化学能转化为电能一轮复习学案.doc

化学能转化为电能 ‎ ‎ 班级 组别 姓名 ‎ ‎【学习目标】1、掌握原电池的工作原理，熟练书写电极反应式和电池反应方程式。‎ ‎2、小组合作讨论探究原电池的设计条件及有关简单的计算 ‎3、以极度的热情，全力以赴投入学习，体验学习的快乐。‎ ‎【使用说明】利用一节课，认真阅读课本完成学案，下课收齐。下节课修改10 分钟后结合错题统计讨论10分钟，师生探究、学生展示20分钟，巩固落实5分钟。标有★★的B层可不做，标有★或★★的C层可不做。‎ Zn ‎ Cu ‎ 稀H2SO4‎ ‎【课前导学】‎ 一、 原电池 例1、右图原电池装置中，Zn是______极，Cu是______极（填电极的名称），‎ 外电路电子由________通过导线流向_______； 溶液中_______离子向 Cu极移动，________离子向Zn极移动。写出电极反应式和总反应方程式：‎ Zn极：_____________________ Cu极：____________________‎ Fe ‎ C ‎ 硫酸铜溶液 ‎ 总反应方程式：_____________________ ______ _____ __‎ 例2、正极：______________________ 负极：_____________________‎ Cu ‎ C ‎ 氯化铁溶液 ‎ 总反应方程式：__________________________ ‎ 例3、正极：______________________‎ 负极：_____________________‎ 总反应方程式：___________________________ ‎ ‎【小结】‎ ‎（1）原电池的构成条件：①_________________②________________③____________________。‎ ‎（2）原电池的工作原理：原电池是把一个自发的氧化还原反应在这样的一个装置中实现：‎ 即把________能转化为__________能，还原剂在_______极上失电子，发生______反应，电子通过导线流向________极；氧化剂在______极上得到电子，发生_______反应。‎ 练习1Zn ‎ C ‎ 稀盐酸 ‎ 稀H2SO4‎ 、下列装置中属于原电池的是 ( )‎ 乙醇 Cu ‎ Zn ‎ Fe ‎ C ‎ 氯化钠溶液 ‎ Zn ‎ Zn ‎ 7‎ ‎ ‎ ‎ A B C D ‎ 练习2、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）‎ A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a 二、金属的腐蚀与防护 1、 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 ‎⑴ 化学腐蚀的本质是： ‎ ‎ ⑵ 什么是金属的化学腐蚀？什么是金属的电化学腐蚀？举例说明。请完成下表 化学腐蚀 电化学腐蚀 含义 金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生 反应，而消耗的过程。‎ 不纯金属或合金与电解质溶液接触发生 ‎ 反应而消耗的过程。‎ 电子得失 金属将电子直接转移给有氧化性的物质。‎ 金属将电子间接转移给有氧化性的物质。‎ 电流 腐蚀对象 金属单质 较活泼金属 实例 ‎⑶比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 正极反应 负极反应 总反应式 ‎2、金属的防护 7‎ 练习3Sn ‎ Fe ‎ Zn ‎ Fe ‎ Cu ‎ Fe ‎ Fe ‎ 、如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）‎ ‎① ② ③ ④‎ A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>①‎ ‎【小结】（1）金属腐蚀快慢判断规律：______________________________________________ ‎ ‎（2）防止金属腐蚀的方法 ‎ ‎① ________是一种常用的金属防腐蚀方法。镀层金属的还原性比被保护金属的还原性要______(填“强或弱”)。‎ ‎② 将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属作为____极发生氧化反应而消耗，被保护金属作为____极避免腐蚀。这种方法称为___________.‎ ‎③ 将被保护金属与外加电源的_____极相连让其成为_____极，外加电源的___极接到一些废铁上，而成为____极，这种方法称为____________.‎ ‎【合作探究】‎ ‎1、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）‎ A.HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O △H＜0‎ B.2CH3OH（1）＋3O2（g） 2CO2（g）＋4H2O（1） △H＜0‎ C.4Fe(OH)2（s）＋2H2O（1）＋O2（g）＝4Fe(OH)3（s） △H＜0‎ D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1） △H＜0‎ ‎★2、将相同粗细、相同长度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分别用导线连接，并分别置于盛有相同浓度的氯化铁溶液的甲、乙两烧杯中（浸没部分的长度相同），则下列说法不正确的是（ ）‎ ‎ A、甲乙两烧杯中均形成原电池 B、甲烧杯中电流强度大于乙中 C、乙烧杯中电流强度大于甲中 D、两烧杯中金属均做负极 7‎ ‎★★3、Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。‎ ‎（1）该电池的负极材料是　　　　。电池工作时，电子流向　　　　（填“正极”或“负极”）。‎ ‎（2） 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀．其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。‎ a．NaOH b．Zn　　　　c．Fe d．NH3·H2O ‎(3) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是：‎ ‎　　　　　　　　　　　　　。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。