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1、原电池和电解池课件第1页，本讲稿共78页2022/11/282第2页，本讲稿共78页2022/11/283把把化学能化学能转化为转化为电能电能的的装置装置就叫就叫原电池原电池。什么是原电池？什么是原电池？1.第3页，本讲稿共78页2022/11/284CuZn 稀硫酸稀硫酸-Zn2+H+H+等效电路等效电路2原电池的正负极判断原电池的正负极判断第4页，本讲稿共78页2022/11/285正极正极 负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向-负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极电子流向：负极（电子流向：负极（Zn)导线导线 正极（正极（Cu）CuZn硫酸
2、硫酸Aee电流方向：正极（电流方向：正极（Cu）导线导线 负极（负极（Zn）第5页，本讲稿共78页2022/11/2863、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极：Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn+2H+=Zn2+H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(化学方程式化学方程式)得失电子数守恒得失电子数守恒第6页，本讲稿共78页2022/11/287原电池形成的实质：原电池形成的实质：氧化还原反应分开在两氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电极
3、进行，还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。子通过导线转移给氧化剂。Zn+2H+=Zn2+H2氧化反应氧化反应还原反应还原反应第7页，本讲稿共78页2022/11/2884.构成原电池的条件是什么？构成原电池的条件是什么？(1)有两个相连的电极有两个相连的电极 (2)两电极都两电极都接触接触电解质溶液（酸、碱、盐）电解质溶液（酸、碱、盐）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路正极、负极、电解质溶液构成闭合回路(3)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。把把化学能转化为电能化学能转化为电能的的装置。装置。闭合闭合电路电路电极相连电极相连接触接触电解质溶
4、液电解质溶液自发的氧化还原自发的氧化还原反应分两处进行反应分两处进行第8页，本讲稿共78页2022/11/289*下列哪几个装置能形成原电池？下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMN(1)有活泼性不同的两个金属电极有活泼性不同的两个金属电极(或或金属与能导电的非金属金属与能导电的非金属)(2)电解质溶液电解质溶液(3)内外电路相通内外电路相通第9页，本讲稿共78页2022/11/2810练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.第10页，本讲稿
5、共78页2022/11/2811 第11页，本讲稿共78页2022/11/28125.原电池的应用原电池的应用(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。制作干电池、蓄电池、高能电池等。(2)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。比较反应速率比较反应速率比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例1：下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)第12页，本讲稿共78页2022/11/2813盐桥：在盐桥：在U型管中装型管中装满用饱和满用饱和KCl溶液和溶液和琼胶作成的冻胶。琼胶作成的冻胶。这种装置能将化学能转变这种装置能将化学能转变
6、这种装置能将化学能转变这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池为电能，称为原电池为电能，称为原电池为电能，称为原电池（Primary CellPrimary CellPrimary CellPrimary Cell）盐桥的作用：盐桥的作用：使使ClCl-向锌盐方向移向锌盐方向移动，动，K K+向铜盐方向移动，向铜盐方向移动，使使ZnZn盐和盐和CuCu盐溶液一直盐溶液一直保持电中性，从而使电保持电中性，从而使电子不断从子不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。极。第13页，本讲稿共78页2022/11/2814判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例2：在在Cu-Zn原电池中，原电池中，100mLH
7、2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升（标况下）升（标况下）气体，气体，则流过导线的电子为则流过导线的电子为 mol,溶液的溶液的pH值为值为_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.0151第14页，本讲稿共78页2022/11/2815二、二、金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）.金属腐蚀金属腐蚀金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应金属原子金属原子2、金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：
