第四章 化学反应与电能（复习课件）-高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

（单元复习）新人教版化学选择性必修一第四章化学反应与电能内容导览21原电池电解池3金属的腐蚀与防护模块一原电池温故知新【复习任务一】

原电池一、原电池1.概念：把化学能转化成电能的装置，称为原电池。2.实质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。3.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Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+==Zn2++H2↑负正正负温故知新【复习任务一】

原电池一、原电池4.构成条件：(1)具有两个能导电的电极(2)具有电解质溶液或熔融电解质(4)能自发进行氧化还原反应一般为两种活动性不同的金属或金属与能导电的非金属（石墨等）(3)电极间形成闭合回路用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路，也可以让两个电极直接接触即原电池的总反应温故知新【复习任务一】

原电池一、原电池5.原电池电极的判断：温故知新【复习任务一】

原电池二、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(4)用于金属的防护

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。温故知新【复习任务一】

原电池三、原电池的分类化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池等锂离子电池镍氢电池普通锌锰干电池锂电池温故知新【复习任务一】

原电池四、原电池的分类---氢氧燃料电池电解质酸性（H2SO4）碱性（NaOH）负极反应2H2－4e－=4H＋2H2+4OH-－4e-=4H2O正极反应O2＋4H＋＋4e－=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-总反应2H2＋O2=2H2O温故知新【复习任务一】

原电池四、原电池的分类---氢氧燃料电池O2一律在正极，O2（1mol）一律4e-（特例：产物为H2O2是2e-）温故知新【复习任务一】

原电池四、原电池的分类---甲烷燃料电池甲烷电池电解质溶液为H2SO4电解质溶液为KOH负极反应式

正极反应式

总反应式

CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+10OH--

8e-=CO32-+7H2O2O2+

8H++

8e-=4H2O2O2+8e-+

4H2O=8OH-CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O温故知新【复习任务一】

原电池四、原电池的分类---甲烷燃料电池燃料电池书写步骤①析价态，定正负

②列物质

③标得失

④看环境，配守恒补项原则：酸性介质（缺H补H+，缺O补H2O）；

碱性介质（缺H补H2O，缺O补OH-）；

熔融氧化物使用O2-；熔融碳酸盐使用CO32-。课堂练习【复习任务一】

原电池例1.下列反应不可用于设计原电池的是()A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑B．2CH3OH＋3O2→2CO2＋4H2OC．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3

C课堂练习【复习任务一】

原电池例2.M、N、P、E四种金属：①M＋N2＋=N＋M2＋②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－=E，N－2e－=N2＋。四种金属的还原性由强到弱的顺序是()A．P、M、N、E B．E、N、M、PC．P、N、M、E D．E、P、M、NA课堂练习【复习任务一】

原电池例3.由U形管、质量为mg的铁棒、质量为mg的碳棒和1L0.2mol/LCuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是()A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上B．闭合K，铁棒上有紫红色固体析出C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18gD．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-=CuC课堂练习【复习任务一】

原电池例4.磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6

LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是()A．放电时，石墨电极的电势更高B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)MC归纳提升【复习任务一】

原电池

模块二电解池【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池1.概念：2.工作原理：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。构成条件①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质

电极阳极与电源_______相连，发生_______反应阴极与电源_______相连，发生_______反应离子流向阴离子移向______；阳离子移向______电子流向电源____极流向电解池____极；电解池____极流向电源____极正极氧化负极还原阳极阴极负阴正阳【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池3.电解池阴、阳极的判断：【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池4.电极产物的判断及有关反应式的书写：【复习任务二】

电解池温故知新二、惰性电极电解电解质溶液的四种类型：【复习任务二】

电解池温故知新三、电解池的应用1.电解饱和食盐水：【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池2.电镀与铜的电解精炼的比较：【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池2.电镀与铜的电解精炼的比较：【复习任务二】

电解池温故知新一、电解池3.电冶炼钠、镁、铝的原理：【复习任务二】

电解池课堂练习例1.电解CuCl2与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为()A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2

C．H2和O2 D．Cu和O2B【复习任务二】

电解池课堂练习例2.用石墨电极电解50mLCuSO4的溶液，两极上均收集到4.48L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2＋物质的量浓度为()A．1mol·L－1 B．2mol·L－1

C．3mol·L－1 D．4mol·L－1D【复习任务二】

电解池课堂练习例3.如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是()

A．电解一段时间后，往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色

B．蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触D归纳总结【复习任务二】

电解池

模块三金属的腐蚀与防护【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新一、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.本质：金属原子失去电子被氧化的过程。M－ne－→Mn+3.分类：(1)化学腐蚀：金属其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀。影响因素：和金属本性、接触物质的氧化性及温度有关。【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新一、金属的腐蚀3.分类：(2)电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀;钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀电化学腐蚀又包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新一、金属的腐蚀析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件

电极反应负极

正极

总反应式

联系更普遍水膜酸性较强(pH≤4.3)Fe－2e－===Fe2＋吸氧腐蚀2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑水膜酸性很弱或呈中性O2＋2H2O＋4e－===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新二、金属的防护金属的防护

主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应条件等方面考虑1.改变金属材料的组成2.在金属表面覆盖保护层3.电化学防护【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新二、金属的防护

电化学保护法：牺牲阳极法阴极保护法1.原理:原电池原理。

2.要求:被保护的金属作阴极,活泼性更强的金属作阳极。

3.应用:锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新二、金属的防护

电化学保护法：外加电流法1.原理:电解池原理。

2.要求:被保护的金属作阴极,与电源的负极相连。

3.应用:锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新三、金属腐蚀快慢的判断1.影响金属腐蚀快慢的因素(1)与构成微电池的材料有关。两极材料的活动性差别越大,氧化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就越快。(2)与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。对于同一种电解质溶液,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。【复习任务三】

金属的腐蚀与防护温故知新三、金属腐蚀快慢的判断2.判断原则(1)对同一种金属来说，腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。(2)活泼性不同的金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。(4)在不同条件下金属腐蚀的快慢比较:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护>电解原理的防护)。【复习任务三】

金属的腐蚀与防护课堂练习例1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O=M(OH)n＋n/2H2↑B．金属化学腐蚀的实质是M－ne－=Mn＋，电子直接转移给