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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》學(xué)案 班級 組別 姓名 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握原電池的工作原理，熟練書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 2、小組合作討論探究原電池的設(shè)計(jì)條件及有關(guān)簡單的計(jì)算 3、以極度的熱情，全力以赴投入學(xué)習(xí)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂。 【使用說明】利用一節(jié)課，認(rèn)真閱讀課本完成學(xué)案，下課收齊。下節(jié)課修改10 分鐘后結(jié)合錯(cuò)題統(tǒng)計(jì)討論10分鐘，師生探究、學(xué)生展示20分鐘，鞏固落實(shí)5分鐘。標(biāo)有★★的B層可不做，標(biāo)有★或★★的C層可不做。 Zn Cu 稀H2SO4 【課前導(dǎo)學(xué)】 一、 原電池 例1、右圖原電池裝置中，Zn是______極，Cu是______極（填電極的名稱）， 外電路電子由________通過導(dǎo)線流向_______； 溶液中_______離子向 Cu極移動(dòng)，________離子向Zn極移動(dòng)。寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式： Zn極：_____________________ Cu極：____________________ Fe C 硫酸銅溶液 總反應(yīng)方程式：_____________________ ______ _____ __ 例2、正極：______________________ 負(fù)極：_____________________ Cu C 氯化鐵溶液 總反應(yīng)方程式：__________________________ 例3、正極：______________________ 負(fù)極：_____________________ 總反應(yīng)方程式：___________________________ 【小結(jié)】 （1）原電池的構(gòu)成條件：①_________________②________________③____________________。 （2）原電池的工作原理：原電池是把一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)在這樣的一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)： 即把________能轉(zhuǎn)化為__________能，還原劑在_______極上失電子，發(fā)生______反應(yīng)，電子通過導(dǎo)線流向________極；氧化劑在______極上得到電子，發(fā)生_______反應(yīng)。 練習(xí)1Zn C 稀鹽酸 稀H2SO4 、下列裝置中屬于原電池的是 ( ) 乙醇 Cu Zn Fe C 氯化鈉溶液 Zn Zn A B C D 練習(xí)2、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是（ ） A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a 二、金屬的腐蝕與防護(hù) 1、 金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕 ⑴ 化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是： ⑵ 什么是金屬的化學(xué)腐蝕？什么是金屬的電化學(xué)腐蝕？舉例說明。請完成下表 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 含義 金屬或合金直接與具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)接觸發(fā)生 反應(yīng)，而消耗的過程。 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生 反應(yīng)而消耗的過程。 電子得失 金屬將電子直接轉(zhuǎn)移給有氧化性的物質(zhì)。 金屬將電子間接轉(zhuǎn)移給有氧化性的物質(zhì)。 電流 腐蝕對象 金屬單質(zhì) 較活潑金屬 實(shí)例 ⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 正極反應(yīng) 負(fù)極反應(yīng) 總反應(yīng)式 2、金屬的防護(hù) 練習(xí)3Sn Fe Zn Fe Cu Fe Fe 、如圖，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是（ ） ① ② ③ ④ A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>① 【小結(jié)】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：______________________________________________ （2）防止金屬腐蝕的方法 ① ________是一種常用的金屬防腐蝕方法。鍍層金屬的還原性比被保護(hù)金屬的還原性要______(填“強(qiáng)或弱”)。 ② 將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極，與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池，還原性較強(qiáng)的金屬作為____極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護(hù)金屬作為____極避免腐蝕。這種方法稱為___________. ③ 將被保護(hù)金屬與外加電源的_____極相連讓其成為_____極，外加電源的___極接到一些廢鐵上，而成為____極，這種方法稱為____________. 【合作探究】 1、在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是（ ） A.HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O △H＜0 B.2CH3OH（1）＋3O2（g） 2CO2（g）＋4H2O（1） △H＜0 C.4Fe(OH)2（s）＋2H2O（1）＋O2（g）＝4Fe(OH)3（s） △H＜0 D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1） △H＜0 ★2、將相同粗細(xì)、相同長度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分別用導(dǎo)線連接，并分別置于盛有相同濃度的氯化鐵溶液的甲、乙兩燒杯中（浸沒部分的長度相同），則下列說法不正確的是（ ） A、甲乙兩燒杯中均形成原電池 B、甲燒杯中電流強(qiáng)度大于乙中 C、乙燒杯中電流強(qiáng)度大于甲中 D、兩燒杯中金屬均做負(fù)極 ★★3、Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 （1）該電池的負(fù)極材料是　　　　。電池工作時(shí)，電子流向　　　?。ㄌ睢罢龢O”或“負(fù)極”）。 （2） 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕．其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的　　　?。ㄌ畲枺? a．NaOH b．Zn　　　　c．Fe d．NH3H2O (3) MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是： 　　　　　　　　　　　　　。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為　　　　。 