8、金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型3、1、金属腐蚀：金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。还原）而腐蚀损耗的过程。第15页，本讲稿共78页2022/11/28164.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3-负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应:Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈
9、）Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3条条件件电电极极反反应应联联系系第16页，本讲稿共78页2022/11/2817钢铁腐蚀的防护：钢铁腐蚀的防护：改变金属的内部组织结构：如将改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成等金属加进钢里制成合金钢。合金钢。2.金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层3.电化学保护法电化学保护法第17页，本讲稿共78页2022/11/2818练练 习习1。如图如图,水槽中试管内有一枚铁钉，
10、放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）（2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 ，发生，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：,正极：正极：；若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 ，发生，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：正极：正极：。第18页，本讲稿共78页2022/11/28192、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上
11、的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：3、镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电_2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+写出此电池的负极上的电极反应Cd(OH)2第19页，本讲稿共78页2022/11/28204.盐酸与锌片反应时，若
12、加入可溶性醋酸铜盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是：，其二是：其二是：；H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减小，浓度减小，从而从而减慢减慢了反应速率。了反应速率。Zn置换出置换出Cu形成了原电池，从而形成了原电池，从而加快加快了反应速率了反应速率第20页，本讲稿共78页2022/11/2821实验设计：实验设计：现有石墨、镁条、铝片、稀硫酸、烧碱溶液、干电池、现有石墨、镁条、铝片、稀硫酸、烧碱溶液、干电池、电流计、导线若干，你能设计出几种原电池，正负极分别是电流
13、计、导线若干，你能设计出几种原电池，正负极分别是哪种物质？哪种物质？练习：练习：将铜片与铝片用导线相连，分别插入浓硝酸、烧碱将铜片与铝片用导线相连，分别插入浓硝酸、烧碱溶液中，能否形成原电池，若可以形成原电池，负溶液中，能否形成原电池，若可以形成原电池，负极是哪种物质？极是哪种物质？5.怎样理解较活泼的金属做原电池的负极？第21页，本讲稿共78页2022/11/28226、氢氧燃料电池是将氢气和氧气分别通入电池，穿过浸入、氢氧燃料电池是将氢气和氧气分别通入电池，穿过浸入2040KOH溶溶液的多孔碳电极。写出电极反应式液的多孔碳电极。写出电极反应式负极负极(C)：2H2 4e+4OH4H2O正极
14、正极(C)：O2+4e+2H2O 4OH若改用硫酸作电解液，电极反应如何书写负极(C)：2H2 4e4H+正极(C)：O2+4H+4e 2H2O若改用硫酸钠作电解液，电极反应如何书写负极(C)：2H2 4e4H+正极正极(C)：O2+4e+2H2O 4OH 在能传导O2-的固体电解质中：由于O2-能存在，而H+会与固体电解质中O2-结合形成水负极：2H2-4e-+2O2-=2H2O 正极：O2+4e-=2O2-第22页，本讲稿共78页2022/11/28237.我国首创的以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流只
15、要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高2050倍试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式：(1)_是负极，电极反应式为_(2)_是正极，电极反应式为_8、银器皿日久表逐渐变成黑色，这是由于生成了Ag2S，有人设计了用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中与容器接触，放置一段时间，黑色就会褪去而不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为：_，正极反应为：_，反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为：_。2Al6e=2Al3+3 Ag2S+6 e=6Ag+3S22Al+3 Ag2S+6H2
16、O=Al（OH）3+6 Ag+3H2S4Al12e4Al3 Al石墨3O212e6H2O12OH 第23页，本讲稿共78页2022/11/28249.锌锰干电池是普遍使用的化学电池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。工作时反应方程式是：Zn2MnO2NHZn+MnONHHO（1）试写出干电池放电时的正、负电极反应式：正极：_负极：_干电池用久了就会变软，其原因_。（2）正极反应中，前后经历下列反应：2NH42e2NH3H2；2Mn2H2Mn2O3H2O，如果没有MnO2参与，干电池将难于持续稳定工作。试说明理由：_。10、熔融盐燃料电池因具有高
