反应 Fe2+ + 2OH- === Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 === 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 === Fe2O3·xH2O + (3﹣x)H2O 对点训练 题型一：原电池的工作原理 【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ） A．CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2 C．2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑ D．HNO3 + NaOH === NaNO3 + H2O 【变1】下列关于原电池的叙述，正确的是（ ） A．构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属 B．原电池是将化学能转变为电能的装置 C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 【例3】下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下： ① Zn为正极，Cu为负极；② H+ 向负极移动；③ 电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu； ④ Cu极上有H2产生；⑤ 若有1 mol电子流过导线，则产生0.5 mol H2； ⑥正极的电极反应式为Zn - 2e- === Zn2+。描述合理的是（ ） A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 【变4】原电池构成是有条件的，关于如图所示装置的叙述，错误的是 A．Cu是负极，其质量逐渐减小 B．H+向铁电极移动 C．Cu片上有红棕色气体产生 D．Fe电极上发生还原反应 【例5】铜锌电池原理如图所示，下列说法正确的是 A．b电极反应式为Cu2＋＋2e-=Cu B．盐桥中K＋移向a电极 C．a电极发生还原反应 D．电子由Zn电极流出，经盐桥溶液流向b电极 题型二：带离子交换膜的原电池 【例6】利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．电极A上发生氧化反应，电极B为正极 C．当有(标准状况)被处理时，转移电子的物质的量为0.4mol D．A电极的电极反应式为 【变6-2】根据反应2Ag+Cl2=2AgCl设计的一种原电池的装置如图。下列说法正确的是 A．负极反应为Cl2+2e－=2Cl－ B．放电时，离子交换膜右侧溶液中有白色沉淀生成 C．理论上，