【課堂訓(xùn)練】 1、某原電池總反應(yīng)離子方程式為2Fe3++Fe＝3Fe2+，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（ ） A、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液 B、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為硝酸亞鐵溶液 C、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為硫酸鐵溶液 D、正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液 2、家用炒菜的鐵鍋用水清洗放置后出現(xiàn)紅棕色的銹斑，此變化過程中不發(fā)生的反應(yīng)是（ ） A、4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 B、2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 C、2H2O+O2+4e-＝4 OH－ D、Fe-3e－＝Fe3+ 3、下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是（ ） A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層 B．鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化 C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層 D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅 4、下列防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是（ ） A、用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜 B、在金屬中加入一些鉻或鎳制成金屬合金 C、在輪船的船殼水線以下部分，裝上一錠鋅 D、金屬表面噴漆 5、有關(guān)右圖裝置的敘述正確的是（ ） A．右圖裝置不能構(gòu)成原電池 B．這是電解NaOH溶液的裝置 C．該裝置中Fe為陰極，電極反應(yīng)為： Fe+ 3OH－→Fe(OH)3+3e－ D．該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為： O2 + 2H2O +4e－→4OH－ ★6、將潔凈的金屬片A、B、C、D分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊，如下圖所示。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表指針的偏移方向和電壓表的讀數(shù)如下表所示： 金屬 電子流動(dòng)方向 電壓/V A A→Cu +0.78 B Cu→B -0.15 C C→Cu +1.35 D D→Cu +0.30 玻 璃 板 濾 紙 金屬片 銅片 V 已知：構(gòu)成電極的金屬其金屬活動(dòng)性相差越大，電壓表的讀數(shù)越大。 請依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷： (1) 四種金屬中________金屬可能還原性最強(qiáng)； ________金屬一定不能從硫酸銅溶液中置換出銅。 (2) 若濾紙不用鹽溶液浸潤而改用NaOH溶液浸潤，則在濾紙上能看 到有藍(lán)色沉淀析出的是________（填字母）金屬，其對應(yīng)的原電池反應(yīng)式為： 負(fù)極：__________________________；正極：______________________________ (3) 對于如下圖所示的原電池，對其中的電解質(zhì)溶液有以下猜想： 猜想一：必須是能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì)。 猜想二：任意的電解質(zhì)溶液均可在如下圖裝置中構(gòu)成原電池。 為證明猜想二是正確的， 請配齊實(shí)驗(yàn)用品：鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、稀硫酸、________________ _ . 你應(yīng)該做的簡單操作是_____________ ， 若_____________________ ，則證明猜想二是正確的。 【當(dāng)堂檢測】 1、100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是 （ ） A、加入適量的6mol/L的鹽酸 B、 加入數(shù)滴氯化銅溶液 C、加入適量蒸餾水 D、加入適量的氯化鈉溶液 山東省昌樂二中高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案答案 編號25 【課前導(dǎo)學(xué)】 一、 原電池 例1 負(fù)，正，Zn， Cu，H+，SO42-，Zn→Zn2++2 e-,2H++2 e- →H2↑ Zn+2H+＝Zn2++ H2↑ 例2 正極：Cu2++2e-→Cu 負(fù)極：Fe→Fe2++2 e- 總反應(yīng)方程式：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 例3、正極：2Fe3++2e-→2Fe2+ 負(fù)極：Cu → Cu2+ +2 e- 總反應(yīng)方程式：2Fe3++ Cu＝2Fe2++Cu2+ 【小結(jié)】 （1）原電池的構(gòu)成條件：①兩個(gè)活性不同的電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路 （2）化學(xué)，電能，負(fù)，氧化，正，正，還原。 練習(xí)1、D 練習(xí)2、B 二、金屬的腐蝕與防護(hù) 2、 金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕 ⑴化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是：金屬原子失電子被氧化 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 含義 氧化還原反應(yīng) 原電池反應(yīng) 電子得失 電流 無電流產(chǎn)生 產(chǎn)生微弱電流 腐蝕對象 實(shí)例 金屬與Cl2、O2等直接反應(yīng) 鋼鐵在潮濕環(huán)境中被腐蝕 ⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 強(qiáng)酸性 弱酸性、中性、堿性 正極反應(yīng) 2H++2e- →H2↑ 2H2O+O2+4e-→4 OH－ 負(fù)極反應(yīng) Fe→Fe2++2e- 2Fe→2Fe2++4e- 總反應(yīng)式 Fe+2H+＝Fe2++ H2↑ 2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2 2、金屬的防護(hù) 練習(xí)3、A 【小結(jié)】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：金屬作陽極電解＞金屬作負(fù)極（原電池）＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕 （2）防止金屬腐蝕的方法 ①電鍍，強(qiáng)②負(fù)， 正，犧牲陽極保護(hù)法。③負(fù)，陰，正，陽，陰極電保護(hù)法或外加電流陰極保護(hù)法 【合作探究】 1、A ★2、C ★★3 (1) Zn（或鋅） 正極 (2) 鋅與還原出來的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b (3) 2H＋+2e－→H2 87 【課堂訓(xùn)練】 1、A 2、D 3、B 4、C 5、D 6 (1) C B (2) B 負(fù)極：2Cu+4 OH－→2Cu(OH)2 +4e- 正極：2H2O+O2+4e-→4 OH－ (3)燒杯、氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液 將稀硫酸換成氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液 電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【當(dāng)堂檢測】1、B