17、效率而受重视。可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气作为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式。阳极反应式：2CO2CO324CO24e阴极反应式：_。2NH4+2MnO2+2e=2NH3+Mn2O3+H2O Zn2e=Zn2+电池放电过程中有水产生、锌筒变薄造成干电池变软正极反应的中间产物H2附着于石墨，增加电池内阻。O2+2CO2+4 e=2CO32 第24页，本讲稿共78页2022/11/282511(2008年宁夏理综)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应
18、是()ACH3OH(g)O2(g)=H2O(l)CO2(g)2H(aq)2eBO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)6H(aq)6eDO2(g)2H2O(l)4e=4OH【解析解析】甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。【答案答案】C第25页，本讲稿共78页2022/11/282612(2009年天津)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_在导线中电子流动
19、方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH2 2LiH .LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。由化学能转变为电能由a到bH22OH2e=2
20、H2O增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率LiH2O1/1 148或8.7110432第26页，本讲稿共78页2022/11/2827【解析解析】(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。(4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O。由反应可知吸收标准状况下224 L H2时生成
21、160 g LiH，则生成的LiH的体积是 ，则生成的LiH体积与被吸收的H2的体积比为 。由生成的20 mol LiH与H2O反应，由反应可知生成20 mol H2，H22e，能量转化率为80%，则通过电子的物质的量为20 mol280%32 mol。第27页，本讲稿共78页2022/11/282813(2009年四川理综)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO)2Fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 左右、惰性气体氛围
22、中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。第28页，本讲稿共78页2022/11/2829在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是_。因制备该电池电极材料的原料为乙酸亚铁，产品为磷酸亚铁锂，为防止亚铁化合物被氧化，故两种制备方
23、法的过程必须在惰性气体氛围中进行。第29页，本讲稿共78页2022/11/2830(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_、_、_(填化学式)生成。(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为_。(4)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为_。CO2、H2O NH3FeH2PO4Li2e=LiFePO42H。FePO4Lie=LiFePO4第30页，本讲稿共78页2022/11/2831 05广东化学广东化学 一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电
24、解质是掺杂氧化钇电解质是掺杂氧化钇 Y2O3 的氧化锆的氧化锆 ZrO2 晶体，在熔融状态晶体，在熔融状态下能传导下能传导O2。下列对该燃料电池说法不正确的是。下列对该燃料电池说法不正确的是 A 在熔融电解质中，在熔融电解质中，O2 由负极移向正极由负极移向正极B 电池的总反应是：电池的总反应是：2C4H1013O2 8CO210H2O C 通入空气的一极是正极，电极反应为通入空气的一极是正极，电极反应为O24e 2O2 D 通入丁烷的一极是负极，电极反应为：通入丁烷的一极是负极，电极反应为：2C4H1026e 13O2 4CO25H2OA巩固提高：巩固提高：第31页，本讲稿共78页2022/
25、11/2832原电池小结原电池小结定义定义形成条件形成条件正负极正负极名称名称和电子和电子流向流向判断判断工作原理（氧还反应，工作原理（氧还反应，熟写电极反应式熟写电极反应式）应用应用分析各种电池。分析各种电池。比较金属活动性比较金属活动性强弱强弱比较反应比较反应速率速率比较金属比较金属腐蚀的快慢腐蚀的快慢判断溶液判断溶液pH变化变化金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护原原电电池池腐蚀（腐蚀（定义定义、本质本质、类型类型）腐蚀防护（常见腐蚀防护（常见三种三种方法）方法）（从（从活泼性比较活泼性比较、电子得失电子得失、氧还反应氧还反应等多角度判断）等多角度判断）题型题型（三点三点记住）记住）第32页
26、，本讲稿共78页2022/11/2833电解池的工作原理的应用电解池的工作原理的应用第33页，本讲稿共78页2022/11/2834 实实 质质装置名称装置名称能量转化能量转化电极名称电极名称装置差异装置差异电子流向电子流向电极反应电极反应原电池原电池电解池电解池负极：电子流出正极：负极：电子流出正极：电子流进电子流进阴极：与电源负极相连阳阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连极：与电源正极相连无电源，两极材料不同无电源，两极材料不同有电源，两极材料可同可异有电源，两极材料可同可异正极：得电子还原反应正极：得电子还原反应负极：失电子氧化反应负极：失电子氧化反应阳极：失电子氧化反应阳极：失电子
