（浙江版）2021高考化学一轮复习 专题六 化学能与电能的转化课件.pptx

考点一原电池原理及其应用考点基础1.原电池的概念把①化学能转化为②电能的装置。2.原电池的构成条件(1)有两个③活动性不同的电极。(2)将电极插入④电解质溶液中并形成⑤闭合回路。(3)能自发进行的⑥氧化还原反应。3.工作原理下图是Cu-Zn原电池示意图。 电极材料4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或非金属)作正极。(2)加快化学反应速率由于形成了原电池,导致反应速率加快。如Zn与稀硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原电池,加快反应速率。(3)用于金属的防护使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。(4)设计制作化学电源设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件:a.必须是能自发进行的氧化还原反应。b.根据氧化还原关系找出正、负极材料(负极就是失电子的物质,正极用比负极活动性差的金属即可,也可以用石墨)及电解质溶液。c.按要求画出原电池装置示意图。重点突破考点二电解原理及其应用考点基础1.电解原理(1)概念在①直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。将电能转化为②化学能的装置叫电解池。阴、阳离子在电极上得到电子、失去电子发生还原反应、氧化反应的过程就叫③放电。(2)构成条件电极材料2.电解原理的应用(1)氯碱工业——电解饱和食盐水主要生产过程如下: 阳极(放电顺序:Cl->OH-):2Cl--2e- Cl2↑(氧化反应)阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e- H2↑(还原反应)总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑离子方程式:⑩2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑(2)电镀和电解精炼铜示意图电极反应(3)电冶金a.原理:利用电解原理使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。b.适用范围:制取活泼金属单质,如电解熔融NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al,化学方程式分别为: 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑, MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑, 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。重点突破电解池中阴、阳极的判断与电极反应式的书写1.阴、阳极的判断方法(1)根据电源的正负极、离子移动的方向、发生反应的类型判断(2)依据电极质量变化判断一般,电极质量减轻的是阳极,电极质量增加的是阴极。(3)依据电极产物判断产生Cl2或O2的电极是阳极;产生H2的电极是阴极。(4)依据溶液变化判断如果电解某中性溶液(如NaCl、Na2SO4)时某极附近溶液能使酚酞呈红色,则它是阴极(H+放电,OH-浓度增大)。2.电解时电极产物的判断 3.电极反应式的书写考点三金属的腐蚀与防护考点基础1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀其他反应3.金属的保护(1)在金属表面覆盖保护层a.涂油漆等;b.镀抗腐蚀金属——电镀、热镀、喷镀法;c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜,如烤蓝。(2)改变金属内部组成、结构而增强其抗腐蚀能力,如制成不锈钢。(3)电化学防护a.⑥牺牲阳极的阴极保护法:形成原电池时,让被保护金属作正极,不反应,起到保护作用;活泼金属反应而被腐蚀。b.⑦外加电流的阴极保护法:将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两极,使被保护的金属作阴极,在外加直流电的作用下使其得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。方法原电池电极反应式的书写方法1.一般电极反应式的书写 2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式=总反应式-较简单一极电极反应式3.燃料电池电极反应式的书写(1)正极反应式的书写正极通入的气体一般是氧气,根据电解质的不同,分以下几种情况:①在酸性溶液中生成水:O2+4H++4e- 2H2O;②在碱性溶液中生成氢氧根离子:O2+2H2O+4e- 4OH-;③在固体电解质(高温下能传导O2-)中生成O2-:O2+4e- 2O2-;④在熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)中生成碳酸根离子:O2+2CO2+4e- 2C 。(2)负极反应式的书写负极通入的是燃料,发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产物结合,有以下几种情况:①若负极通入的气体是氢气,则a.酸性溶液中:H2-2e- 2H+;b.碱性溶液中:H2-2e-+2OH- 2H2O;c.熔融氧化物中:H2-2e-+O2- H2O。②若负极通入的气体为含碳的化合物,如CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为+4价碳的化合物,在酸性溶液中生成CO2,在碱性溶液中生成C ,熔融碳酸盐中生成CO2,熔融氧化物中生成C ;含有的氢元素最终生成水。如CH3OH燃料电池负极反应式在酸性溶液中为CH3OH-6