【一轮复习课件】第4课时　原电池　金属的腐蚀与防护

1、第第4 4课时原电池金属的腐蚀与防护课时原电池金属的腐蚀与防护 课型标签课型标签: :知识知识课课基础基础课课 知识点一原电池工作原理知识点一原电池工作原理 知识梳理知识梳理 1.1.概念概念 原电池是把原电池是把 能转化为能转化为 能的装置。能的装置。 2.2.构成条件构成条件 化学化学电电 反应反应 能发生能发生 的氧化还原反应的氧化还原反应( (一般是活泼性强的金属与电一般是活泼性强的金属与电 解质溶液反应解质溶液反应) ) 电极电极一般是活泼性不同的两电极一般是活泼性不同的两电极( (金属或石墨金属或石墨) ) 闭合回路闭合回路 电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质 两电极直接

2、或间接接触两电极直接或间接接触 两电极插入电解质溶液中两电极插入电解质溶液中 自发进行自发进行 3.3.工作原理工作原理( (以锌铜原电池为例以锌铜原电池为例) ) (1)(1)原理分析原理分析 ZnZn- -2e2e - - ZnZn 2+2+ CuCu 2+2+2e +2e - - CuCu 氧化氧化 还原还原 ZnZn CuCu 正极正极负极负极 (2)(2)盐桥原电池装置盐桥原电池装置 盐桥作用盐桥作用:a.:a.隔绝正负极反应物隔绝正负极反应物, ,避免直接接触避免直接接触, ,导致电流不稳定导致电流不稳定;b.;b.通过离子通过离子 的定向移动的定向移动, ,构成闭合回路构成闭合回

3、路;c.;c.平衡电极区的电荷。平衡电极区的电荷。 装置装置中有部分中有部分ZnZn与与CuCu2+ 2+直接反应 直接反应, ,使电池效率降低使电池效率降低; ;装置装置中使中使ZnZn与与CuCu2+ 2+隔 隔 离离, ,电池效率提高电池效率提高, ,电流稳定。电流稳定。 名师点拨名师点拨 原电池正负极的判断方法原电池正负极的判断方法 4.4.原电池原理的应用原电池原理的应用 (1)(1)比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱 负负 正正 负负活泼活泼 正正活泼活泼 名师点拨名师点拨 MgMg、AlAl- -NaOH(NaOH(或或AlAl、CuCu浓浓HNOHNO3 3) )电池中有

4、反常特例。电池中有反常特例。 (2)(2)加快化学反应速率加快化学反应速率 形成了原电池使反应速率加快。例如形成了原电池使反应速率加快。例如,Zn,Zn与稀硫酸反应制氢气时与稀硫酸反应制氢气时, ,可向溶液中滴可向溶液中滴 加少量加少量CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,形成形成CuCu- -ZnZn原电池原电池, ,加快反应进行。加快反应进行。 (3)(3)设计制作化学电源设计制作化学电源 对点集训对点集训 1.1.(2019(2019山东聊城月考山东聊城月考) )课堂学习中课堂学习中, ,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电 流计、橙汁、烧杯等探究原电池

5、的组成。下列结论错误的是流计、橙汁、烧杯等探究原电池的组成。下列结论错误的是( ( ) ) A.A.原电池是将化学能转化成电能的装置原电池是将化学能转化成电能的装置 B.B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.C.图中电极图中电极a a为铝条、电极为铝条、电极b b为锌片时为锌片时, ,导线中会通过电流导线中会通过电流 D.D.图中电极图中电极a a为锌片、电极为锌片、电极b b为铜片时为铜片时, ,电子由铜片通过导线流向锌片电子由铜片通过导线流向锌片 D D 解析解析: :电极电极a a为负极为负极, ,电子由负极电子由负极( (锌片锌片) )流出流

6、出,D,D项错误。项错误。 D D 3.3.(2019(2019山东潍坊统考山东潍坊统考) )根据光合作用原理根据光合作用原理, ,设计如图原电池装置。下列说法正设计如图原电池装置。下列说法正 确的是确的是( ( ) )C C 解析解析: :根据图示可知根据图示可知,H,H+ +通过质子交换膜移向通过质子交换膜移向b b极极,a,a电极上电极上H H2 2O O转化为转化为H H+ +和和O O2 2, ,发发 生氧化反应生氧化反应, ,则则a a电极为原电池的负极电极为原电池的负极,A,A项错误项错误; ;外电路电流方向应从正极到外电路电流方向应从正极到 负极负极, ,即即ba,Bba,B项

7、错误项错误;a;a电极上每生成电极上每生成1 mol O1 mol O2 2, ,转移转移4 mol 4 mol 电子电子, ,则通过质则通过质 子交换膜的子交换膜的H H+ +为为4 mol,D4 mol,D项错误。项错误。 知识点二常见化学电源知识点二常见化学电源 知识梳理知识梳理 1.1.一次电池一次电池 Zn+2OHZn+2OH - - -2e 2e - - Zn(OH)Zn(OH)2 2 Zn+2OHZn+2OH - - -2e 2e - - Zn(OH)Zn(OH)2 2 2.2.可充电电池可充电电池( (二次电池二次电池) ) 3.3.燃料电池燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的

