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第六章
化学反应与能量转化
3．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电
池，可分酸性和碱性两种。
负极反应 式 正极反应 式 电池总反 应式
酸性 2H2－4e－===4H
＋
O2＋4H＋＋4e－ ===2H2O
碱性 2H2＋4OH－－4e －===4H O 2 O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－
2H2＋O2===2H2O ________________
第六章
化学反应与能量转化
吸氧腐蚀 析氢腐蚀 中性 水膜呈_________ 酸性 水膜呈_____ 条件 酸性很弱 或_____________ 4H＋＋4e－ 正极反 2H2O＋O2＋4e－ ―→4OH－ ―→2H2↑ 应 负极反 2Fe―→2Fe2＋＋4e－ 应 Fe＋2H＋ 2Fe＋O2＋ ===Fe2＋＋ 总反应 2H2O===2Fe(OH)2 H2↑
2．比较金属活动性强弱
3．用于金属的防护
4．设计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池的构成条 件。具体方法是：
第六分 为两个半反应。
(2)根据原电池的电极反应特点，结
合两个半反应找出正、负极材料及电
解质溶液。
①电极材料的选择
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化学反应与能量转化
第六章
化学反应与能量转化
5.金属防护的方法 (1)电化学防护
原电池 ①牺牲阳极的阴极保护法— ________原理。
负极(阳极)：比被保护金属活泼的金
属。
正极(阴极)：被保护的金属设备。
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化学反应与能量转化
② 外 加 电 流 的 阴 极 保 电解池 护法—
________原理。
阴极：被保护的金属设备。
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化学反应与能量转化
考点串讲深度剖析
原电池电极反应式的书写
1．原电池正负极的判断方法
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化学反应与能量转化
2．电极反应式的写书
(1)若未给出正、负极，只是给出图
示装置，第一，应先分析出正、负极
及正、负极上的反应物；第二，就是
结合介质(酸、碱性环境)判断正、负
极产物；第三，在遵循质量守恒、电
第六章
化学反应与能量转化
第3节
化学能转化为电能
第六章
化学反应与能量转化
2 0 1 3 高 考 导 航
考纲要求
1.了解原电池的工作原理，能写出电
极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作
原理。
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化学反应与能量转化
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
化学反应与能量转化
原理 化学反应： CuCl2＋Fe===FeCl2 ＋Cu 电极反应： 负极：Fe－2e－ ===Fe2＋ 正极：Cu2＋＋2e－ ===Cu
装置图
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化学反应与能量转化
即时应用 2．(2011· 高考浙江卷)将NaCl溶液滴 在一块光亮清洁的铁板表面上，一段 时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a) 已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕 色铁锈环(b)，如右图所示。
阳极：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合
金、不锈钢等。
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化学反应与能量转化
加防护层 (3)_______________ ，如在金属表
面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表
面钝化等方法。
第六章
化学反应与能量转化
思考感悟 原电池中盐桥有什么作用？离子在盐桥 中是怎样定向移动的？
【提示】
原电池中盐桥起到了平衡电
液滴边缘O2含量较大，是原电池的
正极，A中Cl－在电池工作时向负极
(a)移动，A选项错误；B项显然正确；
C中Fe失电子被氧化而被腐蚀，故C
项错误，D中因Fe比Cu活泼，充当
负极的是Fe，负极反应为Fe－2e －
===
Fe2＋，故D错误。
第六章
化学反应与能量转化
命题视角把脉高考
教材高频考点
例1
(2011· 高考福建卷)研究人员研
2NaCl===Na2Mn5O10 ＋ 2AgCl 下 列
“水”电池在海水中放电时的有关说 法正确的是( )
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化学反应与能量转化
A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－
===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2
mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
第六章
制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜
艇的储备电源。该电池以金属锂和钢
板为电极材料，以LiOH为电解质，
第六章
化学反应与能量转化
