2.能以铜锌原电池为例，认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。

  3以电解水为例，了解电解池的概念、组成、简单分析电解池的工作原理及应用。

阳极：阴离子还原性 S2->I->Br->Cl->OH->SO42-（含氧酸根）>F-

阴极：阳离子氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+

．电解饱和食盐水反应原理

　　饱和食盐水成分：溶液存在Na+、Cl－、H+、OH－四种离子。

　　电极反应式：阴极：2H+＋2e－=H2↑（还原反应）；

　　            阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）。

　　实验现象解释：

　　（1）阴极区域变红原因：由于H+被消耗，使得阴极区域OH－离子浓度增大（实际上是破坏了附近水的电离平衡，c(H+)因电极反应而降低，导致c(OH－)增大，使酚酞试液变红）。

　　（2）湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝原因：氯气可以置换出碘化钾中的碘，Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝。

　　注意：如果试纸被熏蒸的太久，蓝色会因为湿氯气的漂白作用而褪去。

　　电解饱和食盐水的总反应式：

　　该电解反应属于放氢生碱型，电解质与水均参与电解反应，类似的还有K2S、MgBr2等。

练习：1金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）                           （      ）

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e— == Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+    

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

2．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是                           (        )

A．D＞C＞A＞B               B．D＞A＞B＞C      

 C．D＞B＞A＞C              D．B＞A＞D＞C

3．图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是                                                (        )

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌

C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快

5．PH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是                                                          （      ）

A、NaoH            B、H2SO4            C、AgNO3            D、Na2SO4

3化学电池：化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。

一次电池 ：

一次电池的活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。

例如；碱性锌锰干电池

负极： Zn ＋ 2OH——2e—＝Zn（OH）2

　　正极：2MnO2 ＋ 2H2O ＋2e—＝2MnOOH ＋ 2OH—

总反应：Zn ＋2MnO2 ＋ 2H2O＝2MnOOH ＋Zn（OH）2

二次电池

二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电介质是H2SO4 .

铅蓄电池放电的电极反应如下：

　　负极：Pb（s）＋SO42－（aq）－2e－＝PbSO4（s）（氧化反应）

　　正极：PbO2（s）＋SO42－（aq）十4H＋（aq）＋2e－＝PbSO4（s）＋2H2O (l)（还原反应）

总反应：Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）＝2PbSO4（s）十2H2O (l)

铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：

阴极：PbSO4（s）＋2e－＝Pb（s）＋SO42－（aq）（还原反应）

阳极：PbSO4（s）＋2H2O (l) －2e－＝PbO2（s）＋SO42－（aq）十4H＋（aq）（氧化反应）

总反应：2PbSO4（s）十2H2O (l) ＝Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）

可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：

Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）     2PbSO4（s）十2H2O (l)

燃料电池

燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。

⑴氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。它的的工作原理：

负极：2H2 － 4e－＝ 4H＋

正极：O2十4H＋（aq）＋4e－＝2H2O

总反应：2H2十O2＝2H2O

⑵以碱性氢氧燃料电池为例，它的燃料极常用多孔性金属镍，用它来吸附氢气。空气极常用多孔性金属银，用它吸附空气。电解质则由浸有KOH溶液的多孔性塑料制成，其电极反应为： 

　  负极反应：2H2＋4OH－＝4H2O＋4e －

　　正极反应：O2＋2H2O＋4e －＝4OH－ 

　　总反应：2H2＋O2＝2H2O 

除氢气以外，烃、肼、甲醇、氨等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧外，空气中的氧气也可以做氧化剂。

(3)甲烷燃料电池（KOH做电解质）

用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：

负极：CH4＋10OH－－8e ＝＋7H2O；

正极：4H2O＋2O2＋8e ＝8OH。

电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

练习1.  铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性  材料，电池总反应式为：

Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:

(1) 放电时：正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。

(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________________。

2．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为

2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是(        )

A．Ag                              B．Zn(OH)2       

 C．Ag2O                             Ｄ．Zn

3．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb+SO====PbSO4+2e－，正极PbO2+4H++SO+2e－====PbSO4+2H2O今若制得Cl2 0.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是                                    (        )

A．0.025 mol                              B．0.050 mol    

 C．0.10 mol                                D．0.20 mol

4、金属的电化学腐蚀与防护

（一)、金属腐蚀的类型：

1、化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。

2、电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。

（二）、金属的电化学腐蚀：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。

金属腐蚀的本质：（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=Mn+

（三）、钢铁的电化学腐蚀

　(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)

　　阳极(Fe)：Fe-2e-=Fe2+

　　Fe2+＋2H2O=Fe(OH)2＋2H+

　　阴极(杂质)：2H+＋2e-=H2 

　　电池反应：Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑

　　由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。

　　(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)

　　阳极(Fe)：Fe—2e-=Fe2+

　　阴极：O2＋2H2O＋4e-=4OH-

　　总反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2

　　由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。

　析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成Fe(OH)3脱水生成Fe2O3 铁锈。钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。

　　Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑    O2＋2H2O＋4e-→4OH- 

　　2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2   2H+＋2e-→H2

析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。

化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系：

如下

图14-4

依据上图，完成下列填空：

(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为                    ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH              (选填“不变”“升高”或“下降”)。

(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为

                     、                 。

(3)如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以

是                  (选填a，b，c多选扣分)。

a．Ba(OH)2        b．Ba(NO3)2        c．BaCl2

(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为         (选填a、b、c多选扣分)。

a．先加NaOH,后加Na2CO3，再加钡试剂              b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3

c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3

(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过              、冷却、               (填写操作名称)除去NaCl

(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为                                                            。

二、问题发现：