高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 基礎(chǔ)課時3 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池課件 魯科版

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 基礎(chǔ)課時3 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池課件 魯科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 基礎(chǔ)課時3 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池課件 魯科版（69頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、基礎(chǔ)課時基礎(chǔ)課時3化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池電池1.了解原電池的工作原理。了解原電池的工作原理。2.能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。式。3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。4.理解金屬發(fā)生理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害及金屬防護的措施。電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害及金屬防護的措施。最新考綱最新考綱考點一原電池的工作原理及其應(yīng)用考點一原電池的工作原理及其應(yīng)用1.原電池的概念原電池的概念：將：將_的裝置。的裝置。2.原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件(1)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。能自發(fā)地發(fā)生氧化還原

2、反應(yīng)。(2)兩個兩個_的電極的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘俨牧峡梢允墙饘倩驅(qū)щ姷姆墙饘?。負極：活潑性較強的金屬。負極：活潑性較強的金屬。正極：活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。正極：活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(3)電極均插入電解質(zhì)溶液中。電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)構(gòu)成構(gòu)成_(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。知識梳理知識梳理固考基固考基化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能活潑性不同活潑性不同閉合回路閉合回路3.工作原理工作原理裝置圖裝置圖電極名稱電極名稱負極負極正極正極電極材料電極材料_片片_片片電極反應(yīng)電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)類型_反應(yīng)反應(yīng)_反應(yīng)反應(yīng)電子流向電子流向

3、由由 片沿導(dǎo)線流向片沿導(dǎo)線流向 片片鋅鋅銅銅Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化氧化還原還原鋅鋅銅銅離子遷移方向離子遷移方向陰離子向陰離子向_遷移；陽離子向遷移；陽離子向_遷移遷移電池反應(yīng)方程式電池反應(yīng)方程式兩類裝置兩類裝置的不同點的不同點還原劑還原劑Zn與氧化劑與氧化劑Cu2直接接觸，既有化學(xué)直接接觸，既有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，又有化能轉(zhuǎn)化為電能，又有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，造成學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，造成能量損耗能量損耗Zn與氧化劑與氧化劑Cu2不直不直接接觸，僅有化學(xué)能接接觸，僅有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，避免了轉(zhuǎn)化為電能，避免了能量損耗，故電流穩(wěn)能量損耗，故電流穩(wěn)定，持續(xù)時間長定，持續(xù)時間長負極負極正極正極Zn

4、Cu2=Zn2Cu提醒：提醒：在原電池中活潑性強的金屬不一定作負極，但負極一在原電池中活潑性強的金屬不一定作負極，但負極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。如定發(fā)生氧化反應(yīng)。如MgAlNaOH溶液組成的原電池，溶液組成的原電池，Al作作負極。負極。自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可能是電極與溶解的氧氣等發(fā)生反應(yīng)，如將鐵與石墨相連插也可能是電極與溶解的氧氣等發(fā)生反應(yīng)，如將鐵與石墨相連插入食鹽水中。入食鹽水中。4.原電池原理的三大應(yīng)用原電池原理的三大應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率加快氧化還原反應(yīng)的速率一個一個_進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成

5、原電池時反應(yīng)速率進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率_。例如，在。例如，在Zn與稀與稀H2SO4反應(yīng)時加入少量反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液能溶液能使產(chǎn)生使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。的反應(yīng)速率加快。(2)比較金屬活動性強弱比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作_的金屬比作的金屬比作_的金屬活潑。的金屬活潑。(3)設(shè)計制作化學(xué)電源設(shè)計制作化學(xué)電源首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。根據(jù)原電池的反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負極材料根據(jù)原電池的反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負極材料和電解質(zhì)溶液。和電解質(zhì)溶液。

6、自發(fā)自發(fā)增大增大負極負極正極正極如：根據(jù)反應(yīng)如：根據(jù)反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設(shè)計的原電池為：設(shè)計的原電池為：Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2A.陽離子移向陽離子移向Zn極，陰離子移向極，陰離子移向Cu極極B.電子由電子由Cu電極流向電極流向Zn電極電極C.電流由電流由Zn電極流向電極流向Cu電極電極D.陰離子移向陰離子移向Zn電極，陽離子移向電極，陽離子移向Cu電極電極答案答案D1.(LK選修選修4P19“活動探究活動探究”改編改編)當(dāng)銅鋅原電池產(chǎn)生電流時，當(dāng)銅鋅原電池產(chǎn)生電流時，下列說法正確的是下列說法正確的是() 2.(RJ必修必修2P42“實踐活動實踐活動”改編