使用时加入水即可放电。关于该电池的下 列说法不正确的是( ． )
A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成 C．放电时 OH 向正极移动 D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋ H2↑
在原电池中，选择还原性较强的物质 作为负极；氧化性较强的物质作为正
极。并且，原电池的电极必须导电。
电池中的负极必须能够与电解质溶液
或其中溶解的物质反应。
②电解质溶液的选择
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化学反应与能量转化
电解质溶液一般要能够与负极发生反
应，或者电解质溶液中溶解的其他物
质能与负极发生反应(如空气中的氧
气)。但如果两个半反应分别在两个
_______。与铅蓄电池相比，当消耗相
同质量的负极活性物质时，钠硫电池的 理论放电量是铅蓄电池的______倍。
第六章
化学反应与能量转化
【解析】
由电池反应可与看出金属钠
失去电子作为负极，单质硫得电子被还 原成 S2－，所以正极的电极反应式为 xS x
2 ＋2e ===Sx－； 由于原电池内部要靠离子
(2)分类： ①化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气 体或非电解质液体等直接发生化学反 应而引起的腐蚀。
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化学反应与能量转化
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质 溶液接触时,因发生化学反应而引起 析氢腐蚀 的腐蚀 。电化学腐蚀又包括 吸氧腐蚀 __________和___________两类。
以铁的腐蚀为例：
荷守恒的原则下写出电极反应式；
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化学反应与能量转化
第四，可根据两个电极反应式写出总
反应式。
(2)若给出总反应式，直接可以写出电 极反应式，即氧化剂在正极上反应， 还原剂在负极上反应。一般情况下书 写负极反应式比较容易，然后利用总
反应式减去负极反应式便可得到正极
反应式。
第六章
化学反应与能量转化
化学反应与能量转化
解 析 ： 选 B。 A 项 ， Ag ＋ Cl － － e － ===
AgCl应为负极反应式，故错误；B
项，按负极反应式计算即可，B项正 确；C项，Na ＋ 由负极向正极移动， 故错误；D项，AgCl是氧化产物，故
错误。
第六章
化学反应与能量转化
原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
例3 铅蓄电池的充放电反应方程式为 Pb
＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋ 充电 2H2O。 关 于铅 蓄电 池 的说 法正 确的 是 ( )
放电
第六章
化学反应与能量转化
A． 在放电时， 正极发生的反应是 Pb＋SO2 4 －2e ===PbSO4＋2e
－ －
－
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C． 在充电时， 电池中硫酸的浓度不断变小 D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4 ＋2e ===Pb＋SO2 4
＋ － －
＋ SO
2－ 4
＋ 2e
－
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化学反应与能量转化
总反应：Pb＋PbO2 ＋2H2SO4===2PbSO4 ＋2H2O。 － 充电反应为：阴极：PbSO4＋2e ===Pb＋
2－ SO4 ；
阳极： PbSO4＋2H2O－2e ===PbO2＋4H － ＋SO2 ； 4 总反应：2PbSO4 ＋2H2O===Pb＋PbO2 ＋ 2H2SO4。
(3)若是复杂的新型电池，首先写出 容易书写的一极的反应式，然后利用
总反应式减去易写的电极反应式便得
到另一极反应式。
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化学反应与能量转化
即时应用
1．(2011· 高考安徽卷)研究人员最近
发明了一种“水”电池，这种电池能 利用淡水与海水之间含盐量差别进行 发电，在海水中电池总反应可表示为： 5MnO2 ＋ 2Ag ＋
第六章
化学反应与能量转化
导致该现象的主要原因是液滴之下氧
气含量比边缘处少。下列说法正确的
是( )
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化学反应与能量转化
A．液滴中的Cl－ 由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极
反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被
腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，
容器中进行(中间连接盐桥)，则左右
两个容器中的电解质溶液应含有与电
极材料相同的阳离子。
第六章
化学反应与能量转化
如在铜- 硫酸构成的原电池中，负 锌极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质 溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋ 的电解质溶液中。 (3)按要求画出原电池装置图。 如根据以下反应设计的原电池：
第六章
第六章
化学反应与能量转化
2．构成原电池的三条件
(1)具有两个活泼程度不等的电极。
(2)具有电解质溶液。 (3)形成闭合回路。
3．工作原理
第六章
化学反应与能量转化
电子 氧化
Zn－2e－===Zn2＋
相反 还原
2H＋＋2e－===H2↑