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1、关于电化学基础第1页，讲稿共90张，创作于星期二2、能量可以相互转化：、能量可以相互转化：化学能化学能电能电能自发自发氧化还原反应氧化还原反应原电池装置原电池装置化学能化学能电能电能？3、化学能转化为电能化学能转化为电能的本质：的本质：电能电能氧化还原反应（化学能）氧化还原反应（化学能）电子转移电子转移电子定向移动电子定向移动电流电流指研究化学能与电能之间相互转指研究化学能与电能之间相互转换的换的装置、过程装置、过程和和效率效率的科学。的科学。1、电化学定义：、电化学定义：电能电能氧化还原反应（化学能）氧化还原反应（化学能）电子转移电子转移电子定向移动电子定向移动电流电流化学能化学能电能电能非
2、自发非自发氧化还原反应氧化还原反应电解池装置电解池装置第2页，讲稿共90张，创作于星期二第第 一一 节节 原原 电电 池池1、原电池定义：、原电池定义：利用氧化还原反应，利用氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置。把化学能转化为电能的装置。一、原电池基础知识：一、原电池基础知识：2、原电池电极和反应：、原电池电极和反应：CuZnZn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应 2H+2e-=H2还原反应还原反应负极负极反应类型反应类型电极反应电极反应电极材料电极材料电极电极正极正极电极总反应：电极总反应：Zn+2H+=Zn2+H2 较活泼的金属较活泼的金属较不活泼金属或非金属导体较不活泼金属或非金属导体
3、负极负极:正极正极:电子流出的极，电子流出的极，电子流入的极，电子流入的极，电极失电子电极失电子被氧化被氧化，进入溶液进入溶液溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子被还原，被还原，发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应第3页，讲稿共90张，创作于星期二2、原电池中的方向问题：、原电池中的方向问题：（1）电子流动方向：）电子流动方向：由负极流向正极由负极流向正极（2）电流方向：）电流方向：由正极流向负极由正极流向负极（3）指针偏转方向：）指针偏转方向：偏向正极偏向正极与电子流动方向相同，与电流方向相反与电子流动方向相同，与电流方向相反注意：电子未进入溶液！注意：电子未进入溶液！溶液中通过
4、离子的定向移动传导电流溶液中通过离子的定向移动传导电流（4）电解质溶液离子移动方向：）电解质溶液离子移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极阳离子流向正极，阴离子流向负极正极多电子带负电，负极多阳离子带正电正极多电子带负电，负极多阳离子带正电3、构成原电池的条件、构成原电池的条件（1）两电极：有两种活动性不同的金属两电极：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）（或一种是非金属导体如碳棒）第4页，讲稿共90张，创作于星期二（3）至少一电极与电解质）至少一电极与电解质自发发生自发发生氧化还原反应氧化还原反应（4）装置形成闭合回路。）装置形成闭合回路。（2）电解质溶液）电解质溶液（两极都
5、反应（两极都反应，先反应为负极先反应为负极，一般是较活泼金属）一般是较活泼金属）4、原电池的电极反应式和总反应式的书写、原电池的电极反应式和总反应式的书写（1）负极：电极）负极：电极(较活泼金属较活泼金属)参加反应失电子参加反应失电子（2）电极反应式用电极反应式用“=”号号，是氧化还原的半反应是氧化还原的半反应（3）电极反应式有气体用）电极反应式有气体用“”,物质析出不用物质析出不用“”（4）总式由两极反应式相加总式由两极反应式相加，两极得失电子数相等两极得失电子数相等正极：电极不参加反应正极：电极不参加反应，溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子第5页，讲稿共90张，创作于星期二氧化反应氧化反
6、应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池失失e-，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e-=H2阴离子阴离子SO42-阳离子阳离子H+Zn2+电解质硫酸电解质硫酸负极负极Zn正极正极Cu Zn2+离子离子由正极流向负极由正极流向负极,由负极流向正极（由负极流向正极（结束结束）电流方向：电流方向：5、原电池工作原理、原电池工作原理:电子流动方向：电子流动方向：经电解质溶液流回正极经电解质溶液流回正极离子移动方向离子移动方向:阳离子流向正极，阴离子流向负极阳离子流向正极，阴离子流向负极让氧化反应和还原反应分别在不同区域进行，让氧化反应和还原反应分别在不同区域进行
