高考電化學(xué)復(fù)習(xí)課件.ppt

1、1、化學(xué)反應(yīng)和能量電化學(xué)、一次電池(化學(xué)電源)、電解池(煉池、電鍍池)、2、試驗綱要求：5)理解能量是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 6 )理解一次電池和電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。 7 )了解金屬電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。 概念：一次電池是一種裝置。 一次電池反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)。 將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，例如，如右圖所示，構(gòu)成的一次電池： (1)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時： Zn電極是_ _ (填補正或負(fù))極，其電極反應(yīng)是_ (填補氧化或還原) Cu電極是指

2、電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時： Zn電極反應(yīng)： Cu電極是電極，其電極反應(yīng)是電極，其反應(yīng)是反應(yīng)，負(fù)、Zn 2e -=Zn 2、氧化、正、2H 2e-=H2、還原、負(fù)、Zn 2e -=Zn 2、氧化、正、cu2e-=cu、還原， 一、一次電池、4 CuSO4溶液鹽橋、脫e、沿引線流過的電流發(fā)生、陰離子、陽離子、總反應(yīng)：負(fù)極鋅、正極銅、Cu2 2e-=Cu、Zn-2e-=Zn2、Zn Cu2=Zn2 Cu、Zn CuSO4=ZnSO4 Cu、(離子方程式) 負(fù)極：(氧化反應(yīng))、(還原反應(yīng))陽離子、2、原電池的原理、外電路、內(nèi)電路、5、3、原電池的形成條件：兩極一液一接線，(1)活性不同的兩種金屬(

3、或非金屬單質(zhì)或金屬氧化物)作為電極起作用。 (2)電極材料全部插入電解質(zhì)溶液中。 (3)兩極連接形成閉合回路。 (4)內(nèi)部條件：可以自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。6，4，原電池正負(fù)極的判斷方法，電子流出的極電子流入的極，負(fù)極正極，比較活躍的電極材料為惰性的電極材料，質(zhì)量增加了的電極工作后，質(zhì)量減少了的電極，負(fù)極正極，正極負(fù)極，工作后，氣泡噴出的電極為正極，發(fā)生了氧化反應(yīng)的極為還原反應(yīng)的極，負(fù)極正極，7， 主要原因：銅極很快聚集了很多氫氣泡，銅極和稀硫酸逐漸分離，電池內(nèi)阻增加，電流不通。 這個作用稱為極化作用。 二、進(jìn)一步探索原電池的工作原理，為了避免這種現(xiàn)象，能設(shè)計如下圖所示的原電池裝置，說明其工作

4、原理嗎？ 右圖把我們在必修2中學(xué)到的鋅片和銅片放在稀硫酸的一次電池里，不僅電效率差，而且時間一長電流就弱，不適合實用。 這是什么原因？有什么改善措施嗎？8、這個電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流。 9、3、化學(xué)電源，在每天的生活和學(xué)習(xí)中，你用過什么電池？ 你知道電池的其他應(yīng)用嗎，化學(xué)電池，太陽能電池，原子能電池，把光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，把太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，把放射性同位素自然崩潰時產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電能的裝置，1 知識要點1 :化學(xué)電池，1 )概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，2 )分類：一次電池也稱為不能充電電池，干電池二次電池也稱為充電電池二次電池燃料電池，3 )優(yōu)點：4 )電

5、池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)：能量轉(zhuǎn)換效果可以制作各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。 保養(yǎng)容易，可以在各種環(huán)境下工作。比能量、符號(Ah/kg )、(Ah/L )、電池的單位質(zhì)量或單位體積能夠輸出的電力量、比功率、符號為W/kg、W/L )、電池的單位質(zhì)量或單位體積能夠輸出的電力的大小、電池的保存時間的長度、11、鋰電池、干電池、層壓知識要點2 :各電池、12、1、干電池(普通鋅錳電池)干電池以鋅制罐外殼為負(fù)極，中央有銅帽的石墨為正極，在石墨的周圍填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作為電解質(zhì)溶液，填充了MnO2的黑色粉末吸收從正極放出的H2 電極的總反應(yīng)式為：2nhh 4c l2zn2