7、改編)如圖所示是一位同學(xué)在測試如圖所示是一位同學(xué)在測試水果電池，下列有關(guān)說法錯誤的是水果電池，下列有關(guān)說法錯誤的是()A.若金屬片若金屬片A是正極，則該金屬片上會產(chǎn)生是正極，則該金屬片上會產(chǎn)生H2B.水果電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能水果電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.此水果發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)此水果發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)D.金屬片金屬片A、B可以一個是銅片，另一個是鐵片可以一個是銅片，另一個是鐵片答案答案C題組一原電池的工作原理題組一原電池的工作原理1.下列有關(guān)原電池的說法中正確的是下列有關(guān)原電池的說法中正確的是()題組精練題組精練提考能提考能A.在內(nèi)電路中，電子由正極流向負極在內(nèi)電路中，電子由正極流向負極

8、B.在原電池中，一定是相對較活潑的金屬作負極，不活潑的金在原電池中，一定是相對較活潑的金屬作負極，不活潑的金屬作正極屬作正極C.原電池工作時，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生原電池工作時，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生D.原電池工作時，可能會伴隨著熱能變化原電池工作時，可能會伴隨著熱能變化解析解析A項，內(nèi)電路中不存在電子的移動；項，內(nèi)電路中不存在電子的移動；B項，若是由鋁、鎂、項，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，則負極是鋁；氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，則負極是鋁；C項，若是由鋅、項，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡產(chǎn)生。

9、產(chǎn)生。D2.如圖是由鋅、銅和稀硫酸組成的原電池，下列敘如圖是由鋅、銅和稀硫酸組成的原電池，下列敘述不正確的是述不正確的是()A.溶液中的溶液中的H向向Zn電極移動電極移動B.外電路中電流方向為外電路中電流方向為CuZnC.負極上的電極反應(yīng)：負極上的電極反應(yīng)：Zn2e=Zn2D.若有若有1 mol電子流過導(dǎo)線，則電子流過導(dǎo)線，則Cu電極上產(chǎn)生的電極上產(chǎn)生的H2的體積為的體積為11.2 L(標準狀況標準狀況)解析解析在該原電池裝置中銅是正極，鋅是負極，原電池中陽離在該原電池裝置中銅是正極，鋅是負極，原電池中陽離子向正極移動，子向正極移動，A錯誤；原電池的外電路中電流從正極流向負錯誤；原電池的外電路

10、中電流從正極流向負極，即該原電池的外電路中電流方向為極，即該原電池的外電路中電流方向為CuZn，B正確；鋅是正確；鋅是負極，在反應(yīng)中失去電子，電極反應(yīng)為負極，在反應(yīng)中失去電子，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，C正正確；確；H在正極得到電子，電極反應(yīng)為在正極得到電子，電極反應(yīng)為2H2e=H2，有，有1 mol 電子流過導(dǎo)線時，電子流過導(dǎo)線時，Cu電極上產(chǎn)生電極上產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是0.5 mol，在標準狀況下的體積為，在標準狀況下的體積為11.2 L，D正確。正確。答案答案A3.(2015安徽渦陽四中模擬安徽渦陽四中模擬)原電池的電極名稱不僅與電極材料的原電池的電極名稱不僅與電極材料的性

11、質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是()A.(1)(2)中中Mg作負極，作負極，(3)(4)中中Fe作負極作負極B.(2)中中Mg作正極，電極反應(yīng)式為作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C.(3)中中Fe作負極，電極反應(yīng)式為作負極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D.(4)中中Cu作正極，電極反應(yīng)式為作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析解析(1)中中Mg作負極；作負極；(2)中中Al作負極；作負極；(3)中銅作負極；中銅作負極；(4)是是鐵的吸氧腐蝕，鐵的吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負極。作負極。B【練后歸納】【練后歸納】正、負極的判斷方法