7、，失去的电子通过导线传递产生电流。失去的电子通过导线传递产生电流。第6页，讲稿共90张，创作于星期二二、简单原电池的改进探究：二、简单原电池的改进探究：1、将锌、铜先后分别浸入到装有硫酸铜、将锌、铜先后分别浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？溶液的烧杯中，会有什么现象？锌片表面有铜析出，铜片无变化锌片表面有铜析出，铜片无变化.3、将锌和铜分别通过导线与电流计连接，、将锌和铜分别通过导线与电流计连接，浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？会有什么现象？ZnCuCuSO4AZnCuCuSO4锌片铜片表面锌片铜片表面均有铜析出均有铜析出，但电流计指针不，但
8、电流计指针不动动.锌不纯，铜与锌接触形成短路锌不纯，铜与锌接触形成短路AZnCuCuSO42、将锌和铜分别通过导线与电流计连接，、将锌和铜分别通过导线与电流计连接，使使锌和铜紧贴一起锌和铜紧贴一起，浸入到装有硫酸，浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，会有什么现象？铜溶液的烧杯中，会有什么现象？电流计指针偏转电流计指针偏转,锌片上也逐渐被铜锌片上也逐渐被铜覆盖且电流计偏转逐渐变小直至为零。覆盖且电流计偏转逐渐变小直至为零。第7页，讲稿共90张，创作于星期二结论：结论：两电极在同一容器中容易接触造成短路两电极在同一容器中容易接触造成短路电极不纯、容易覆盖造成电池效率不高电极不纯、容易覆盖造成电池效率不高
9、改进：改进：将电极，还原剂和氧化剂分开在两个容器将电极，还原剂和氧化剂分开在两个容器负极负极+电解质溶液电解质溶液正极正极+氧化剂电解质溶液氧化剂电解质溶液4、按课本图、按课本图4-1所示所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置有溶液和置有铜片的铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，溶液分别通过导线与电流计连接，但但不用盐桥连通不用盐桥连通,有什么现象有什么现象?ZnZuSO4ACuCuSO4电流计指针电流计指针不偏转不偏转,且铜片和锌片上均无明显现象且铜片和锌片上均无明显现象没行成闭合回路，无电子定向移动没行成闭合回路，无电子定向移动第8页，讲稿共90张，创作于星期二5、按课
10、本图、按课本图4-1所示所示,将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置有溶液和置有铜片的铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，溶液分别通过导线与电流计连接，用盐用盐桥连通桥连通，有什么现象，有什么现象?电流计指针偏转，铜片有铜析出，电流计指针偏转，铜片有铜析出，锌锌片无铜析出，片无铜析出，有有稳定稳定的电流的电流通过电路，是原电池装置通过电路，是原电池装置;第9页，讲稿共90张，创作于星期二6、盐桥的作用：、盐桥的作用：（1）盐桥的构成：盐桥的构成：盐桥溶液与电解质溶液不发生反应盐桥溶液与电解质溶液不发生反应盐桥是盐桥是装有饱和装有饱和KCl琼脂溶胶的琼脂溶胶的U形管形管，溶液不致溶
11、液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。流出来，但离子则可以在其中自由移动。（2）用作盐桥溶液的条件：用作盐桥溶液的条件：盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液的浓度要大；（3）盐桥的作用：）盐桥的作用：使整个装置构成通路的作用使整个装置构成通路的作用盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。第10页，讲稿共90张，创作于星期二Zn棒失去电子成为棒失去电子成为Zn2+进入溶液，使进入溶液，使ZnSO4溶液溶液中中Zn2+过多，带正电荷。过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为获得
12、电子沉积为Cu，溶液中溶液中Cu2+过少，过少，SO42-过多，溶液带负电荷。过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中进行。盐桥的存在，其中Cl-向向ZnSO4溶液迁移，溶液迁移，K+向向CuSO4溶液迁移溶液迁移，分别中和过剩的电荷，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。使溶液保持电中性，反应可以继续进行。能稳定长时间放电能稳定长时间放电使用后：使用后：盐桥中离子浓度会减小，电解质溶液中盐桥中离子浓度会减小，电解质溶液中的阴阳离子不会进入盐桥的阴阳离子不会进入盐桥第11页，讲稿共90张，创