8、燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池, ,可分为酸性和碱性两种可分为酸性和碱性两种: : 2H2H2 2- -4e4e - - 4H4H + + 2H2H2 2+4OH+4OH - - -4e 4e - - 4H4H2 2O O O O2 2+4H+4H + +4e +4e - - 2H2H2 2O O O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e - - 4OH4OH - - 名师点拨名师点拨 “3 3步骤步骤”书写原电池电极反应式、总反应式书写原电池电极反应式、总反应式 对点集训对点集训 1.1.下面是几种常见的化学电源示意图下面是几种常见的化学电源示意图, ,有关说法不正确的是有

9、关说法不正确的是( ( ) ) A.A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B.B.干电池在长时间使用后干电池在长时间使用后, ,锌筒被破坏锌筒被破坏 C.C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.D.铅蓄电池工作过程中铅蓄电池工作过程中, ,每通过每通过2 mol2 mol电子电子, ,负极质量减轻负极质量减轻207 g207 g D D 解析解析: :铅蓄电池工作过程中铅蓄电池工作过程中, ,硫酸铅是在负极上析出硫酸铅是在负极上析出, ,该极质量应该增加而非该极质量应该增加而非 减小减小,

10、D,D不正确。不正确。 D D 3.3.有关下列四个常用电化学装置的叙述中有关下列四个常用电化学装置的叙述中, ,正确的是正确的是( ( ) )D D A.A.所示电池工作中所示电池工作中,MnO,MnO2 2的作用是催化剂的作用是催化剂 B.B.所示电池放电过程中所示电池放电过程中, ,硫酸浓度不断增大硫酸浓度不断增大 C.C.所示电池工作过程中所示电池工作过程中, ,盐桥中盐桥中K K+ +移向硫酸锌溶液移向硫酸锌溶液 D.D.所示电池放电过程中所示电池放电过程中,Ag,Ag2 2O O是氧化剂是氧化剂, ,在电池工作过程中在电池工作过程中AgAg2 2O O被还原为被还原为AgAg C

11、C 知识点三金属的腐蚀与防护知识点三金属的腐蚀与防护 知识梳理知识梳理 1.1.金属腐蚀的金属腐蚀的“两种比较两种比较” (1)(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 FeFe- -2e2e - - FeFe 2+2+ 2H2H + +2e +2e - - H H2 2 O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e - - 4OH4OH - - (2)(2)腐蚀快慢的比较方法腐蚀快慢的比较方法 2.2.金属电化学保护的两种方法金属电化学保护的两种方法 对点集训对点集训 1.1.如图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程如图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程, ,以下有关说法正确的是以下有

12、关说法正确的是( ( ) ) D D 2.2.如图所示如图所示, ,各烧杯中盛有海水各烧杯中盛有海水, ,铁铁( (含杂质含杂质C)C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 ( ( ) ) C C A.A.B.B. C.C.D.D. 解析解析: :是原电池是原电池, ,是电解池是电解池, ,金属被腐蚀由快到慢的顺序是金属被腐蚀由快到慢的顺序是: :电解电解 池的阳极池的阳极 原电池的负极原电池的负极 化学腐蚀化学腐蚀 原电池的正极原电池的正极 电解池的阴极。电解池的阴极。 3.3.研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建

13、桥的重要课题。下列有关判断中正确的 是是( ( ) ) C C A.A.用装置模拟研究时未见用装置模拟研究时未见a a上有气泡上有气泡, ,说明铁没有被腐蚀说明铁没有被腐蚀 B.B.中桥墩与外加电源正极连接中桥墩与外加电源正极连接, ,能确保桥墩不被腐蚀能确保桥墩不被腐蚀 C.C.中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩 D.D.中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质 解析解析: :装置是吸氧腐蚀装置是吸氧腐蚀,a,a极是氧气得电子生成氢氧根离子极是氧气得电子生成氢氧根离子, ,而铁是负极而铁是负极, ,发发 生氧化

14、反应生氧化反应, ,生成亚铁离子生成亚铁离子, ,铁被腐蚀铁被腐蚀,A,A项错误项错误; ;金属作电解池的阴极时被保金属作电解池的阴极时被保 护护, ,而桥墩与电源正极相连而桥墩与电源正极相连, ,是阳极是阳极, ,发生氧化反应发生氧化反应,B,B项错误项错误; ;锌比铁活泼锌比铁活泼, ,锌锌 失电子失电子, ,所以中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩所以中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩,C,C项正确项正确; ;海水是海水是 混合物混合物, ,既不是电解质既不是电解质, ,也不是非电解质也不是非电解质,D,D项错误。项错误。 4.4.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是下列与金属腐蚀有关的说

15、法正确的是( ( ) )B B A.A.图图a a中中, ,插入海水中的铁棒插入海水中的铁棒, ,越靠近底端腐蚀越严重越靠近底端腐蚀越严重 B.B.图图b b中中, ,开关由开关由M M改置于改置于N N时时,Cu,Cu- -ZnZn合金的腐蚀速率减小合金的腐蚀速率减小 C.C.图图c c中中, ,接通开关时接通开关时ZnZn腐蚀速率增大腐蚀速率增大,Zn,Zn上放出气体的速率也增大上放出气体的速率也增大 D.D.图图d d中中,Zn,Zn- -MnOMnO2 2干电池自放电腐蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnOMnO2 2的氧化作用引起的的氧化作用引起的 解析解析: :图图a a中中, ,铁棒发生化学腐蚀铁棒发生化学腐蚀, ,靠近底端的部分与氧气接触少靠近底端的部分与氧气接触少, ,腐蚀程度较腐蚀程度较 轻轻, ,故故A A错误错误;