《(人教版)《第四章-电化学基础》复习课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(人教版)《第四章-电化学基础》复习课件.ppt（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、原电池、电解池工作原理一、原电池、电解池工作原理1.1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。 阳极阳极（内电路（内电路） 阴极阴极（内电路）（内电路）CCH2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极+ee电源电源正极正极负极负极CuZnH2SO4溶液溶液eeH+SO4 2 H+SO4 2 氧化反应氧化反应: Zn-2e- = Zn2+还原反应还原反应:2H+2e - = H2还原反应还原反应:2H + +2e - = H2氧化反应氧化反应: 4OH + 4e - =O2+2H2OOHOH原电池原电池电解池电解池定义定义形成形成条件条
2、件电极名称电极名称电极判断电极判断电极反应电极反应得失电子得失电子 电子流向电子流向化学能转变成电能的装置。化学能转变成电能的装置。 将电能转变成化学能的装置。将电能转变成化学能的装置。活动性不同两电极活动性不同两电极（燃料电池电极除外）（燃料电池电极除外）电解质溶液（有选择性）电解质溶液（有选择性）两电极必须插入电解质溶液中两电极必须插入电解质溶液中（或两电极相靠）形成（或两电极相靠）形成闭合闭合回路回路两电极接直流电源（两电极接直流电源（两电极活两电极活动性可相同，也可不同动性可相同，也可不同）电解质溶液（任意）电解质溶液（任意）两电极必须插入电解质溶液中两电极必须插入电解质溶液中形成形成
3、闭合闭合回路回路负极：负极：较活泼金属较活泼金属正极：正极：较不活泼金属较不活泼金属(或能导电或能导电的非金属等的非金属等)阳极阳极：电源：电源正极正极相连相连阴极阴极：电源：电源负极负极相连相连负极（负极（内电路为内电路为阳极阳极）：发生）：发生 氧化反应（氧化反应（失电子失电子） 正极（正极（内电路为内电路为阴极阴极）：发生）：发生还原反应（溶液中的还原反应（溶液中的阳离子阳离子移移向正极向正极得电子）得电子）阳极：阳极：发生氧化反应（发生氧化反应（电极电极或溶或溶 液中的液中的阴离子阴离子移向阳极移向阳极失电子失电子）阴极阴极：发生还原反应（溶液中的：发生还原反应（溶液中的 阳离子阳离子
4、移向阴极移向阴极失电子失电子）负极负极 正极正极负极负极 阴极阴极 ； 阳极阳极 正极正极池池型型 电解池电解池电镀池电镀池（应用电解原理）（应用电解原理）铜的精炼池铜的精炼池 （应用电解原理）（应用电解原理）装装置置特特征征电电极极反反应应溶液溶液的浓的浓度度阳极阳极:M-ne-= Mn+阴极阴极:Mn+ne- = M阳极、阴极阳极、阴极和电解质溶液和电解质溶液阳极阳极: 镀层金属镀层金属(M)阴极：阴极： 镀件镀件电镀液：含镀层金属电镀液：含镀层金属离子离子(Mn+)阳极阳极: 粗铜粗铜(含含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等 )阴极阴极: 精铜精铜电解液电解液: CuSO4溶液溶液
5、阳极阳极: (活性电极活性电极先放电先放电)易放电易放电阴离子首先放电阴离子首先放电阴极阴极: 的阳离子的阳离子首先放电首先放电阳极阳极:Cu2e-= Cu2+（Zn-2e- = Zn2+ Fe-2e- = Fe2+等）等）阴极阴极:Cu2+2e- = Cu（Ag、Pt、Au成为成为“阳极泥阳极泥” ）改变改变不变不变变小变小电解原理的应用：电解原理的应用：原电池原理的应用原电池原理的应用各种化学电源各种化学电源1.普通锌锰电池普通锌锰电池2.碱性锌锰电池碱性锌锰电池3.铅蓄电池铅蓄电池4.燃料电池燃料电池介质介质电池反应：电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性
6、负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H - 4e- = 4H+O + 2H O + 4e- = 4OH-2H - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O2H +4OH- - 4e- = 4H O O + 2H O + 4e-= 4OH-4、电极反应的书写、电极反应的书写书写规律书写规律:原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式；原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式；书写方法书写方法:总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。 对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验；对于较复杂的、陌生的反应可用该
7、方法解题并检验；书写注意事项书写注意事项:一看电极材料一看电极材料;二看环境介质二看环境介质;三看附加条件与信息。三看附加条件与信息。5、电解计算、电解计算难点：燃料电池电极反应式的书写难点：燃料电池电极反应式的书写 可充电电池电极反应式的书写可充电电池电极反应式的书写O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH.电子守恒法电子守恒法.pH值的计算值的计算 阴极上析出阴极上析出1molH2,表示有表示有2molH离子放电，则溶液中增离子放电，则溶液中增加加2molOH-离子；若阳极上析出离子；若阳极上析出1molO2,表示溶液中表示溶液中4molOH-离子放电，则溶液中离子放电，则溶液中4molH
8、离子。离子。电解原理的应用电解原理的应用阳极：阳极：镀层金属镀层金属阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品( (镀件）镀件）电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的电解质含有镀层金属离子的电解质实验装置实验装置二二 电解池中离子的反应顺序电解池中离子的反应顺序阴极阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序：得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序：阳极阳极:失失电子电子,发生发生氧化氧化反应反应当阳极为金属电极时，当阳极为金属电极时，金属电极金属电极优先放电。优先放电。当阳极为惰性电极时当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序：常见阴离子放电顺序：(只在熔融状态下放电只在熔融状态下放电) 电解质溶液