6、mgno2=ZnCl 2n hh 3m N2 O3 H2O，請寫下各電極的電極反應(yīng)。 (1)一次電池，13，練習(xí)：寫鋅錳干電池的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。 負(fù)極正極的總反應(yīng)通?？梢耘袛喔呻姵赝庥^上的什么樣的變化導(dǎo)致電力不能正常供電，因為使用干電池時沒有產(chǎn)生氣體，所以請推測干電池的哪個成分在工作。 zn-2e-=zn2，nh42e-=nh3h2，Zn 2NH4=Zn2 2NH3 H2，鋅罐變軟，電池表面變得不均勻，2MnO2 H2=Mn2O3 H2O， 14負(fù)極(鋅罐):Zn-2e- 2OH -=Zn(OH)2正極(石墨):2MnO2 2e - 2H2O=2Mn O(OH) 2 OH總反應(yīng)：

7、Zn 2MnO2 2 H2O=2 Mn O(OH) Zn(OH)2、堿性鋅錳干電池、金屬棒、15 用途：手表、照相機(jī)、心率調(diào)節(jié)器、HgO(S) Zn(S)=Hg(l) ZnO(S )、Ag2O(S) Zn(S)=2Ag(l) ZnO(S )、16、電池鉛蓄電池、1、電極材料和原料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式：正極： PbO2負(fù)極： Pb : Pb- 2e- SO4 2 -=PbSO4，Pb PbO2 2H2SO4=2PbSO4 2H2O，正極(PBO2) : PBO2H4 so 42-2e-=pbso4H2O，總反應(yīng)：(放電時)，(二)二次電池(可充電)轉(zhuǎn)變1mol e-消耗量mo 2 pbs

8、o4(s )2h2o (l ) Pb (s )2h2so4(AQ )、充電過程、PbSO4 (s) 2e-=Pb(s) SO42- (aq )、還原反應(yīng)、陰極：陽極：pbso4(s )2h2o (l )-2 e-=PBO2(s )。 電源加、充電過程總反應(yīng)：2 pbso4(s ) 2h2o (l )=Pb (s ) PBO2(s ) 2h2so4(AQ )，鉛蓄電池充放電過程：18 3 )簡單分析鉛蓄電池的優(yōu)點和缺點，缺點：比能量低，體積大，廢棄電池污染環(huán)境，優(yōu)點：重復(fù)安全、廉價，開發(fā)了其他二次電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池、19，2、銀鋅蓄電池、1970-1975、

9、先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。 1975-1983、為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。 1979-1987、為美國國家能源部發(fā)展了電動汽車用的鎳鋅電池。 從1998年到1992年，為美國海軍開發(fā)了世界上最大的鎳鎘電池。 20、銀-鋅蓄電池作為各種電子設(shè)備的電源被廣泛使用，其充電和放電過程為：2Ag Zn(OH)2 Ag2O Zn H2O，該電池放電時，對負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)為()、A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn，d，電極反應(yīng)： 負(fù)極： Zn-2e- 2OH-=Zn(OH)2，正極： Ag2O 2e- H2O=2Ag 2OH-，21，3，鎳鎘電池，負(fù)極材料： Cd； 涂布正極材料： N

10、iO2、電解質(zhì)： KOH溶液。 反應(yīng)式如下：寫電極反應(yīng)式。 特點：比鉛蓄電池耐用，密封后可重復(fù)使用。22、鎳鎘二次電池中有Cd 2NiO(OH) 2H2O和Cd(OH)2 2Ni(OH)2、A. Cd、(a )、B. NiO(OH )、D. Ni(OH)2、C. Cd(OH)2、電極反應(yīng)：負(fù)極： CD-2e-2oh-=2 2OH-，23，有前途的燃料電池燃料電池是一種將氫、天然氣、甲醇等燃料與氧和空氣的電化學(xué)反應(yīng)所釋放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的電池。 現(xiàn)在燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到約80%，約是火力發(fā)電的2倍。 因為火力發(fā)電放出的廢熱太多了。燃料電池的噪音、硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染接近零的燃