13、作于星期二小结小结原电池概念、原理及组成原电池概念、原理及组成1、原电池：、原电池：2、工作原理：、工作原理：3、原电池的正、负极及及电极反应、原电池的正、负极及及电极反应负极：氧化反应负极：氧化反应 Zn-2e-=Zn2+电子流出电子流出正极：还原反应正极：还原反应 2H+2e-=H2 电子流入电子流入4、构成原电池的条件、构成原电池的条件把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置氧化还原反应氧化还原反应（1）活动性不同的两种金属或金属与非金属）活动性不同的两种金属或金属与非金属（2）电解质溶液）电解质溶液（4）导线连接形成闭和回路）导线连接形成闭和回路（3）自发的氧化还原反应）自发的
14、氧化还原反应损耗损耗未损耗未损耗第12页，讲稿共90张，创作于星期二5、加入盐桥后两个半电池组成的原电池工作原理：加入盐桥后两个半电池组成的原电池工作原理：原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧化性较强的物质从正极上得到电子，正极，而氧化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过两极之间再通过盐桥盐桥及池内及池内溶液中的阴、阳离子溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有定向运动形成的内电路构成有稳定电流稳定电流的回路。的回路。1、利用、利用Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag的反应的反应设计一个设计一个能持续产生电流能持续产生电
15、流的原电池装置的原电池装置?画出装置图。画出装置图。CuSO4 AgNO3ACu Ag课堂练习：课堂练习：第13页，讲稿共90张，创作于星期二2、为获得较长时间的稳定电流、为获得较长时间的稳定电流,如何将必修如何将必修2中中由由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池进行简单改装？组成的原电池进行简单改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu3、X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中，用导线四种金属片进入稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如下图所示连接，可以组成原电池，实验结果如下图所示,四种金四种金属的活泼性由强到弱的顺序为属的活泼性由强到弱的顺序为ZYXWZYX
16、W第14页，讲稿共90张，创作于星期二4.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是()DZnCuH2SO4AAlMgNaOHAZnCu酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4没有形成闭合回路没有形成闭合回路没有形成闭合回路没有形成闭合回路酒精不是电解质酒精不是电解质没有形成闭合回路没有形成闭合回路AZnCu食盐水食盐水ABC没有自发的氧化还原没有自发的氧化还原DE第15页，讲稿共90张，创作于星期二5、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说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，并写出电极反应明理由；若是，请指出正负极名称，并写出
17、电极反应式式.第16页，讲稿共90张，创作于星期二 第17页，讲稿共90张，创作于星期二6、如图装置，电流表、如图装置，电流表G发生偏转，同时发生偏转，同时A极逐渐变极逐渐变粗，粗，B极逐渐变细，极逐渐变细，C为电解质溶液，则为电解质溶液，则A、B、C应应是下列各组中的哪一组（是下列各组中的哪一组（）A CABD7、下列说法正确的是、下列说法正确的是（）A、A是锌，是锌，B是铜，是铜，C为稀为稀H2SO4B、A是铜，是铜，B是锌，是锌，C为稀硫酸为稀硫酸C、A是铁，是铁，B是银，是银，C为为AgNO3溶液溶液D、A是是Ag，B是铁，是铁，C为为AgNO3溶液溶液A、电池的负极一定作还原剂失电子
18、被消耗、电池的负极一定作还原剂失电子被消耗燃料电池正负极都不参加氧化还原反应燃料电池正负极都不参加氧化还原反应B、原电池电解质溶液阳离子向电池正极移动、原电池电解质溶液阳离子向电池正极移动C、较活泼金属一定作原电池的负极、较活泼金属一定作原电池的负极D、原电池要形成闭合回路，为了电子的流出流入、原电池要形成闭合回路，为了电子的流出流入Mg-Al(NaOH)为了电流的流出流入为了电流的流出流入B第18页，讲稿共90张，创作于星期二三、原电池原理的应用三、原电池原理的应用思考：利用思考：利用Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池。设计一个原电池。负极负极:正极正极:电解质电解质