12、：正、負極的判斷方法：題組二原電池原理的應(yīng)用題組二原電池原理的應(yīng)用4.X、Y、Z都是金屬，實驗都是金屬，實驗1：把：把X浸入浸入Z的硝酸鹽溶液中，的硝酸鹽溶液中，X的的表面有表面有Z析出；實驗析出；實驗2：把：把X和和Y插入稀硫酸中組成原電池時，插入稀硫酸中組成原電池時，Y為原電池的負極。為原電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性由強到弱的順三種金屬的活動性由強到弱的順序是序是()A.XYZ B.XZYC.YXZ D.YZX解析解析實驗實驗1說明金屬活動性說明金屬活動性XZ，實驗，實驗2說明金屬活動性說明金屬活動性YX，因此，因此C項正確。項正確。答案答案C5.將過量的兩份鋅粉將過量的兩份鋅粉

13、a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加中加入少量的入少量的CuSO4溶液，請在方框內(nèi)畫出產(chǎn)生溶液，請在方框內(nèi)畫出產(chǎn)生H2的體積的體積V(L)與與時間時間t(min)的關(guān)系圖像。的關(guān)系圖像。 答案答案6.某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組欲以鎂條、鋁片為電極，以稀某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組欲以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶溶液為電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。液為電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。 (1)給你一只電流表，請你畫出該原電池的示意圖，并標出正負給你一只電流表，請你畫出該原電池的示意圖，并標出正負極。極。(2)一段時間后，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是一段時間后，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；鎂條表面只有極

14、少量的氣泡產(chǎn)生，則鎂電極產(chǎn)生的主要反應(yīng)的鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，則鎂電極產(chǎn)生的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為_。解析解析鋁能夠與鋁能夠與NaOH溶液反應(yīng)，所以作原電池的負極，而鎂溶液反應(yīng)，所以作原電池的負極，而鎂與與NaOH溶液不反應(yīng)，故作原電池的正極。溶液不反應(yīng)，故作原電池的正極?！疽族e警示】【易錯警示】“裝置圖裝置圖”常見失分點提示常見失分點提示不注明電極材料名稱或元素符號。不注明電極材料名稱或元素符號。不畫出電解質(zhì)溶液不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標注或畫出但不標注)。誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。不能構(gòu)成閉合回路。不能構(gòu)成閉合回路。考點二常見化學(xué)電源考點二常見化學(xué)電源1.

15、一次電池一次電池(堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池)堿性鋅錳干電池的工作原理如圖：堿性鋅錳干電池的工作原理如圖：知識梳理知識梳理固考基固考基負極負極(Zn)，電極反應(yīng)式：，電極反應(yīng)式：_；正極正極(MnO2)，電極反應(yīng)式：，電極反應(yīng)式：_?？偡磻?yīng)：總反應(yīng)：ZnMnO2H2O=ZnOMn(OH)2 Zn2OH2e=ZnOH2OMnO22H2O2e=Mn(OH)22OH2.二次電池二次電池(以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例)(1)放電時的反應(yīng)放電時的反應(yīng)負極反應(yīng)：負極反應(yīng)：_；正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：_；總反應(yīng)：總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充電時的反應(yīng)充電時的反應(yīng)陰極反應(yīng)：陰

16、極反應(yīng)：_；陽極反應(yīng)：陽極反應(yīng)：_；總反應(yīng)：總反應(yīng)：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。3.燃料電池燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種。 酸性酸性堿性堿性負極反應(yīng)式負極反應(yīng)式2H24e=4H正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O提醒：提醒：原電池反應(yīng)中，兩極材料本身不一定發(fā)生反應(yīng)。原電池反應(yīng)中，兩極材料本身不一定發(fā)生反應(yīng)。書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時，一定要注意溶液的酸堿性。書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時，一定要注意溶液的酸堿性。O24H4e=2H2O

