第四章 化學反應與電能（復習課件）-高二化學同步備課系列（人教版2019選擇性必修1）

（單元復習）新人教版化學選擇性必修一第四章化學反應與電能內(nèi)容導覽21原電池電解池3金屬的腐蝕與防護模塊一原電池溫故知新【復習任務一】

原電池一、原電池1.概念：把化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，稱為原電池。2.實質(zhì)：氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區(qū)域進行。3.工作原理：工作原理（反應方程式）負極（Zn）

正極（Cu）

總反應離子方程式：電子移動方向由_______極經(jīng)導線流向_______極（電流方向相反）離子移動方向陽離子向_______極移動，陰離子向_______極移動Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+==Zn2++H2↑負正正負溫故知新【復習任務一】

原電池一、原電池4.構成條件：(1)具有兩個能導電的電極(2)具有電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)能自發(fā)進行氧化還原反應一般為兩種活動性不同的金屬或金屬與能導電的非金屬（石墨等）(3)電極間形成閉合回路用導線連接兩極與電解質(zhì)溶液共同形成閉合回路，也可以讓兩個電極直接接觸即原電池的總反應溫故知新【復習任務一】

原電池一、原電池5.原電池電極的判斷：溫故知新【復習任務一】

原電池二、原電池的應用(1)比較金屬活動性

兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比正極的金屬活潑。(2)加快氧化還原反應的速率

一個氧化還原反應，構成原電池時的反應速率比直接接觸的反應速率快。(3)設計原電池(4)用于金屬的防護

理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應，都可以設計成原電池。利用原電池原理設計和制造原電池，可以將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。溫故知新【復習任務一】

原電池三、原電池的分類化學電池一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池等鋰離子電池鎳氫電池普通鋅錳干電池鋰電池溫故知新【復習任務一】

原電池四、原電池的分類---氫氧燃料電池電解質(zhì)酸性（H2SO4）堿性（NaOH）負極反應2H2－4e－=4H＋2H2+4OH-－4e-=4H2O正極反應O2＋4H＋＋4e－=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-總反應2H2＋O2=2H2O溫故知新【復習任務一】

原電池四、原電池的分類---氫氧燃料電池O2一律在正極，O2（1mol）一律4e-（特例：產(chǎn)物為H2O2是2e-）溫故知新【復習任務一】

原電池四、原電池的分類---甲烷燃料電池甲烷電池電解質(zhì)溶液為H2SO4電解質(zhì)溶液為KOH負極反應式

正極反應式

總反應式

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

8e-=CO32-+7H2O2O2+

8H++

8e-=4H2O2O2+8e-+

4H2O=8OH-CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O溫故知新【復習任務一】

原電池四、原電池的分類---甲烷燃料電池燃料電池書寫步驟①析價態(tài)，定正負

②列物質(zhì)

③標得失

④看環(huán)境，配守恒補項原則：酸性介質(zhì)（缺H補H+，缺O(jiān)補H2O）；

堿性介質(zhì)（缺H補H2O，缺O(jiān)補OH-）；

熔融氧化物使用O2-；熔融碳酸鹽使用CO32-。課堂練習【復習任務一】

原電池例1.下列反應不可用于設計原電池的是()A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑B．2CH3OH＋3O2→2CO2＋4H2OC．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3

C課堂練習【復習任務一】

原電池例2.M、N、P、E四種金屬：①M＋N2＋=N＋M2＋②M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡③N、E用導線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應為E2＋＋2e－=E，N－2e－=N2＋。四種金屬的還原性由強到弱的順序是()A．P、M、N、E B．E、N、M、PC．P、N、M、E D．E、P、M、NA課堂練習【復習任務一】

原電池例3.由U形管、質(zhì)量為mg的鐵棒、質(zhì)量為mg的碳棒和1L0.2mol/LCuCl2溶液組成的裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．閉合K，電子通過電解質(zhì)溶液移到碳棒上B．閉合K，鐵棒上有紫紅色固體析出C．閉合K，當電路中有0.3NA個電子通過時，理論上碳棒與鐵棒的質(zhì)量差為18gD．閉合K，鐵棒表面發(fā)生的電極反應為Cu2++2e-=CuC課堂練習【復習任務一】

原電池例4.磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰為正極材料的一種鋰離子二次電池，電池總反應為M1-xFexPO4+LiC6

LiM1-xFexPO4+6C，其原理如圖所示，下列說法正確的是()A．放電時，石墨電極的電勢更高B．充電時，Li+移向磷酸鐵鋰電極C．充電時，磷酸鐵鋰電極應與電源正極相連D．放電時，正極反應式為M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)MC歸納提升【復習任務一】

