人教版高二化学 第十一章 第四节 原电池原理及应用9页

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第四节 原电池原理及其应用

新大纲要求:
(1)原电池工作原理、构成条件；
（2）电极判断、电极反应和电池反应书写；
（3）金属的腐蚀防护；
（4）原电池有关计算
一、知识点巩固
史料：电池是如何发明的？
电池在我们今天的生活中，可以说已经成为不可离开的东西了：大到汽车用的蓄电池，
小到电子表上的纽扣电池。你可知道，200 多年前的电池发明过程中有一段曲折的故事，它
至今仍能给我们以有益的启迪。
1800 年，英国皇家学会会长收到了意大利帕费亚大学物理学教授伏打 (A．Volta，1745-1827)
的一封信，信中说他制成了一种能够提供“不会衰竭的电荷及无穷的电力”的仪器，这里所
说的那种仪器，就是后来所说的伏打电池。那么，伏打是如何发明出这种电池的呢？
事情还须回到一年前：伏打收到他的同胞、生理学家伽法尼的一篇论文。文中谈到他的
一次偶然发现：当他把悬有去了皮的青蛙腿的铜钩挂在铁架台上，发现蛙腿会发生奇异的痉
挛现象。伽法尼从职业本能出发，把注意力集中到了肌肉收缩上，认为这是一种由生物电引
起的现象。起初伏打也曾这样想，不久便对此产生了怀疑。物理学家的敏感把他的注意引到
了两种金属的接触上，他的结论是“接触电”或“金属电”，而非“生物电”。
接下来，伏打做的实验就是把不同的两种金属(锌和铜)放进食盐水中进行实验。他成功
了！世界上第一个原电池——伏打电池就此诞生！ 1801 年，拿破仑把伏打召到巴黎，亲自
授予奖章和奖金，并给予许多优厚待遇。
1．原电池
（1）原理（以伏打电池为例作图说明）
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
①电极名称的确定
从电子流向上看
从氧化还原反应中看
金属的活泼性上看
胶粒的电泳、离子的定向移动等
②反应原理:氧化反应 Zn—2e=Zn2+
还原反应 2H++Fe=H2↑
原电池能化学能转化为电能的一种装置，是将氧化反应和还原反应分别在两极进行的氧
化-还原反应装置

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（2）构成条件（介绍一下通过盐桥也可构成原电池）
①两个活泼性不同的电极
②电解质溶液(单独的电极不一定能电解质溶液反应)
③形成闭合回路(或在溶液中接触)
2．金属腐蚀及防护
金属腐蚀：金属或合金周围接触到的物质进行化学反应而使金属消耗的过程
类型
（1）化学腐蚀：金属与非金属直接接触而发生反应的腐蚀。
（2）电化腐蚀析:以构成微型原电池的形式进行的金属腐蚀；
①氢腐蚀吸
②吸氧腐蚀
以钢铁在空气中的锈蚀为例说明 条件、现象、本质、联系
（3）金属腐蚀的快慢判断方法：
原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀。
同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。
（3）防护方法
①改变金属的内部组织结构
②在金属表面覆盖保护层
③电化学保护法
二、重点难点释疑
1．元素金属性强弱的比较方法（引导学生回答）
元素的金属性越强，单质越易失电子，其还原性越强；阳离子得电子能力越弱，阳离子
的氧化性越弱。
(1)根据元素在周期表中的位置进行比较。
原子的最外层电子数越少，电子层数就越多，原于核对最外层电子的引力越小，原子越
易失电子，其元素的金属性越强，而原子结构可以根据该元素在周期表中的位置反映出来
(2)根据不同单质与同一氧化剂的反应进行比较。
(3)根据最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行比较。
元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
(4)根据置换反应进行比较
(5)根据原电池电极进行比较：原电池正极的金属性较负极弱。
(6)根据电解时阳离子放电的先后进行比较。
电解时越易放电(得电子)的阳离子，对应元素的金属性越弱。
2．电池的分类及电极反应
按照其使用性质可分为：干电池、蓄电池、燃料电池。
按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。
①干电池也称一次电池，即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再
次使用了。现在所用的一次电池主要有：锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银扣式电池。
②蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性...