17、2H24OH4e=4H2O1.(LK選修選修4P312改編改編)堿性鋅錳電池總反應(yīng)為堿性鋅錳電池總反應(yīng)為ZnMnO2H2O=ZnOMn(OH)2，則其正極反應(yīng)為，則其正極反應(yīng)為_。 MnO22H2O2e=Mn(OH)22OH 答案答案B3.(溯源題溯源題)(2014北京理綜，北京理綜，8)下列電池工作時，下列電池工作時，O2在正極放電在正極放電的是的是()答案答案B探源：探源：本考題源于本考題源于LK選修選修4 P23“化學(xué)電源化學(xué)電源”，對常見化學(xué)電，對常見化學(xué)電源的工作原理及電極反應(yīng)進行了考查。源的工作原理及電極反應(yīng)進行了考查。題組一題組一“?？疾凰コ？疾凰ァ钡娜剂想姵氐娜剂想姵?.以甲烷

18、燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法：寫方法：題組精練題組精練提考能提考能(1)酸性介質(zhì)酸性介質(zhì)(如如H2SO4)負極：負極：_；正極：正極：_；總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_。(2)堿性介質(zhì)堿性介質(zhì)(如如KOH)負極：負極：_；正極：正極：_；總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_。(3)固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)高溫下能傳導(dǎo)O2)負極：負極：_；正極：正極：_；總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_。2.(2015甘肅二診甘肅二診)右圖所示是一種酸性燃料電池右圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵

19、測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正確的是確的是()A.電流由電流由O2所在的鉑電極流出所在的鉑電極流出B.O2所在的鉑電極處發(fā)生還原反應(yīng)所在的鉑電極處發(fā)生還原反應(yīng)C.該電池的負極反應(yīng)式為：該電池的負極反應(yīng)式為：CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HD.微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量解析解析燃料電池，燃料在負極反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)。氧氣在燃料電池，燃料在負極反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)。氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，電流由正極流向負極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電流由正極流向

20、負極，A、B正確；由圖可正確；由圖可知負極反應(yīng)物為知負極反應(yīng)物為CH3CH2OH(碳元素的化合價平均顯碳元素的化合價平均顯2價價)，生，生成物為成物為CH3COOH(碳元素的化合價平均顯碳元素的化合價平均顯0價價)，由質(zhì)子交換膜，由質(zhì)子交換膜可知溶液呈酸性，負極的電極反應(yīng)式為：可知溶液呈酸性，負極的電極反應(yīng)式為：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，C項錯誤。項錯誤。答案答案C【思維模型】【思維模型】電極反應(yīng)式書寫的三個步驟電極反應(yīng)式書寫的三個步驟題組二題組二“起點高、落點低起點高、落點低”的壓軸選擇題：可逆電池的壓軸選擇題：可逆電池3.鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應(yīng)為：鐵

21、鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應(yīng)為：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是正確的是()A.電池的電解液為堿性溶液，正極為電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3，負極為，負極為FeB.電池放電時，負極反應(yīng)為電池放電時，負極反應(yīng)為Fe2OH2e=Fe(OH)2C.電池充電過程中，陰極附近溶液的電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低降低D.電池充電時，陽極反應(yīng)為電池充電時，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析解析由放電時的反應(yīng)可以得出鐵作還原劑失去電子，由放電時的反應(yīng)可以得出鐵作還原劑失去電子，N

22、i2O3作氧化劑得到電子，因此選項作氧化劑得到電子，因此選項A、B均正確；充電可以看做是放均正確；充電可以看做是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反應(yīng)為應(yīng)為Fe2OH2e=Fe(OH)2，所以電池充電過程時陰極，所以電池充電過程時陰極反應(yīng)為反應(yīng)為Fe(OH)22e=Fe2OH，陰極附近溶液的，陰極附近溶液的pH升高，升高，C不正確；同理分析選項不正確；同理分析選項D正確。正確。答案答案C4.(2016貴州七校聯(lián)考貴州七校聯(lián)考)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池