27、氧化反应阴极：得电子还原反应阴极：得电子还原反应电源负极电源负极 阴极阴极电源正极电源正极 阳极阳极负极负极 正极正极化学能化学能 电能电能电能电能 化学能化学能电极式写法：电极式写法：找物质，标得失找物质，标得失选离子，平电荷选离子，平电荷配个数，巧用水配个数，巧用水负极判断方法：负极判断方法：1、较活泼的金属、较活泼的金属2、电子流出、电子流出3、发生氧化反应、发生氧化反应阳极判断方法：阳极判断方法：1、连电源正极、连电源正极2、发生氧化反应、发生氧化反应3、阴离子移向、阴离子移向第34页，本讲稿共78页2022/11/2835 电解方程式的书写：电解方程式的书写：例：写出用石墨做电极电解
28、例：写出用石墨做电极电解CuSOCuSO4 4溶液的电极溶液的电极反应式及总的电解方程式，反应式及总的电解方程式，阴极：阴极：阳极：阳极：阴极：阴极：阳极：阳极：4OH 4e O2 2H2O2Cu2+4e 2CuOH SO4 2 H+Cu2+H2O H+OH CuSO4 Cu2+SO4 2、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、然后写电极反应式、然后写电极反应式：总反应方程式2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4电解第35页，本讲稿共78页2022/11/28361、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反
29、应式及总反应极反应式及总反应2、写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的电极反、写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的电极反应式应式练习练习阳极阳极(C)：2Cl 2eCl2阴极阴极(C)：2H+2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 电解阳极阳极(Cu)：Cu 2eCu2+阴极阴极(Cu)：Cu2+2e Cu 第36页，本讲稿共78页2022/11/2837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，用似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。总
30、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+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+SOSO4 42-2-2e2e-=PbSO=PbSO4 4PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=P
31、bO=PbO2 2+4H4H+SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4 +2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-第37页，本讲稿共78页2022/11/28381、电解时离子放电顺序、电解时离子放电顺序、影响离子放电的因素：、影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子得失电子的能力离子的浓度离子的浓度、离子的放电顺序、离子的放电顺序阴极阴极:阳离子放电，得电子能力强先放电阳离子放电，得电子能力强先放电阳极阳极:阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电 若阳极是活泼金属若阳极是活泼金属(金属活动顺序表金属活动顺序表Ag以前以前)，溶液中的
32、阴离子一律，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子不放电，而是电极材料失电子。若阳极是惰性。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨、石墨)，则放电顺，则放电顺序如下：序如下：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+（H+水中）Zn2+Fe2+Pb2+H+（酸中）Cu2+Fe3+Hg2+Ag+阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强（Fe Cu Ag等金属）等金属）S2-I Br Cl OH 含氧酸根含氧酸根F 阴离子放电（失电子）能力：阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱逐渐减弱第38页，本讲稿共78页2022/11/2839电解物质电解物质电极反应电极反应电解对象电解对
33、象浓度浓度变化变化PH变化变化电解质复电解质复原所加物原所加物质质Na2SO4(aq)HCl(aq)CuCl2(aq)NaCl(aq)KBr(aq)CuSO4(aq)AgNO3(aq)用用惰性惰性电极电解下列溶液电极电解下列溶液阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-=2H2阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H2阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:Cu2+2e-=Cu阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H2阳极阳极:2Br-2e-=Br2阴极阴极:2H+2e-=H2阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:2Cu2+