19、:Cu碳棒（或碳棒（或Pt）FeCl3 溶液溶液负极氧化消耗被腐蚀，正极受保护。负极氧化消耗被腐蚀，正极受保护。外加活泼金属做负极，自己做正极外加活泼金属做负极，自己做正极Zn与硫酸反应制与硫酸反应制H2：(1)往硫酸中滴加少量的硫酸铜溶液。往硫酸中滴加少量的硫酸铜溶液。(2)粗锌比纯锌反应速率更快。粗锌比纯锌反应速率更快。一般来说一般来说，金属性：负极，金属性：负极 正极正极还原剂作负极材料，氧化剂作电解质溶液还原剂作负极材料，氧化剂作电解质溶液1、制作化学电源、制作化学电源2、防止金属腐蚀、防止金属腐蚀3、加快氧化还原反应的反应速率、加快氧化还原反应的反应速率4、利用原电池判断电极材料金属
20、性的强弱、利用原电池判断电极材料金属性的强弱第19页，讲稿共90张，创作于星期二第20页，讲稿共90张，创作于星期二1、化学电池：、化学电池：3、原子能电池：、原子能电池：2、太阳能电池：、太阳能电池：将化学能转换成电能的装置将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产将放射性同位素自然衰变时产生的热能转换为电能的装置生的热能转换为电能的装置一、电池的种类：一、电池的种类：二、化学电池的优点：二、化学电池的优点：1、能量转换效率高、供能稳定可靠、能量转换效率高、供能稳定可靠2、使用方便、易于维护、可在各种环境下工作、使用方便、易于维护、可在
21、各种环境下工作三、判断电池的优劣标准三、判断电池的优劣标准1、比能量的大小或比功率的大小：、比能量的大小或比功率的大小：单位质量或单位体积输出电能的多少或输出功率单位质量或单位体积输出电能的多少或输出功率的大小。的大小。(Ah)/Kg，(Ah)/L，W/Kg，W/L。第21页，讲稿共90张，创作于星期二四、化学电池的主要分类：四、化学电池的主要分类：2、电池的存储时间的长短、电池的存储时间的长短化学电池化学电池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池铅蓄电池铅蓄电池锂离子电池锂离子电池锌银蓄电池锌银蓄电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池普通干电池普通干电池锌银纽扣电池锌
22、银纽扣电池第22页，讲稿共90张，创作于星期二1、一次电池（干电池）：、一次电池（干电池）：普通干电池、碱性锌锰电池普通干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池锌银电池、锂电池（1）普通干电池）普通干电池电解质为糊状电解质为糊状NH4Cl锌锌锰干电池锰干电池2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O2MnO2+2NH4+Zn=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O正极正极(碳棒中间碳棒中间)：负极负极(锌筒外壳锌筒外壳)：Zn2e-=Zn2+总反应：总反应：长久使用，锌筒变薄长久使用，锌筒变薄电解质电解质变稀，有腐蚀液流出变稀，有腐蚀液流出第23页，讲稿共90张，创作于星期二（2）
23、碱性锌锰电池）碱性锌锰电池正极（正极（金属外壳金属外壳、MnO2）负极（负极（Zn和金属导体和金属导体）Zn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-氢氧化氧锰氢氧化氧锰碱性锌锰电池构造示意图碱性锌锰电池构造示意图 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应电解质：电解质：KOH总反应：总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOHZn(OH)2缺点：缺点：只能一次使用；价格较贵只能一次使用；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提高，适用于比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电大电流和连续放电第24页，讲稿共90张，创作于星期二（3）锌银电池（
24、纽扣电池）锌银电池（纽扣电池）正极（正极（Ag2O）：）：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH负极（负极（Zn）：）：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O总反应：总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag2、二次电池（充电电池或蓄电池）：、二次电池（充电电池或蓄电池）：铅蓄电池铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池（1）正负极材料）正负极材料正极：正极：PbO2负极：负极：Pb电解质：电解质：H2SO4溶液溶液第25页，讲稿共90张，创作于星期二（2）工作原理：）工作原理：铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电放