23、展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MHNi堿性電池堿性電池)。下列有。下列有關(guān)說法不正確的是關(guān)說法不正確的是() A.放電時正極反應(yīng)為：放電時正極反應(yīng)為：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB.放電時負極反應(yīng)為：放電時負極反應(yīng)為：MHOHe=H2OMC.充電時氫氧根離子移向陽極，要參與電極反應(yīng)充電時氫氧根離子移向陽極，要參與電極反應(yīng)D.充電時電池的正極連接直流電源的正極，得到電子發(fā)生還原充電時電池的正極連接直流電源的正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)解 析 解 析 放 電 時 ， 正 極 反 應(yīng) 式 為 ：放 電 時 ， 正 極 反 應(yīng) 式 為 ： N i O O H H2O e=Ni(OH)2OH

24、，A項正確；放電時，負極反應(yīng)式為：項正確；放電時，負極反應(yīng)式為：MHOHe=H2OM，B項正確；充電時，陽極反應(yīng)式為：項正確；充電時，陽極反應(yīng)式為：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，C項正確；充電時電項正確；充電時電池的正極連接直流電源的正極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，池的正極連接直流電源的正極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，D項項錯誤。錯誤。答案答案D拓展：拓展：寫出鉛蓄電池放電時的正極反應(yīng)：寫出鉛蓄電池放電時的正極反應(yīng)：_(_反應(yīng)反應(yīng))；充電時的陽極反應(yīng)：；充電時的陽極反應(yīng)：_(_反應(yīng)反應(yīng))。還原還原氧化氧化考點三金屬的腐蝕和防護考點三金屬的腐蝕和防護1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)知識梳理知識

25、梳理固考基固考基金屬原子金屬原子_變?yōu)樽優(yōu)開，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。失去電子失去電子金屬陽離子金屬陽離子2.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件條件金屬與接觸到的干燥氣體金屬與接觸到的干燥氣體(如如O2、Cl2、SO2等等)或或_液體液體(如石油如石油)等接觸等接觸不純金屬或合金跟不純金屬或合金跟_接觸接觸現(xiàn)象現(xiàn)象_電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生_電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生本質(zhì)本質(zhì)金屬被金屬被_較活潑金屬被較活潑金屬被_聯(lián)系聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，兩者往往同時發(fā)生，_腐蝕更普遍腐蝕更普遍非電解質(zhì)非電解質(zhì)電解質(zhì)電解質(zhì)溶液

26、溶液無無有微弱有微弱氧化氧化氧化氧化電化學(xué)電化學(xué)(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電極材料電極材料及反應(yīng)及反應(yīng)負極負極Fe：_正極正極C：_ _C：_總反應(yīng)式總反應(yīng)式聯(lián)系聯(lián)系_更普遍更普遍水膜酸性較強水膜酸性較強(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性Fe2e=Fe22H2e=H2O22H2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蝕吸氧腐蝕提示：提示：鐵銹的成分為：鐵銹的成分為：Fe2O3xH2O，其形成過程還涉及到如下，其形成過程還涉及

27、到如下反應(yīng)：反應(yīng)：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(鐵銹鐵銹)(3x)H2O。3.金屬的防護金屬的防護(1)電化學(xué)防護電化學(xué)防護犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法_原理原理a._：比被保護金屬活潑的金屬；：比被保護金屬活潑的金屬；b._：被保護的金屬設(shè)備。：被保護的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護法外加電流的陰極保護法_原理原理a._：被保護的金屬設(shè)備；：被保護的金屬設(shè)備；b._：惰性金屬。：惰性金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，如制成合金、不銹鋼等。改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂

28、、電鍍、噴鍍或表面加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。鈍化等方法。說明：說明：犧牲陽極的陰極保護法中所說的陽極是犧牲陽極的陰極保護法中所說的陽極是指指原電池的負極。原電池的負極。負極負極原電池原電池正極正極電解電解陰極陰極陽極陽極(1)黃銅黃銅(銅鋅合金銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠( )(2)生鐵比純鐵容易生銹生鐵比純鐵容易生銹( )(3)鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹( )(4)用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹( ) 1.判斷判斷(LK選修選修4P27“聯(lián)想聯(lián)