原電池

模塊二電解池【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池1.概念：2.工作原理：把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。構成條件①直流電源；②兩個電極；③閉合回路；④電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)

電極陽極與電源_______相連，發(fā)生_______反應陰極與電源_______相連，發(fā)生_______反應離子流向陰離子移向______；陽離子移向______電子流向電源____極流向電解池____極；電解池____極流向電源____極正極氧化負極還原陽極陰極負陰正陽【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池3.電解池陰、陽極的判斷：【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池4.電極產(chǎn)物的判斷及有關反應式的書寫：【復習任務二】

電解池溫故知新二、惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型：【復習任務二】

電解池溫故知新三、電解池的應用1.電解飽和食鹽水：【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池2.電鍍與銅的電解精煉的比較：【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池2.電鍍與銅的電解精煉的比較：【復習任務二】

電解池溫故知新一、電解池3.電冶煉鈉、鎂、鋁的原理：【復習任務二】

電解池課堂練習例1.電解CuCl2與NaCl的混合溶液(惰性電極)，陰極上和陽極上最先析出的物質(zhì)為()A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2

C．H2和O2 D．Cu和O2B【復習任務二】

電解池課堂練習例2.用石墨電極電解50mLCuSO4的溶液，兩極上均收集到4.48L氣體(標準狀況)，則原混合液中Cu2＋物質(zhì)的量濃度為()A．1mol·L－1 B．2mol·L－1

C．3mol·L－1 D．4mol·L－1D【復習任務二】

電解池課堂練習例3.如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，下列有關說法正確的是()

A．電解一段時間后，往蛋殼中的溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色

B．蛋殼表面纏繞的鐵絲發(fā)生氧化反應C．鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏饣浽嚰堊兯{D．蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸D歸納總結【復習任務二】

電解池

模塊三金屬的腐蝕與防護【復習任務三】

金屬的腐蝕與防護溫故知新一、金屬的腐蝕1.概念：金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。2.本質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過程。M－ne－→Mn+3.分類：(1)化學腐蝕：金屬其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接反應而引起的腐蝕。影響因素：和金屬本性、接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關?！緩土暼蝿杖?/p>

金屬的腐蝕與防護溫故知新一、金屬的腐蝕3.分類：(2)電化學腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，發(fā)生原電池反比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應而被腐蝕;鋼鐵制品在潮濕空氣中的銹蝕就是電化學腐蝕電化學腐蝕又包括析氫腐蝕和吸氧腐蝕【復習任務三】

金屬的腐蝕與防護溫故知新一、金屬的腐蝕析氫腐蝕和吸氧腐蝕的對比：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件

電極反應負極

正極

總反應式

聯(lián)系更普遍水膜酸性較強(pH≤4.3)Fe－2e－===Fe2＋吸氧腐蝕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【復習任務三】

金屬的腐蝕與防護溫故知新二、金屬的防護金屬的防護

主要是從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者反應條件等方面考慮1.改變金屬材料的組成2.在金屬表面覆蓋保護層3.電化學防護【復習任務三】

金屬的腐蝕與防護溫故知新二、金屬的防護

電化學保護法：犧牲陽極法陰極保護法1.原理:原電池原理。

2.要求:被保護的金屬作陰極,活潑性更強的金屬作陽極。

3.應用:鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊?！緩土暼蝿杖?/p>

金屬的腐蝕與防護溫故知新二、金屬的防護

電化學保護法：外加電流法1.原理:電解池原理。

2.要求:被保護的金屬作陰極,與電源的負極相連。

3.應用:鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊?！緩土暼蝿杖?/p>

金屬的腐蝕與防護溫故知新三、金屬腐蝕快慢的判斷1.影響金屬腐蝕快慢的因素(1)與構成微電池的材料有關。兩極材料的活動性差別越大,氧化還原反應的速率越快,活潑金屬被腐蝕的速率就越快。(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強弱有關?；顫娊饘僭陔娊赓|(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕,在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。對于同一種電解質(zhì)溶液,電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快?！緩土暼蝿杖?/p>

金屬的腐蝕與防護溫故知新三、金屬腐蝕快慢的判斷2.判斷原則(1)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(2)活潑性不同的金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(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。(4)在不同條件下金屬腐蝕的快慢比較:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕(原電池原理的防護>電解原理的防護)?！緩土暼蝿杖?/p>

金屬的腐蝕與防護課堂練習例1.下列關于金屬腐蝕的說法正確的是()A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質(zhì)是M＋nH2O=M(OH)n＋n/2H2↑B．金屬化學腐蝕的實質(zhì)是M－ne－=Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給