第3节化学能转化为电能——电池…………三年26考高考指数:★★★★★1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。一、原电池1.概念：把_______转化为_____的装置。2.构成条件(1)有两个_____________的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入____________中。(3)两电极间构成___________。3．工作原理——“两电极两反应三方向”如图是Cu-Zn原电池，请填空：(1)两个电极。负极为____，正极为____。(2)两个电极反应。负极：______________，正极：_____________。(3)三个方向。①电子方向：电子从_____流出经外电路流入_____；②电流方向：电流从_____流出经外电路流入_____。③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向_____迁移，阳离子向______迁移。(4)两种装置的比较。装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗，装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路。二、化学电源的种类及其工作原理1.一次电池(碱性锌锰干电池)碱性锌锰干电池的工作原理如下：2.二次电池(以铅蓄电池为例)可概括为：“放负充阴，放正充阳，充放相逆”(1)放电时的反应。①负极反应：_________________________________②正极反应：___________________________________________________③总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)(2)充电时的反应。①阴极反应：_______________________________②阳极反应：______________________________________________③总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。三、金属的腐蚀和防护1.化学腐蚀与电化学腐蚀2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型3.金属的防护(1)加防护层。如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。(2)电化学防护。①牺牲阳极保护法——原电池原理被保护的金属设备作______，比被保护的金属活泼的金属作______。②阴极电保护法——电解原理被保护的金属设备作_____，废铁作______。(3)改变内部结构，如制成不锈钢等。1.不是所有化学反应都可以设计成原电池。()【分析】正确。只有氧化还原反应才可以设计成原电池。2.原电池的两电极中，较活泼的电极一定为负极。()【分析】错误。不一定，如铝、镁和NaOH溶液构成的原电池，铝作原电池的负极，镁作原电池的正极。3.燃料电池的反应条件是燃烧。()【分析】错误。燃料电池利用的是可燃物燃烧这一氧化还原反应，但绝不是燃烧。4.可充电电池中的电极反应是可逆反应。()【分析】错误。可充电电池的充电与放电不是在相同条件下发生的，故它不是可逆反应。5.金属的阴极电保护法是利用原电池原理将被保护金属作阴极。()【分析】利用原电池原理保护金属是将被保护金属作原电池正极(也称阴极)，将更活泼的金属作负极(也称阳极)。叫作牺牲阳极保护法。而阴极电保护法是利用电解原理，将被保护金属作电解池的阴极。原电池的构成及电极反应式的书写1.原电池的构成——“两极一液一回路”2.正、负极的判断3.电极反应式的书写(1)一般电极反应式书写的三步骤。(2)复杂电极反应式的书写。=-如CH4酸性燃料电池中，电极反应式为：CH4+2O2====CO2+2H2O……总反应式2O2+8H++8e-====4H2O……正极反应式CH4+2H2O-8e-====CO2+8H+……负极反应式【高考警示钟】(1)负极本身不一定都参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料本身并不参加反应。(2)不注意电解质溶液的成分，容易误写电极反应式，如Al负极，在酸性溶液中生成Al3+，在碱性溶液中生成［Al(OH)4］-。(3)在原电池中离子移动方向容易误判。阳离子移向正极，阴离子移向负极。【拓展延伸】原电池正负极的其他判断方法(1)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动判断。在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。(2)根据电池总反应判断。反应中的还原剂是负极的活性物质，对应的