29、想質(zhì)疑質(zhì)疑”改編改編)2.(1)填空填空(LK選修選修4P325改編改編)以下裝置中以下裝置中(杯中均盛有海水杯中均盛有海水) Zn片腐蝕由快到慢的順序為片腐蝕由快到慢的順序為_。(2)(RJ選修選修4P889改編改編)鍍鋅鐵板鍍鋅鐵板(俗稱白鐵俗稱白鐵)和鍍錫鐵板和鍍錫鐵板(俗稱馬俗稱馬口鐵口鐵)，_鐵板更耐腐蝕，原因為鐵板更耐腐蝕，原因為_。鍍鋅鍍鋅鍍層破壞后，鍍鋅鐵板中鍍層破壞后，鍍鋅鐵板中的鐵為正極受到保護，鍍錫鐵板中的鐵為負極加快腐蝕的鐵為正極受到保護，鍍錫鐵板中的鐵為負極加快腐蝕3.(溯源題溯源題)(2012山東理綜，山東理綜，13)判斷下列與金屬腐蝕有關(guān)的說判斷下列與金屬腐蝕有關(guān)

30、的說法的正誤法的正誤(1)圖圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重( )(2)圖圖b中，開關(guān)由中，開關(guān)由M改置于改置于N時，時，CuZn合金的腐蝕減小合金的腐蝕減小( )(3)圖圖c中，接通開關(guān)時中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率上放出氣體的速率也增大也增大( )(4)圖圖d中，中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化的氧化作用引起的作用引起的( )探源：探源：本考題圖本考題圖a源于源于LK選修選修4 P27“圖圖1313銅板上鐵鉚銅板上鐵鉚釘處的電化學(xué)腐蝕示意圖釘處的電化學(xué)

31、腐蝕示意圖”，圖，圖b源于源于LK選修選修4 P30“圖圖1315用犧牲陽極陰極保護法保護鐵塔和鐵管道用犧牲陽極陰極保護法保護鐵塔和鐵管道”，圖，圖c源于源于LK必修必修2 P51“圖圖239原電池工作原理示意圖原電池工作原理示意圖”，圖，圖d源于源于LK選修選修4 P23“圖圖137酸性鋅錳干電池及其結(jié)構(gòu)示意圖酸性鋅錳干電池及其結(jié)構(gòu)示意圖”，對金屬，對金屬腐蝕原理進行了多角度考查。腐蝕原理進行了多角度考查。題組一金屬腐蝕及防護原理應(yīng)用題組一金屬腐蝕及防護原理應(yīng)用1.下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源

32、的負極水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊地下鋼管連接鎂塊解析解析A項，水中鋼閘門連接電源的負極，即作為電化學(xué)保護項，水中鋼閘門連接電源的負極，即作為電化學(xué)保護裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應(yīng)而被保護，正確；裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應(yīng)而被保護，正確；B項和項和C項都屬于外加防護層的防腐方法，項都屬于外加防護層的防腐方法，B、C兩項不符合題意，錯誤；兩項不符合題意，錯誤；D項，屬于犧牲陽極的陰極保護法，錯誤。項，屬于犧牲陽極的陰極保護法，錯誤。A題組精練題組精練提考能提考能2.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法

33、，正確的是下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()A.圖圖1中，鐵釘易被腐蝕中，鐵釘易被腐蝕B.圖圖2中，滴加少量中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)C.圖圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕發(fā)生化學(xué)腐蝕D.圖圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極塊相當(dāng)于原電池的正極解析解析A項，圖項，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，項，負極反應(yīng)為負極反應(yīng)為Fe2e=Fe2

34、，F(xiàn)e2與與Fe(CN)63反應(yīng)生成反應(yīng)生成Fe3Fe(CN)62藍色沉淀；藍色沉淀；D項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負極。塊相當(dāng)于原電池的負極。答案答案C題組二兩類腐蝕的區(qū)別與聯(lián)系題組二兩類腐蝕的區(qū)別與聯(lián)系3.化學(xué)與生活、生產(chǎn)有著密切關(guān)系，下列敘述中正確的是化學(xué)與生活、生產(chǎn)有著密切關(guān)系，下列敘述中正確的是()A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，H得電子釋放出得電子釋放出H2，鋼鐵被腐蝕，鋼鐵被腐蝕B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，OH失電子釋放出失電子釋放出O2，鋼鐵被腐蝕，鋼鐵被腐蝕C.船底鑲嵌鋅塊，鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗，以