11、料電池的發(fā)明在19世紀(jì)30年代末經(jīng)過反復(fù)試驗、改良，到了1960年代才進(jìn)入了實用階段。 第一代燃料電池的概況為燃料電池、24、鎳氫(MH-Ni )電池的堿、電池總反應(yīng)：1/2H2 NiO(OH)=Ni(OH)2、負(fù)極：1/2H2 OH- - e-=H2O、正極： niooh2h-=ni(oh)2oh-， 25氫氧化物燃料電池的工作原理、2H2 - 4e-=4H、o2h4e-=4h2o、o2h2o4e-=4oh-、2 h2h2h2o4e-=4h2o、o2h2o4e-=4oh-、26， 固體氫氧化物燃料電池2H2 - 4e- 2O2=2H2O、o24e-=2o2、2h2-4e-=4h、O2 4H

12、4e-=2H2O、27在KOH溶液中插入兩根金屬鉑片作為電極，在兩極分別流過甲烷和氧. 電極反應(yīng)分析了負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：2O2 4H2O 8e-=8OH -、CH4 10OH -8e-=CO32- 7H2O、ch4o2koh=k2co3h2o、甲烷新型燃料電池、溶液的pH變化。 電解質(zhì)為KOH溶液的情況下，使用C2H6、CH3OH嗎？ 28，C2H6燃料電池，電解質(zhì)為KOH溶液負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)： CH3OH燃料電池，電解質(zhì)為KOH溶液負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：7O2 14H2O 28e-=28OH -，2 h2h6 oh- 28e-=4co 32-24h2o2H2 h6 o 8k o

13、h=4k2co 310 H2O 3O2 6H2O 12e-=12OH -、2CH3OH 16OH -12e-=2CO32- 12H2O、2CH3OH 3O2 4KOH=2K2CO3 6 H2O， 29 C4H10、空氣燃料電池、電解質(zhì)為熔融K2CO3，以稀土類金屬材料為電極(具有催化作用)的負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：13O2 52e- 26CO2=26CO3 2-、2ch4h 10-52e-26co 32-=34co 210 h2o2ch4h 10 o2=8 鋁空氣燃料電池(海水): 負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：3 O2-12e-=4a L3，4a L3 o6 H2O=4al (oh ) 3、31、

14、1、2 .改變化學(xué)反應(yīng)速度，例如在實驗室使粗鋅和硫酸反應(yīng)來去除氫在鐵器表面鍍鋅。 三、一次電池的主要應(yīng)用：5 .說明某些化學(xué)現(xiàn)象，32，(1)比較金屬活性的強弱。 例1 :在以下的記述中，金屬甲比乙的活性強的是，把c.ab作為電極構(gòu)成單電池時，甲是負(fù)極，可以說明a .甲和乙用導(dǎo)線插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲放出H2氣體，在b .氧化還原反應(yīng)中，甲比乙丟失的電子多，d 甲比乙氧化性強，(c )、(4)原電池的原理應(yīng)用：33，(2)反應(yīng)速度比較的話，例2 :以下的氫制造的反應(yīng)速度最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸； b .a .純鋅和1摩爾/l硫酸； 純鋅和18 mol/L硫酸； 在c .粗鋅和硫酸1

15、mol/L的反應(yīng)中加入數(shù)滴CuSO4溶液。 d .(d )、原電池原理應(yīng)用：34、(3)金屬腐蝕的速度進(jìn)行比較，例3 :以下各情況中Fe片腐蝕從快到慢的順序為、(5)、(2)、(1)、(3)、(4)、原電池原理應(yīng)用：35、例4 :以下的裝置中4片相同的Zn片，放置一會兒就會腐蝕判斷作為(1) (3)、36、(4)溶液的pH的變化，例5 :Cu-Zn一次電池中，h2so4溶液200ml的濃度為0.125mol/L，若從裝置收集一段時間合計0.168L升的氣體，則流過導(dǎo)線的電子為mol， 溶液的pH變成_ (忽略溶液的體積變化)，0.2，理解：0.015 (摩爾)，0.015 (摩爾)，0.015 (摩爾/l )，pH -lg0.175，回答：0.015，電極反應(yīng)：正極：負(fù)極：zn2e-Zn2，2h -。 x y 0.168，解：0.20.1252，c(H )馀，2H 2eH2，大，0.015，原電池原理的應(yīng)用：37，(5)原電池原理的綜合應(yīng)用，例6 :市場上銷售的“熱帶袋”的主要成分為鐵屑、碳粉、木屑、少量氯化鈉和水等在啟用“