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1、电化学化学专题2021/8/11 星期三1原电池知识小结原电池知识小结把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置Zn Cu H2SO4溶液溶液 负极负极：较活泼金属（：较活泼金属（Zn）正极：较不活泼金属（正极：较不活泼金属（Cu）或非金属（石墨）或非金属（石墨）（1）活泼性不同的两电极；（）活泼性不同的两电极；（2）电解质溶液；）电解质溶液；（3）形成闭合回路。（）形成闭合回路。（4）有自发的氧化还原反应。）有自发的氧化还原反应。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 负极负极：（Zn）氧化反应：）氧化反应：Zn-2e-=Zn2+正极：正极：（Cu）还原反应：）还原反应：2H+2e-=H2
2、定义定义装置装置条件条件电极电极电极反应电极反应总反应总反应2021/8/11 星期三2把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置C Fe NaCl溶液溶液(1)两电极接直流电源两电极接直流电源;(2)电极插入电解质溶液电极插入电解质溶液;(3)形成闭合电路。形成闭合电路。阴极阴极:与电源负极相连的电极与电源负极相连的电极阳极阳极:与电源正极相连的电极与电源正极相连的电极2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2通电电解池知识小结电解池知识小结定义定义装置装置形成条件形成条件电极电极电极反应电极反应电解反应电解反应阴极阴极:还原反应还原反应 2H+2e-=H2阳极阳极:氧化反应氧化反
3、应 2Cl-2e-=Cl22021/8/11 星期三3待镀品待镀品 Cu CuSO4溶液溶液应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。或合金的过程。(1)待镀金属作阴极待镀金属作阴极;(2)镀层金属作阳极镀层金属作阳极;(3)电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀液必须含有镀层金属的离子。同电解池同电解池(略略)阴极阴极:电镀液中金属离子得到电子电镀液中金属离子得到电子,发生还原反发生还原反应应;阳极阳极:金属电极失去电子金属电极失去电子,发生氧化反应。发生氧化反应。阳极阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu电镀池知识小
4、结电镀池知识小结定义定义装置装置电极电极条件条件电极反应电极反应电镀反应电镀反应2021/8/11 星期三4电极产物的判断电极产物的判断1.1.阳极产物的判断阳极产物的判断:(:(先看电极后看溶液先看电极后看溶液)(1)(1)活性电极活性电极:(:(活动性排在活动性排在PtPt以前以前)则电极失电子则电极失电子,电极溶解电极溶解(2)(2)惰性电极惰性电极:(:(如如Pt.C)Pt.C)则看溶液中阴离子失电子能力。则看溶液中阴离子失电子能力。阴离子的放电顺序阴离子的放电顺序:S S2-2-I I-Br Br-Cl Cl-OH OH-含氧酸根离子含氧酸根离子 F F-2.2.阴极产物的判断阴极产
5、物的判断:(:(看阳离子得电子能力看阳离子得电子能力)阳离子的放电顺序：阳离子的放电顺序：AgAg+Fe Fe3+3+Cu Cu2+2+H H+Pb Pb2+2+Sn Sn2+2+Fe Fe2+2+Zn Zn2+2+Al Al3+3+MgMg2+2+Na Na+Ca Ca2+2+2021/8/11 星期三5氯碱工业原理氯碱工业原理氯碱工业（离子膜法）氯碱工业（离子膜法）+精制饱和精制饱和NaCl稀盐水稀盐水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+阳离子交换膜阳离子交换膜2021/8/11 星期三61、池型的判断、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一
6、定为原电池；有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；小结：原电池与电解池的比较及判断小结：原电池与电解池的比较及判断3、电解池放电顺序的判断、电解池放电顺序的判断阳极放电：阳极放电：1）惰性电极）惰性电极：溶液中阴离子放电。溶液中阴离子放电。2）非惰性电极）非惰性电极：电极材料首先失电子。：电极材料首先失电子。阴极放电：阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极的判断、电极的判断原电池，看电极材料；原电池，看电极材料；电解池，看电源的正负极。电解池，看电源的正负极。2021/8/11 星期三7FeCu氯化铜氯化铜溶液溶液氯化铜溶液氯化铜溶液C
7、uC氯化铜溶液氯化铜溶液CuC写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应ABDCFeCu氯化钠氯化钠溶液溶液练练 习习2021/8/11 星期三8溶溶液液电解液电解液浓度浓度溶液溶液pH值值复复原原方方法法电解的类型电解的类型H2SO4NaOHNa2SO4HClNaClCuSO4增大加H2O电解水不变减小减小减小增大减小增大生成新物质生成新物质通入HCl通入HCl加入CuO电解电解质放出H2生成碱放出O2生成酸用惰性电极电解下列溶液用惰性电极电解下列溶液用惰性电极电解下列溶液用惰性电极电解下列溶液,根据电解规律填写下表根据电解规律填写下表根据电
8、解规律填写下表根据电解规律填写下表2021/8/11 星期三9-ne-ne-被被氧氧化化金属腐蚀的实质金属腐蚀的实质金属的腐蚀金属的腐蚀金属原子金属原子金属阳离子金属阳离子2021/8/11 星期三10金属腐金属腐蚀的种的种类 电流电流例如例如 条件条件 种类种类 相互相互关系关系 本质本质 有微弱的电流有微弱的电流 无无 钢铁腐蚀钢铁腐蚀 2Fe3Cl22FeCl3不不纯纯金金属属或或合合金金跟跟电电解解质质溶溶液液接接触触发发生原电池反应生原电池反应 电化腐蚀电化腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生 较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化 金属被氧化金