35、保護船體船底鑲嵌鋅塊，鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗，以保護船體D.外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上，可保護閘門外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上，可保護閘門解析解析發(fā)生吸氧腐蝕時正極反應(yīng)式是發(fā)生吸氧腐蝕時正極反應(yīng)式是O22H2O4e=4OH，整整個過程是吸收個過程是吸收O2而不是釋放出而不是釋放出O2，B錯誤；選項錯誤；選項C中是犧牲陽極中是犧牲陽極的陰極保護法，金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，的陰極保護法，金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯；選項錯；選項D中是外加電中是外加電流的陰極保護法，鋼鐵閘門應(yīng)與外加電源的負極相連，流的陰極保護法，鋼鐵閘門應(yīng)與外加電源的負極相連，D錯。錯。答案答案A4.如圖所示的鋼鐵腐

36、蝕中，下列說法正確的是如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是()A.碳表面發(fā)生氧化反應(yīng)碳表面發(fā)生氧化反應(yīng)B.鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC.生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖所示為主所示為主D.圖圖中，正極反應(yīng)式為中，正極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH解析解析A項，碳作正極，應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)；項，碳作正極，應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)；B項，鋼鐵被腐蝕的項，鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為最終產(chǎn)物為Fe2O3xH2O；C項，生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐項，生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐蝕為主。蝕為主。D5.右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情

37、況的剖面示意圖。的剖面示意圖。(1)該電化學(xué)腐蝕稱為該電化學(xué)腐蝕稱為_。(2)圖中圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是是_(填字母填字母)。解析解析(1)在弱酸性、中性或堿性條件下，金屬所發(fā)生的腐蝕在弱酸性、中性或堿性條件下，金屬所發(fā)生的腐蝕是吸氧腐蝕。是吸氧腐蝕。(2)鐵閘發(fā)生吸氧腐蝕時，正極反應(yīng)必須有氧氣鐵閘發(fā)生吸氧腐蝕時，正極反應(yīng)必須有氧氣參與，因此與空氣接觸較多的參與，因此與空氣接觸較多的B處生成鐵銹最多。處生成鐵銹最多。答案答案(1)吸氧腐蝕吸氧腐蝕(2)B【練后歸納】【練后歸納】電化學(xué)腐蝕規(guī)律電化學(xué)腐蝕規(guī)律1.對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶

38、液中弱電解對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中。質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中。2.活動性不同的兩金屬：活動性差別越大，活動性強的金屬腐活動性不同的兩金屬：活動性差別越大，活動性強的金屬腐蝕越快。蝕越快。3.對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快，對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快，且氧化劑的濃度越高，氧化性越強，腐蝕越快。且氧化劑的濃度越高，氧化性越強，腐蝕越快。4.電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護措施的腐蝕。有防護措施的腐蝕。5.從防腐措施方面分析，腐蝕的快慢為：外

39、加電流的陰極保護從防腐措施方面分析，腐蝕的快慢為：外加電流的陰極保護法防腐法防腐犧牲陽極的陰極保護法防腐犧牲陽極的陰極保護法防腐有一般防護條件的防腐有一般防護條件的防腐無防護條件的防腐。無防護條件的防腐。命題點一明原理判裝置命題點一明原理判裝置1.已知反應(yīng)已知反應(yīng)Cu(s)2Ag(aq)=Cu2(aq)2Ag(s)為自發(fā)進行為自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，將其設(shè)計成如圖所示的原電池。下列說法的氧化還原反應(yīng)，將其設(shè)計成如圖所示的原電池。下列說法中正確的是中正確的是()A.銅電極是正極，其電極反應(yīng)為銅電極是正極，其電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2B.銀電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極質(zhì)量增加銀電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極

40、質(zhì)量增加C.當(dāng)銅電極質(zhì)量減少當(dāng)銅電極質(zhì)量減少0.64 g時，電解質(zhì)溶液中有時，電解質(zhì)溶液中有0.02 mol 電子通電子通過過D.外電路中電子由銀電極流向銅電極外電路中電子由銀電極流向銅電極解析解析在該原電池中，在該原電池中，Cu電極為負極，電極為負極，A錯誤；銀電極為正極，錯誤；銀電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Age=Ag，電極質(zhì)量增加，電極質(zhì)量增加，B正確；電解質(zhì)溶液中沒有電子通過，正確；電解質(zhì)溶液中沒有電子通過，C錯誤；外電路中電子由錯誤；外電路中電子由負極流向正極，即由銅電極流向銀電極，負極流向正極，即由銅電極流向銀電極，D錯誤。錯誤。答案答案B2.根據(jù)下