34、4e-=2Cu阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4Ag+4e-=4AgH2OHClCuCl2NaClH2OKBrH2OCuSO4H2OAgNO3H2O增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小不变不变增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小H2OHClCuCl2HClHBr稍小稍小CuOAg2OH2SO4(aq)NaOH(aq)阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-=2H2H2O增大增大减小减小H2O阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-=2H2H2O增大增大增大增大H2O第39页，本讲稿共78页2022/11/28
35、40电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH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 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 3.3.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解
36、的规律小结：电解的规律小结：阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2阴极：阴极：4H4H+4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH-阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2
37、Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO第40页，本讲稿共78页2022/11/2841只放氢只放氢pHpH升；升；只放氧只放氧pH降；降；放氢放氧浓度增；放氢放氧浓度增；无氢无氧少本身。无氢无氧少本身。歌诀歌诀：第41页，本讲稿共78页2022/11/2842 活性电极电解时电极反应的书写活性电极电解时电极反应的书写活性电极：活性电极：除铂、金、石墨以外的电极。除铂、金、石墨以外的电极。若活性电极为阴极也只起导体的作用若活性电极为阴极也只起导体的作用 若为阳极，则发生氧化反应的往往是电极本若为阳
38、极，则发生氧化反应的往往是电极本 身。身。例：例：阳极：阳极：阴极：阴极：2Cu-4e-=2 Cu2+练：练：AgNO34 H+4e-=2H2阳极：阳极：阴极：阴极：NaClCAg -e-=Ag+Ag+e-=Ag第42页，本讲稿共78页2022/11/2843小结：小结：书写电极反应注意事项书写电极反应注意事项一、看电极材料；一、看电极材料；二、写出溶液所有的阴阳离子二、写出溶液所有的阴阳离子三、看离子的放电顺序三、看离子的放电顺序四、写出两极上的电极反应四、写出两极上的电极反应五、合并两个电极反应式得出电解反应总化学五、合并两个电极反应式得出电解反应总化学反应方程式或者离子方程式（注意电子守
39、恒）反应方程式或者离子方程式（注意电子守恒）第43页，本讲稿共78页2022/11/2844思考：思考：1 1、实验室用、实验室用电解水电解水的方法制取的方法制取H H2 2或或O O2 2时，一般不电时，一般不电解纯水，而是在水中解纯水，而是在水中加入加入少量的少量的NaNa2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4或或NaOHNaOH，为什么？，为什么？2 2、用、用惰性电极惰性电极分别电解分别电解H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH、NaNa2 2SOSO4 4、NaNa2 2COCO3 3、饱和饱和NaNa2 2COCO3 3，溶液的，溶液的pHpH值值分别有何变化？分别
40、有何变化？3 3、用、用惰性电极惰性电极电解电解NaNa2 2SOSO4 4和和紫色石蕊紫色石蕊的混合溶液，的混合溶液，在电解过程中，在电解过程中，阴阴极区、极区、阳阳极区和极区和中间中间区的溶液分区的溶液分别显示什么颜色？别显示什么颜色？返回返回第44页，本讲稿共78页2022/11/2845例例1：某溶液中含有两种溶质：某溶液中含有两种溶质NaCl和和H2SO4，它们，它们的物质的量之比为的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是段。下列叙述不正确的是()A.阴极自
41、始至终只析出阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出阳极先析出Cl2，后析出，后析出O2 C.电解最后阶段为电解水电解最后阶段为电解水 D.溶液溶液pH不断增大，最后为不断增大，最后为7D第45页，本讲稿共78页2022/11/28462 2：用阳极用阳极X,X,阴极阴极Y Y电解电解Z Z的水溶液，通电一段时的水溶液，通电一段时间后，加入间后，加入W W，能使溶液恢复的有（，能使溶液恢复的有（)X XY YZ ZW WA A石墨石墨 铁铁NaClNaClH H2 2O OB B铂铂铜铜CuSOCuSO4 4CuSOCuSO4 4 溶液溶液C C石墨石墨 石墨石墨 H H2 2SOSO4 4H
42、H2 2O OD D银银铁铁AgNOAgNO3 3AgNOAgNO3 3C第46页，本讲稿共78页2022/11/28473：用两支惰性电极插入：用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，溶液中，通电电解。当电解液的通电电解。当电解液的PH值从值从6.0变为变为3.0时时(设电设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：，电极上析出银的质量大约是：A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg答案：答案：B第47页，本讲稿共78页2022/11/28484.为为下下图图所所示示装