9、用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解电解类型类型 举举 例例电极反应电极反应溶液溶液 pH变化变化溶液复原溶液复原方法方法物质类别物质类别实例实例 含氧酸含氧酸H2SO4强碱强碱NaOH活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：4OH- - 4e- = O2 +2H2O阴极：阴极：4H+ + 4e- = 2H2减小减小增大增大不变不变H2O阳极：阳极：2Cl- - 2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e- = H2增大增大HCl不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐CuCl2阳极：阳极：2Cl- - 2e- =Cl2阴极：阴极：Cu2+2
10、e- = Cu减少减少CuCl2活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐NaCl阳极：阳极：2Cl- - 2e- =Cl2阴极：阴极：2H+2e- =H2增大增大HCl不活泼金属的不活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐CuSO4阳极：阳极：4OH- - 4e- =O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e- = 2Cu减小减小CuO放氢生放氢生碱型碱型放氧生放氧生酸型酸型2H2O 2H2 +O2 电解电解电解水型水型电解电解溶质溶质电电解解溶溶质质和和水水阴阳极产物的阴阳极产物的化合物化合物三、电解池及原电池的应用三、电解池及原电池的应用-金属的防护金属的防护1）金属腐蚀快慢的判断）金属腐蚀快慢的判断2）金属
11、的防护方法）金属的防护方法外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法牺牲负极的正极保护法原电池、电解池的区分关键看原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；是否有外接电源；有有外加电源的装外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。电解池、电镀池和精炼池的区分关键看电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液阳极材料和电解质溶液。【说明】：多池组合时【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间是
12、在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。2.多池组合判断：多池组合判断：无外电源：无外电源：一池为原电池，其余为电解池；一池为原电池，其余为电解池；有外电源：有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池全部为电解池或电镀池、精炼池常见题型：常见题型：1.单池判断：单池判断： 练习1.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。电解池电镀池 NaCl溶液溶液 硫酸溶液硫酸溶液原电池CuSO4溶液溶液精炼池ABCDCuSO4溶液溶液（ A ）（B）（C）（D）CuSO4 AgNO3AgNO3NaHSO4AgCu
13、CuCPtPtAgFe2.写出下列装置的极反应，并判断写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液溶液PH值值的变化。的变化。电解池电解池原电池原电池电解池电解池电解池电解池负极负极正极正极阴极阴极阳极阳极e-3.3.下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后数天后数天后图一图一图二图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极反应为：电极反应为： （3）图二说明原溶液呈）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极
14、反应为：电极反应为： 发生了原电池反应发生了原电池反应中性或弱碱中性或弱碱吸氧吸氧负极：负极：Fe -2e = Fe2+; 正极正极:2H2O +O2 +2e-=4OH-负极：负极：Fe-2e-= Fe2+；正极：；正极：2H+ +2e-= H2较强酸性较强酸性析氢析氢4. 如下图两个电解槽中，如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。均为石墨电极。如果电解过程中共有如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确电子通过，下列叙述中正确的是的是( ) A.甲烧杯中甲烧杯中A极上最多可析出铜极上最多可析出铜0.64gB.甲烧杯中甲烧杯中B极上电极反应式为：极上电极反应式为： 4O
15、H- 4e- =2H2O+O2C.乙烧杯中滴入酚酞试液，乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红极附近变红D.乙烧杯中乙烧杯中C极上发生还原反应极上发生还原反应C1. 原电池正、负极的确定原电池正、负极的确定(1) 活泼金属一般作负极；活泼金属一般作负极；(2) 电子流出电子流出的一极或电流流入的一极为负极；的一极或电流流入的一极为负极；(3) 在内电路中在内电路中阴离子阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。极。(4)发生氧化反应发生氧化反应(还原剂中元素化合价还原剂中元素化合价升高升高)的一极为负极。的一极为负极。 此外还可以借助氧化反应过程发生的一
16、些特殊现象（如电极溶此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。2.电解池电解池 阴、阳极的判断阴、阳极的判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断 阴极：阴极：与直流电源的与直流电源的负极负极相连接的电解池中的电极。相连接的电解池中的电极。 阳极：阳极：与直流电源的与直流电源的正极正极直接连接的电极。直接连接的电极。 若是惰性电极（若是惰性电极（，在该极上，溶液中还原性强的，在该极上，溶液中还原性强的阴离子阴离子首先首先失去电子被氧化；失去电子被氧化；若是活性电极，若是活性电极，电极材料参与反应电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。溶液中。