41、圖，下列判斷中正確的是根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()A.燒杯燒杯a中的溶液中的溶液pH降低降低B.燒杯燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)C.燒杯燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D.燒杯燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2解析解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由Zn電極流向電極流向Fe電極，則電極，則O2在在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：電極發(fā)生還原反應(yīng)：O22H2O4e=4OH，燒杯，燒杯a中中c(OH)增大，溶液的增大，溶液的pH升高。燒杯升高。燒杯b中，中，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2。B【練后歸納】

42、【練后歸納】鹽橋電池的兩大特點鹽橋電池的兩大特點1.鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路，平衡電荷，使原鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路，平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流，避免斷路時發(fā)生化學(xué)腐蝕電池不斷產(chǎn)生電流，避免斷路時發(fā)生化學(xué)腐蝕(隔離作用隔離作用)。2.鹽橋中有關(guān)電極的判斷：同原電池電極的判斷一致，還原劑鹽橋中有關(guān)電極的判斷：同原電池電極的判斷一致，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。對于活潑金屬和不活潑金屬，在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。對于活潑金屬和不活潑金屬，則活潑金屬作負極，不活潑金屬作正極；對于金屬與非金屬，則活潑金屬作負極，不活潑金屬作正極；對于金屬與非金屬，則是金屬作負極，非

43、金屬作正極；對于還原性不同的物質(zhì)，則則是金屬作負極，非金屬作正極；對于還原性不同的物質(zhì)，則是還原性強的作負極，還原性弱的作正極。是還原性強的作負極，還原性弱的作正極。命題點二可逆反應(yīng)中的命題點二可逆反應(yīng)中的“鹽橋鹽橋”3.控制適合的條件，將反應(yīng)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I 2Fe2I2設(shè)計成如設(shè)計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3被還原被還原C.電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)電流計讀數(shù)為零時，反

44、應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)D.電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極固體，乙中的石墨電極為負極為負極解析解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子變成得電子變成Fe2被被還原，還原，I失去電子變成失去電子變成I2被氧化，所以被氧化，所以A、B正確；電流計讀數(shù)為正確；電流計讀數(shù)為零時零時Fe3得電子速率等于得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，失電子速率，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C正確；正確；D項在甲中溶入項在甲中溶入FeCl2固體，平衡固體，平衡2Fe32I 2Fe2I2向左移動，向左移動，I2被還原為被還原為I，

45、乙中石墨為正極，乙中石墨為正極，D不正確。不正確。答案答案D試回答下列問題：試回答下列問題：(1)兩次操作過程中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？兩次操作過程中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_。(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么相反？試用化學(xué)平衡移兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么相反？試用化學(xué)平衡移動原理解釋之。動原理解釋之。_。(3)操作操作過程中，鹽橋中的過程中，鹽橋中的K移向移向_燒杯溶液燒杯溶液(填填“A”或或“B”)。(4)操作過程中，操作過程中，C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為棒上發(fā)生的反應(yīng)為_?！緦Ρ葰w納】【對比歸納】單池原電池和鹽橋原電池的對比單池原電池和鹽橋原電池的對比圖圖1和圖和圖2兩裝置的比較：兩裝置的

46、比較：相同點相同點正負極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象。正負極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象。負極：負極：Zn2e=Zn2正極：正極：Cu22e=Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2不同點不同點圖圖1中中Zn在在CuSO4溶液中直接接觸溶液中直接接觸Cu2，會有一部分，會有一部分Zn與與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會升高。又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會升高。圖圖2中中Zn和和CuSO4溶液在兩個池子中，溶液在兩個池子中，Zn與與Cu2不直接不直接接觸，不存在接觸，不存在Zn與與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。關(guān)鍵點關(guān)鍵點鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)