25、电和和充电充电两个过程两个过程Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电放电充电充电放电过程总反应：放电过程总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极正极PbO：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应氧化反应 还原反应还原反应负极负极Pb：放电过程放电过程（原电池原理）（原电池原理）两个电极都参与反应的原电池两个电极都参与反应的原电池第26页，讲稿共90张，创作于星期二充电过程充电过程 还原反应还原反应阴极：阴
26、极：阳极：阳极：氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：-放电过程的逆过程放电过程的逆过程（电解池原理）（电解池原理）Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电放电充电充电放电：化学能转化为电能放电：化学能转化为电能充电：电能转化为化学能充电：电能转化为化学能自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应不自发的氧化还原反应不自发的氧化还原反应PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)充电充电2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充电充电2PbSO4(s)+2H2O(l)=P
27、b(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电充电第27页，讲稿共90张，创作于星期二优缺点简析优缺点简析缺点：缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉安全可靠、价格低廉（2004年年江江苏苏高高考考）碱碱性性电电池池具具有有容容量量大大、放放电电电电流流大大的的特特点点，因因而而得得到到广广泛泛应应用用。锌锌锰锰碱碱性性电电池池以以氢氢氧氧化化钾钾溶液为电解液，电流总反应式为：溶液为电解液，电流总反应式为：Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s M
28、n2O3 s 下列说法错误的是下列说法错误的是A 电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B 电池正极电极反应式为：电池正极电极反应式为：2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D 每通过每通过0 2 mol电子，锌的质量理论上减小电子，锌的质量理论上减小6 5 g 答案：答案：C第28页，讲稿共90张，创作于星期二3、燃料电池、燃料电池氢氧氢氧燃料燃料电池电池，烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池酸性氢氧酸性氢氧燃料燃料电池电池（1）正负极材料）正负极材料正
29、极室：通氧气正极室：通氧气负极室：通氢气负极室：通氢气电解质：电解质：H2SO4溶液溶液（燃料（燃料-还原剂）还原剂）使用铂电极使用铂电极-惰性电极，一惰性电极，一般不参与化学反应般不参与化学反应（2）工作原理：）工作原理：总反应：总反应：2H2+O2=2H2O（助燃剂（助燃剂-氧化剂）氧化剂）第29页，讲稿共90张，创作于星期二2H2-4e-=4H+负极：负极：正极：正极：O2+4H+4e-=2H2O（3）优缺点简析）优缺点简析缺点：缺点：体积较大、附属设备较多体积较大、附属设备较多优点：优点：能量转换率高、清洁、对环境友好能量转换率高、清洁、对环境友好（Pt电极催化分解为电极催化分解为H，
30、再失电子），再失电子）如电解质溶液为如电解质溶液为KOH，则，则氢氧燃料电池氢氧燃料电池电极反应：电极反应：（-）：）：2H2-4e-+4OH-=4H2O（+）：）：O2+2H2O+4e-=4OH-如电解质溶液为如电解质溶液为KCl，则，则氢氧燃料电池氢氧燃料电池电极反应：电极反应：（-）：）：2H2-4e-=4H+（+）：）：O2+2H2O+4e-=4OH-两个电极都不参与反应的原电池两个电极都不参与反应的原电池第30页，讲稿共90张，创作于星期二五、书写电极反应式应注意以下几点：五、书写电极反应式应注意以下几点：1电极反应是一种电极反应是一种离子反应离子反应，遵循书写离子反，遵循书写离子反
31、应的所有规则（如应的所有规则（如“拆拆”、“平平”）；）；3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如还原产物，与溶液的酸碱性有关（如4价的价的C在在酸性溶液中以酸性溶液中以CO2形式存在，在形式存在，在碱性溶液中碱性溶液中以以CO32形式存在）；形式存在）；2将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；4溶液中不存在溶液中不存在O2：在酸性溶液中它与在酸性溶液中它与H结合结合成成H2O、在碱性或中性溶液中它与
