第三節 化學能轉化為電能原電池學習目標1、以銅鋅為例，從分析氧化還原反應的實質入手，領會原電池的工作原理。2、通過電子的得失很容易書寫電極反應和電池反應。3、認識金屬腐蝕的危害，通過試驗探究防止金屬腐蝕的措施。4、體驗化學能與電能相互轉化的探究過程的實際意義及重要應用。一、原電池原理1、原電池形成的條件（1）兩個活潑性 的電極，二者 （如相互接觸）或 相連，插入 中。（2）形成 回路。（3）總反應為能自發發生的 反應。2、正極、負極的判斷3、電極反應式的書寫和電荷移動方向（1）電極反應式的書寫負極： ，電極反應式： 。正極： ，電極反應式： 。電池反應： 。（2）電荷移動方向電子由 釋放，經 沿導線流入 ，電解質溶液中的 移向正極，在其表面得電子被 ；活潑負極失電子，形成一個閉合回路。二、金屬的腐蝕1、概念金屬與周圍的空氣或液體物質發生 反應面引起損耗的現象。2、分類一般分為 腐蝕和 腐蝕兩種。3、電化學腐蝕（1）概念： 的金屬暴露在潮濕的空氣中或跟 接觸時，由于形成 而發生腐蝕。（2）分類析氫腐蝕：在金屬外面的水膜呈 性時發生析氫腐蝕。負極反應： 。正極反應： 。電池反應： 。吸氧腐蝕在金屬外面的水膜 很弱或呈 ，溶解一定量 時發生吸氧腐蝕。負極反應： 。正極反應： 。電池反應： 。三、金屬的防護 1、改變金屬的內部結構，使其成為耐腐蝕金屬，如制成合金、 等。 2、加防護層，如在金屬表面加上耐腐蝕的油漆、搪瓷、陶瓷、瀝青、塑料、橡膠及電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。 3、電化學防護 （1）犧牲陽極保護法 原理 （陰極）：被保護的金屬設備 （陽極）：比較保護的金屬活潑的金屬 （2）外加電流陰極保護法 原理 ；被保護的金屬設備 ；惰性電極 例題1、下列敘述是小明做完銅、鋅原電池的實驗后得出的結論和認識，你認為正確的是 A、構成原電池正極和負極的材料必須是兩種金屬 B、由銅、鋅作電極與硫酸銅溶液組成的原電池中銅是負極 C、電子沿外導線由鋅流向銅，通過硫酸溶液被氫離子得到而放出氫氣 D、銅鋅原電池工作時，若有13克鋅被溶解，電路中就有0.4mol電子通過解析：兩種活潑性不同的金屬與電解質溶液能夠組成原電池，但不能因此說構成原電池電極的材料一定都是金屬，例如鋅和石墨電極 也能跟電解質溶液組成原電池。在原電池中，活潑金屬中的電子流向不活潑的電極，因此活潑金屬是負極。但電子不能通過電解質溶液，應該是氫離子在銅極上得到由鋅沿外導線轉移過來的電子。銅鋅原電池工作時，鋅負極失電子，電極反應為Zn2e Zn2+, 1molZn失去2mol電子，0.2mol鋅（質量為13g）被溶解，電路中有0.4mol電子通過。故選D。答案：D例題2、如圖所示是可用于測量阿伏加德羅常數的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導線相連，引出端分別為X、Y。（1）當以I=0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質量增加了0.25g，則右圖裝置中的X端應與直流電的 極相連，它是電解池的 極。（2）電解后銅片B的質量 。（填“增加”、“減少”或“不變”）（3）列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數NA。（已知電子電量e=1.610-19C）解析：本題把化學電解原理與物理電學知識有機綜合起來，較好地考查了理化學科綜合能力，充分反應理綜卷試題綜合特點及組合試卷優勢。答案：（1）負 陰 （2）減少 （3）6.021023例題3、以下現象與電化學腐蝕無關的是（ ） A、黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產生銅綠 B、生鐵比軟鐵心（幾乎是純鐵）容易生銹 C、鐵質器件附有銅質配件，在接觸處易生成鐵銹 D、銀質獎牌長期放置后在其獎牌的表面變暗解析： A黃銅（銅鋅合金）若發生電化學腐蝕時，被腐蝕的金屬應是金屬性較活潑的鋅而不是銅，B生鐵中含較多的碳，比軟鐵心（幾乎是純鐵）在電解質作用下更容易形成原電池，也更容易生銹。C鐵質器件附有銅配件時，在接觸電解質溶液時，鐵是原電池的負極，易被腐蝕生成鐵銹。D銀質獎牌久置后可能與氧氣或硫氧化成銀的化合物而使其表面變暗，這是化學腐蝕，與電化學腐蝕無關。【當堂檢測】1、下列各變化中屬于原電池反應的是（ ） A、在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層 B、鍍鋅鐵表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化 C、紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍黑色保護層 D、濃HNO3比稀HNO3更能氧化金屬銅2、在用Zn、Cu片和稀H2SO4組成的原電池裝置中，經過一段時間工作后，下列說法中正確的是（ ） A、鋅片是正極，銅片上有氣泡產生B、電流方向是從鋅片流向銅片 C、溶液中H2SO4的物質的量減小D、電解液的pH保持不變3、下列四個裝置中，導線中的電子由左邊一極流向右邊一極的是（ ）4、根據下列事實：X+Y2+ X2+YZ+2H2O = Z(OH)2+H2 Z2+氧化性比X2+弱 由Y、W電極組成的原電池，電極反應為W2+2e - W、Y-2e - Y2+，可知X、Y、Z、W的還原性由強到弱的順序是 A、XZYWB、ZWXY C、ZYXWD、ZXYW5、有人設計鉑和鋅為電極材料，埋入人體作某種心臟病人的心臟起搏器的能