43、装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说法正确的是说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变 a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 第48页，本讲稿共78页2022/11/28495、指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，并表示出电子移动方向。练习 e-e-e-e-e-+阳阴原电池原电池电解池电解池第49页，本讲稿共78页2022/11/2850练
44、习题：练习题：指指出出下下图图装装置置的的名名称称，说说出出可可能能观观察察到到的的现现象象，写写出出电电极极名名称称及及电电极极反反应应的的化化学学方方程程式式，标出装置中的电流方向。标出装置中的电流方向。铁棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液解题思路：解题思路：考察的知识点考察的知识点题给信息题给信息相关习题相关习题解题方法及步骤解题方法及步骤习题变式习题变式准确表述准确表述第50页，本讲稿共78页2022/11/28516甲、乙两个容器中，分别加入甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以溶液后，以Pt为电极进行电解时，在为电
45、极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为：各电极上生成物的物质的量之比为：_。2:2:4:1第51页，本讲稿共78页2022/11/2852（2 2）对该装置的有关叙述正确的是）对该装置的有关叙述正确的是A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，两极外，其余电极均参其余电极均参 加了反应加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的P
46、HPH不变不变B 巩固练习巩固练习7如图所示：如图所示：通电后通电后A极上析出极上析出Ag(1)判断电源以及甲、判断电源以及甲、乙、丙三池中的电极名乙、丙三池中的电极名称，并分别书写电极反称，并分别书写电极反应式应式第52页，本讲稿共78页2022/11/2853（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3H2SO4NaHSO4AgCu纯纯Cu粗铜粗铜PtPtPbO2Pb8、写出下列装置的电极反应，并判断、写出下列装置的电极反应，并判断A、B、C溶液溶液PH值值的变化。的变化。第53页，本讲稿共78页2022/11/2854 05江苏化学江苏化学 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相
47、比，高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：为：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是，下列叙述不正确的是 A.放电时负极反应为：放电时负极反应为：Zn2e 2OH Zn(OH)2B 充电时阳极反应为充电时阳极反应为Fe OH 33e 5OH FeO42-4H2OC.放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极有电子，正极有1 mol K2FeO4被氧被氧 化化 D.放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强巩固提高：巩
48、固提高：C第54页，本讲稿共78页2022/11/2855搅棒 9、在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为NaI溶液，下层为CCl4。在上层NaI溶液中插入两根石墨电极，容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒，可以上下搅动液体，装置如图。据实验回答：（1）接通直流电源后，阳极和阴极附近有何现象？（2）阳极的电极反应式是 阴极的电极反应式是（3）停止通电，取出电极，用搅棒上下搅动。静置后液体又分为两层，上层 色,下层 色。搅拌后两层液体发生颜色变化的原因是：阳极周围的液体阳极周围的液体呈棕色呈棕色，且颜，且颜色由浅变深色由浅变深阴极上有气泡产生。阴极上有气泡产生。2I-2e-=I22H+2
49、e-=H2无无紫红紫红I2在在CCl4中溶解度大于在水中的溶解度，中溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大多数所以绝大多数I2都转移到都转移到CCl4中中。第55页，本讲稿共78页2022/11/2856二、电解的应用二、电解的应用1.精炼铜精炼铜粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)阳极：阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe 2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极:Cu2+2e-=Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？基本不变基本不变+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO
50、4溶液溶液阳极阳极:粗铜粗铜阴极阴极:纯铜纯铜 电解液电解液:CuSO4第56页，本讲稿共78页2022/11/2857二、电解原理的应用二、电解原理的应用2、电镀、电镀、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液、镀件作阴极、镀件作阴极、镀层金属作阳极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液的盐溶液作电解液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持