32、水结合成、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH；第31页，讲稿共90张，创作于星期二练习、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使练习、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中料电池中a a极的电极反应式：极的电极反应式：，此时电池内总的反应式此时电池内总的反应式 ：。KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OCH4+2
33、O2+2KOH=K2CO3+3H2O第32页，讲稿共90张，创作于星期二1799年，当意大利人发明了年，当意大利人发明了最原始的电池最原始的电池伏打电池伏打电池后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使人电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使人们去进行各种尝试，想看看它还能出现什么奇特们去进行各种尝试，想看看它还能出现什么奇特的现象。的现象。1807年，当英国化学家戴维将铂电极插年，当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的入熔融的KOH并接通直流电源时，奇迹终于发生并接通直流电源时，奇迹终于发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属
34、，随即形了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。这是发现钾元素的主要过程，当成紫色的火焰。这是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。他随后用时在社会上引起了轰动。他随后用相似的方法相似的方法又又发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的人。维成为发现化学元素最多的人。发现化学元素最多的人发现化学元素最多的人戴维戴维第33页，讲稿共90张，创作于星期二第34页，讲稿共90张，创作于星期二1、将两根碳棒分别插进装有、将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液溶液的的U型管两端，浸入型管两端，浸入1分钟后取出，分钟后
35、取出，U型管内会有现象吗？型管内会有现象吗？用原电池的知识分析下列实验用原电池的知识分析下列实验:2、用导线连接两根碳棒后，并接上、用导线连接两根碳棒后，并接上电流计，再分别插进装有电流计，再分别插进装有CuCl2溶液溶液的的U型管的两端，观察电流计指针型管的两端，观察电流计指针是否偏转？两极有变化吗？是否偏转？两极有变化吗？A3、接通、接通12V的直流电源，并接上电流的直流电源，并接上电流计，你预测会观察到哪些现象？计，你预测会观察到哪些现象？第35页，讲稿共90张，创作于星期二3、与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，、与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，并有刺激性气味，使湿润的淀粉碘化钾并
36、有刺激性气味，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。试纸变蓝。1、电流计指针发生偏转。、电流计指针发生偏转。4、溶液的颜色逐渐变浅。、溶液的颜色逐渐变浅。2、与电源的负极相连的碳棒上有一层红色、与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出。的固体析出。实验现象：实验现象：结论：结论：氯化铜溶液氯化铜溶液通电后通电后发生了化学变化，而发生了化学变化，而电流电流的作用的作用是产生这种化学变化的根本原因。是产生这种化学变化的根本原因。电流通过电流通过溶液浓度减小溶液浓度减小有铜析出有铜析出Cu有有Cl2放出放出第36页，讲稿共90张，创作于星期二CuCl2 =Cu 2+2Cl-H2 O H+OH-电解质发生电
37、离，阴阳离子自由运动。电解质发生电离，阴阳离子自由运动。带负电荷的阴离子带负电荷的阴离子向与正极相连的碳棒定向移动。向与正极相连的碳棒定向移动。带正电荷的阳离子带正电荷的阳离子向与负极相连的碳棒向与负极相连的碳棒定向移动。定向移动。Cl-在在碳棒上碳棒上失电子：失电子：2Cl-2e-=Cl2 氧化反应氧化反应Cu2+在在碳棒上碳棒上得电子：得电子：Cu 2+2e-=Cu 还原反应还原反应总方程式：总方程式：CuCl2 =Cl2+Cu通电通电1、通电前氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动、通电前氯化铜溶液中有哪些离子？如何运动?2、通电后离子的运动情况有什么改变？、通电后离子的运动情况有什么改变？先