9、属被氧化 金属与非电解金属与非电解质等直接发生质等直接发生化学反应化学反应 2021/8/11 星期三11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，电极反应为：腐蚀，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，电极反应为电极反应为：发生了原电池 反应中性、弱碱或很弱酸吸氧负极：2Fe-4e-=2FeFe-4e-=2Fe2+2+；正极：2H2H2 2O+OO+O2 2+4e-+4e-=4O
10、H=4OH-负极：Fe-2e-=FeFe-2e-=Fe2+2+；正极：2H2H+2e-=H+2e-=H2 2较强酸性析氢2021/8/11 星期三12铁锈的生成铁锈的生成Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3xH2O(3-x)H2O生成的生成的Fe2O3xH2O就是铁锈就是铁锈。2021/8/11 星期三13小结：电解池及原电池的应用小结：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电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 有防腐
11、蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：强电解质溶液中强电解质溶液中 弱电解质溶液中弱电解质溶液中 非电解质非电解质2）金属的防护方法）金属的防护方法改变金属内部结构改变金属内部结构覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法2021/8/11 星期三14下列各装置中都盛有下列各装置中都盛有0.1mol/L的的NaCl溶液，放置一定时间后，溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速度由快到慢的正确顺序是（装置中的四块相同锌片，腐蚀速度由快到慢的正确顺序是（）D2021/8/11 星期三15汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海
12、绵状灰铅的铅板和另汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。总作电解液。总反应式为：反应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）试写出放电时的正、负极反应式）试写出放电时的正、负极反应式正极正极:_:_负极负极:_:_（2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e+2
13、e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+SOSO4 42-2-2e2e-=PbSO=PbSO4 4电源电源PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=PbO=PbO2 2+4H4H+SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4 +2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-铅蓄电池铅蓄电池2021/8/11 星期三16燃料电池燃料电池新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板，负极是通新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。如：氢氧燃料电池，电解质溶液为
14、如：氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液的氢氧化钾溶液：正极：正极：O2+4e-+2H2O=4OH-负极：负极：2H24e-+4OH-=4H2O电解质溶液为酸性又如何？电解质溶液为酸性又如何？2021/8/11 星期三17此电池放电时，负极发生反应的物质为（此电池放电时，负极发生反应的物质为（）AAgBZn(OH)2CAg2ODZn充电充电放电放电2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O1银银锌锌电电池池广广泛泛用用于于电电子子仪仪器器的的电电源源，它它的的充充电电和放电过程可表示为：和放电过程可表示为：D拓展练习拓展练习2021/8/11 星期三182一一种种新新型型的的燃燃料
15、料电电池池，它它以以多多孔孔镍镍板板为为电电极极插插入入KOH溶液中，然后分溶液中，然后分别别向两极通入乙向两极通入乙烷烷和氧气，和氧气，其其总总反反应应为为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关此有关此电电池的推断正确的是（池的推断正确的是（）A负负极反极反应为应为14H2O+7O2+28e-=28OH-B放放电电一段一段时间时间后，后，负负极周极周围围的的pH减低减低C每消耗每消耗1molC2H6，则电则电路上路上转转移的移的电电子子为为14molD放电过程中放电过程中KOH的物质的量浓度不变的物质的量浓度不变BC2021/8/11 星期三193、把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸溶液中，用导线两两相连，若A、B相连时，A为负极；C、D相连时电流由D到C；A、C相连时C极上产生大量气泡，B、D相连时，B上有大量气泡产生，则四种金属活动性由强到弱的顺序为4、用惰性电极分别电解下列物质的溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是A.AgNO3B.Na2SO4B.C.CuCl2D.H2SO4 ACDBBD2021/8/11 星期三20表面皿中电解质溶液已经滴加酚酞。问哪些表面皿中电解质溶液已经滴加酚酞。问哪些区域先变红？为何？区域先变红？为何？Fe5、2021/8/11 星期三21