‎ ‎【课堂训练】‎ ‎1、某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，能实现该反应的原电池是（ ）‎ ‎ A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为氯化铁溶液 ‎ B、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为硝酸亚铁溶液 ‎ C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为硫酸铁溶液 ‎ D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为硫酸铜溶液 ‎2、家用炒菜的铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑，此变化过程中不发生的反应是（ ）‎ ‎ A、4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 B、2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2‎ ‎ C、2H2O+O2+4e-＝4 OH－ D、Fe-3e－＝Fe3+‎ ‎3、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，表面形成蓝黑色保护层 ‎ D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 ‎4、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ）‎ ‎ A、用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 ‎ B、在金属中加入一些铬或镍制成金属合金 ‎ C、在轮船的船壳水线以下部分，装上一锭锌 D、金属表面喷漆 ‎5、有关右图装置的叙述正确的是（ ）‎ A．右图装置不能构成原电池 ‎ B．这是电解NaOH溶液的装置 7‎ C．该装置中Fe为阴极，电极反应为： Fe+ 3OH－→Fe(OH)3+3e－‎ D．该装置中Pt为正极，电极反应为： O2 + 2H2O +4e－→4OH－‎ ‎★6、将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧，如下图所示。每次实验时，电压表指针的偏移方向和电压表的读数如下表所示：‎ 金属 电子流动方向 电压/V A A→Cu ‎+0.78‎ B Cu→B ‎-0.15‎ C C→Cu ‎+1.35‎ D D→Cu ‎+0.30‎ 玻 璃 板 滤 纸 金属片 铜片 V 已知：构成电极的金属其金属活动性相差越大，电压表的读数越大。‎ 请依据表中数据判断：‎ ‎(1) 四种金属中________金属可能还原性最强；‎ ‎________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。‎ ‎(2) 若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看 到有蓝色沉淀析出的是________（填字母）金属，其对应的原电池反应式为：‎ 负极：__________________________；正极：______________________________‎ ‎(3) 对于如下图所示的原电池，对其中的电解质溶液有以下猜想：‎ 猜想一：必须是能与负极发生反应的电解质。 ‎ 猜想二：任意的电解质溶液均可在如下图装置中构成原电池。‎ 为证明猜想二是正确的，‎ 请配齐实验用品：锌片、铜片、导线、电流计、稀硫酸、________________ _ . ‎ 你应该做的简单操作是_____________ ，‎ 若_____________________ ，则证明猜想二是正确的。‎ ‎【当堂检测】‎ ‎1、100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是 （ ）‎ A、加入适量的6mol/L的盐酸 B、 加入数滴氯化铜溶液 7‎ C、加入适量蒸馏水 D、加入适量的氯化钠溶液 山东省昌乐二中高三化学一轮复习学案答案 编号25‎ ‎【课前导学】‎ 一、 原电池 例1 负，正，Zn， Cu，H+，SO42-，Zn→Zn2++2 e-,2H++2 e- →H2↑ Zn+2H+＝Zn2++ H2↑‎ 例2 正极：Cu2++2e-→Cu 负极：Fe→Fe2++2 e- 总反应方程式：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 例3、正极：2Fe3++2e-→2Fe2+ 负极：Cu → Cu2+ +2 e- 总反应方程式：2Fe3++ Cu＝2Fe2++Cu2+‎ ‎【小结】‎ ‎（1）原电池的构成条件：①两个活性不同的电极②电解质溶液③形成闭合回路 ‎（2）化学，电能，负，氧化，正，正，还原。‎ 练习1、D 练习2、B 二、金属的腐蚀与防护 1、 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 ‎ ⑴化学腐蚀的本质是：金属原子失电子被氧化 ‎ 化学腐蚀 电化学腐蚀 含义 氧化还原反应 原电池反应 电子得失 电流 无电流产生 产生微弱电流 腐蚀对象 实例 金属与Cl2、O2等直接反应 钢铁在潮湿环境中被腐蚀 ‎ 7‎ ‎⑶比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 强酸性 弱酸性、中性、碱性 正极反应 ‎2H++2e- →H2↑‎ ‎2H2O+O2+4e-→4 OH－‎ 负极反应 Fe→Fe2++2e-‎ ‎2Fe→2Fe2++4e-‎ 总反应式 Fe+2H+＝Fe2++ H2↑‎ ‎2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2‎ ‎2、金属的防护 练习3、A ‎【小结】（1）金属腐蚀快慢判断规律：金属作阳极电解＞金属作负极（原电池）＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 ‎（2）防止金属腐蚀的方法 ①电镀，强②负， 正，牺牲阳极保护法。③负，阴，正，阳，阴极电保护法或外加电流阴极保护法 ‎【合作探究】‎ ‎1、A ★2、C ‎★★3 (1) Zn（或锌） 正极 ‎(2) 锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b ‎ ‎(3) 2H＋+2e－→H2 87‎ ‎【课堂训练】‎ ‎1、A 2、D 3、B 4、C 5、D ‎ ‎6 (1) C B (2) B 负极：2Cu+4 OH－→2Cu(OH)2 +4e- 正极：2H2O+O2+4e-→4 OH－‎ ‎(3)烧杯、氢氧化钠溶液或氯化钠溶液 将稀硫酸换成氢氧化钠溶液或氯化钠溶液 电流计指针发生偏转 ‎ ‎【当堂检测】1、B ‎ ‎ ‎ 7‎