38、电离，后电解，电离是电解的前提和基础先电离，后电解，电离是电解的前提和基础第37页，讲稿共90张，创作于星期二电解氯化铜溶液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟:第38页，讲稿共90张，创作于星期二一、电解原理一、电解原理2、电、电解：解：1、电解池：、电解池：3、电极反应：、电极反应：与电源正极相连的极叫电解池的与电源正极相连的极叫电解池的阳极阳极与电源负极相连的极与电源负极相连的极叫电解池的叫电解池的阴极阴极Cu2+2e=Cu总方程式：总方程式：2Cl2e=Cl2借助电流引起氧化还原反应的装置。借助电流引起氧化还原反应的装置。使使直流电直流电通过通过电解质溶（熔）液电解质溶（熔）液而在而在阴阳两
39、极发生氧化还原的过程。阴阳两极发生氧化还原的过程。CuCl2 =Cl2+Cu通电通电把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置阳极发生氧化反应阳极发生氧化反应阴极发生还原反应阴极发生还原反应第39页，讲稿共90张，创作于星期二4、电子的流向、电子的流向:电子从外电源的电子从外电源的负极流出负极流出，流到电解池的，流到电解池的阴阴极极，再从，再从阳极流回阳极流回电源电源正正极。极。5、离子定向移动的方向、离子定向移动的方向:阳离子运动到阳离子运动到 阴极阴极 得电子得电子阴离子运动到阴离子运动到 阳极阳极 失电子失电子6、电源、电极、电极反应关系：、电源、电极、电极反应关系：与电源正极相连
40、与电源正极相连与电源负极相连与电源负极相连阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应放电放电阳极阳极阴极阴极第40页，讲稿共90张，创作于星期二7、电离与电解的区别联系：、电离与电解的区别联系：电离电解条件过程举例特点联系电解质溶于水或者电解质溶于水或者熔融状态下熔融状态下电解质电离后，电解质电离后，再通直流电再通直流电电解质电离为自由电解质电离为自由移动的离子移动的离子阴、阳离子定向移动，阴、阳离子定向移动，在两极上放电在两极上放电CuCl2=Cu2+2Cl-通电通电CuCl2=Cu+Cl2只产生自由移动只产生自由移动的离子的离子发生氧化还原反应
41、，发生氧化还原反应，产生新物质产生新物质电解必须建立在电解必须建立在电离的基础上电离的基础上电解质导电的过程电解质导电的过程实质是电解的过程实质是电解的过程金属导电是物理变化，电解质导电是化学变化。金属导电是物理变化，电解质导电是化学变化。第41页，讲稿共90张，创作于星期二8、原电池、电解池的组成条件对比：、原电池、电解池的组成条件对比：正负正负电极：电极：活泼性不同活泼性不同的金属的金属(金属与非金属金属与非金属)至少一个电极与电解质溶液自发进行氧化至少一个电极与电解质溶液自发进行氧化 还原反应还原反应电解质溶电解质溶(熔熔)液液电极与电解质溶液形成闭合回路电极与电解质溶液形成闭合回路（1
42、）原电池：）原电池：（2）电解池：）电解池：直流电源直流电源阴阳阴阳电极：导电电极：导电(金属或非金属、金属或非金属、可同可不同可同可不同)电解质溶电解质溶(熔熔)液液电极与电解质溶液形成闭合回路电极与电解质溶液形成闭合回路第42页，讲稿共90张，创作于星期二9、原电池和电解池知识总结比较：、原电池和电解池知识总结比较：内容原电池电解池电极规定电极反应电子移动方向离子移动方向能量转变两种活泼性不同的电极，两种活泼性不同的电极，分正负极，较活泼金属分正负极，较活泼金属做负极做负极导电即可，可同可不同，导电即可，可同可不同，分阴阳极，阴极：连接电分阴阳极，阴极：连接电源负极的一极源负极的一极负极氧
43、化，正极还原负极氧化，正极还原，负极材料参加负极材料参加阳极氧化，阴极还原，阳极氧化，阴极还原，电电极材料可不参加极材料可不参加负极负极导线导线正极正极电源负极电源负极导线导线阴极阴极阳极阳极导线导线电源正极电源正极利用利用自发自发氧化还原反应氧化还原反应化学能变为电能化学能变为电能借助电流引发的氧化还借助电流引发的氧化还原反应（原反应（一般不自发一般不自发）电能变为化学能电能变为化学能阳离子流向正极，阳离子流向正极，阴离子流向负极阴离子流向负极阳离子流向阴极，阳离子流向阴极，阴离子流向阳极阴离子流向阳极第43页，讲稿共90张，创作于星期二1、书写以石墨作为电极材料书写以石墨作为电极材料,电解
44、熔融氯化钠电解熔融氯化钠 的电极反应方程式？的电极反应方程式？2Na+2e-=2Na（发生还原反应）（发生还原反应）2Cl-2e-=Cl2（发生氧化反应）（发生氧化反应）2Na+2Cl-=2Na+Cl2 通电通电阴极：阴极：阳极：阳极：思考：思考：2、溶液中有、溶液中有Cu2+、H+、Cl-、OH-，为什么，为什么H+、OH-不能在两极上发生变化呢？不能在两极上发生变化呢？3、电解、电解CuCl溶液如果改用用金属锌或铜做溶液如果改用用金属锌或铜做电极，情况会如何？电极，情况会如何？第44页，讲稿共90张，创作于星期二10、阴阳离子的放电顺序：、阴阳离子的放电顺序：（1）常见阳离子得电子顺序：）
45、常见阳离子得电子顺序：原子的还原性越弱原子的还原性越弱,离子的氧化能力越强，越容离子的氧化能力越强，越容易在阴极得到电子发生还原反应。易在阴极得到电子发生还原反应。要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。（氧化能力）（氧化能力）AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+H H+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+H H+AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+酸中的酸中的H+水中的水中的H+离子氧化能力的大小和离子浓度、电流强度
46、等离子氧化能力的大小和离子浓度、电流强度等因素有关。因素有关。KCaNaMgAlHZnFeSnPbHCuHgAgPtAu水中的水中的H Fe2+酸中的酸中的H第45页，讲稿共90张，创作于星期二S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-（2）常见阴离子失电子顺序：）常见阴离子失电子顺序：（还原能力）（还原能力）口诀：口诀：硫碘溴氯氢氧根，硫碘溴氯氢氧根，含氧酸根氟难去；含氧酸根氟难去；若用金属做阳极，若用金属做阳极，丢失电子更容易。丢失电子更容易。惰性电极：惰性电极：只导电，不参与反应只导电，不参与反应（铂（铂、金金、石墨）石墨）活性电极：活性电极：既导电、又可以参与电极反应既导电、又
47、可以参与电极反应作阳极（与电源正极相连）优先参与电极反应作阳极（与电源正极相连）优先参与电极反应作阴极（与电源负极相连）始终不参与电极反应作阴极（与电源负极相连）始终不参与电极反应问题：电解问题：电解CuCl溶液如果改用用金属锌或铜做溶液如果改用用金属锌或铜做电极，情况会如何？电极，情况会如何？第46页，讲稿共90张，创作于星期二小结：分析电解反应的一般思路小结：分析电解反应的一般思路先判断先判断阳极阳极材料材料惰性电极惰性电极活性电极活性电极金金属属电电极极失失电电子子氧氧化化性性强强得得电电子子阳极阳极阴极阴极阴离子集中阴离子集中阳离子集中阳离子集中阳极阳极阴极阴极阴离子集中阴离子集中阳离
48、子集中阳离子集中还还原原性性强强失失电电子子氧氧化化性性强强得得电电子子第47页，讲稿共90张，创作于星期二11、电解规律（用惰性电极电解时）、电解规律（用惰性电极电解时）AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+H H+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+H H+AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-（1）电解水型（溶剂）：）电解水型（溶剂）：(H前）活泼金属的含氧酸盐溶液：前）活泼金属的含氧酸盐溶液：Na2SO44OH-4e-=2H2O+O24H+4e=2H22H2O=2H2+O2通电通电阳极：阳极：阴极：阴
49、极：总反应：总反应：结论：结论：惰性电极电解活泼金属含氧酸盐是电解水。惰性电极电解活泼金属含氧酸盐是电解水。电解后溶液的浓度增大，电解后溶液的浓度增大，pH不变。不变。2H2O-4e-=4H+O24H2O+4e-=2H2+4OH-阳极区阳极区pH减小，阴极区减小，阴极区pH增大增大加水可复原加水可复原电解时离子放电电解时离子放电第48页，讲稿共90张，创作于星期二 电解电解含氧酸溶液：含氧酸溶液：H2SO4阳极：阳极：4OH-4e-=2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e=2H2总反应：总反应：2H2O=2H2+O2通电通电惰性电极电解含氧酸实质是电解水。惰性电极电解含氧酸实质是电解水。电解后溶
50、液的浓度增大，电解后溶液的浓度增大，pH减小。加水可复原减小。加水可复原结论：结论：电解电解强碱溶液：强碱溶液：NaOH4OH-4e-=2H2O+O24H+4e=2H22H2O=2H2+O2通电通电惰性电极电解惰性电极电解强碱强碱实质是电解水。实质是电解水。电解后溶液的浓度增大，电解后溶液的浓度增大，pH增大。加水可复原增大。加水可复原阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：结论：结论：第49页，讲稿共90张，创作于星期二（2）电解电解质型（溶质）：）电解电解质型（溶质）：电解无氧酸溶液（电解无氧酸溶液（HF除外）：除外）：HCl练习：写出用惰性电极电解练习：写出用惰性电极电解HCl、CuCl