电化学基础复习归纳与总结课件

归纳与整理归纳与整理-全章知识复习全章知识复习 第四章电化学基础归纳与整理-1原电池2化学电源4金属的电化学腐蚀与防护电化学基础3电解池氧化还原反应化学能转化为电能，自发进行电能转化为化学能，外界能量推动第四章知识结构第四章知识结构1原电池2化学电源4金属的电化学腐蚀与防护电化学基础1、池型的判断、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源可能为原电池有外加电源一定为电解池，无外加电源可能为原电池（依据构成条件判断）；多池组合时，一般含活泼金属（依据构成条件判断）；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。一、原电池与电解池的比较及判断：一、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：则溶液中阴离子放电。则溶液中阴离子放电。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，电解池看电源的正负极。原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。1、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源可能为原电池阴极：氧化性强的阳离子先得电子阴极：氧化性强的阳离子先得电子金属越不活泼金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。阳极：还原性强的阴离子先失电子阳极：还原性强的阴离子先失电子Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（先于（先于H+放电）放电）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+浓度大时先于浓度大时先于H+放电放电H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+水中水中H+先放电先放电金属（除金属（除Pt、Au）S2IBrClOH含氧酸含氧酸F金属阳极先放电，离子后放电金属阳极先放电，离子后放电放电顺序放电顺序阴极：氧化性强的阳离子先得电子金属越不活泼,对应阳离子氧化性装置原电池电解池实例原理形成条件电极名称电子流向电流方向电极反应能量转化应用发生氧化还原反应，从而形成电流发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起氧化还原反应电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应自发发生氧化还原反应直流电源、电极（惰性或非惰性）、直流电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）、形成电解质（水溶液或熔融态）、形成闭合回路闭合回路由电极本身决定由电极本身决定正极正极：流入电子：流入电子 负极负极：流出电子：流出电子由外电源决定由外电源决定阳极阳极：连电源正极连电源正极 阴极阴极：连电源负极连电源负极（外电路）负极（外电路）负极 正极正极电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极（外电路）正极（外电路）正极负极负极电源正极电源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：2H+2e-=H2（还原原应）（还原原应）阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2 (氧化反应氧化反应)阴极阴极:Cu2+2e-=Cu(还原反应还原反应)化学能化学能 电能电能电能电能化学能化学能设计电池、金属防腐设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池铜锌原电池电解氯化铜电解氯化铜装置原电池电解池实例原理电极名称电子流向4、判断溶液的、判断溶液的pH变化：变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。（1 1）如果只产生氢气而没有氧气，只）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；变大；（2 2）如果只产生氧气而没有氢气，只）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；变小；（3 3）如果既产生氢气又产生氧气）如果既产生氢气又产生氧气若原溶液呈酸性则若原溶液呈酸性则pH减小；减小；若原溶液呈碱性若原溶液呈碱性pH增大；增大；若原溶液呈中性若原溶液呈中性pH不变。不变。4、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。电解质溶液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：电解解类型型举 例例电极反极反应溶液溶液PH变化化溶液复原方法溶液复原方法物物质类别实例例仅溶溶剂水水电解解 仅溶溶质电解解 溶溶质和和溶溶剂同同时电解解 含氧酸含氧酸H2SO4强强碱碱NaOH活活泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐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不变H2O阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e-H2增大增大HCl不活不活泼金属金属的无氧酸的无氧酸盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-Cu增大增大CuCl2活活泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐KCl阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e-H2增大增大HCl不活不活泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e-2Cu减小减小CuO电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解举例电极反1 1.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习1.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量举例：举例：1、a极变细，极变细，b极变粗：极变粗：2、a极变细，极变细，b极有气泡：极有气泡：3、a极变粗，极变粗，b极有气泡：极有气泡：4、a极有气泡极有气泡,b极有气泡，且气体体积比为极有气泡，且气体体积比为2：15、a极有气泡极有气泡,b极有气泡极有气泡;阴极加酚酞变红阴极加酚酞变红拓展练习拓展练习举例：拓展练习电极：电极：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二、电解池的应用二、电解池的应用-电镀及氯碱工业电镀及氯碱工业待镀制品待镀制品铜片铜片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电解质溶液：溶液中电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。的浓度保持不变。1、电镀电镀电极：阳极镀层金属阴极待镀金属制品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淡盐水淡盐水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+Na+交换膜交换膜氯碱工业原理氯碱工业（离子膜法）+精制饱和NaCl淡盐水2 2、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，电极反应为：电极反应为：发生了原电池发生了原电池 反应反应中性或弱碱中性或弱碱吸氧吸氧负极：负极：Fe-2e-=FeFe-2e-=Fe2+2+；正极：正极：2H2H2 2O+OO+O2 2+2e-+2e-=4OH=4OH-负极：负极：Fe-2e-=FeFe-2e-=Fe2+2+；正极：；正极：2H2H+2e-=H+2e-=H2 2较强酸性较强酸性析氢析氢练练 习习2、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验数天后数天后三、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覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法电化学保护法电化学保护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电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀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化学腐蚀化学腐蚀有有有有防腐蚀措施的腐蚀防腐蚀措施的腐蚀防腐蚀措施的腐蚀防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：强电解质强电解质强电解质强电解质 弱电解质弱电解质弱电解质弱电解质 非电解质非电解质非电解质非电解质活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。三、电解池及原电池的应用-金属的防护1）金属腐蚀快慢的电化学基础复习归纳与总结课件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Fe2O3nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件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或碱性酸性很弱或碱性电极反应电极反应负极负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3nH2O（铁锈）3.下列装置暴露空气中一段时间下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢铁的腐蚀由快到慢顺序顺序.FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DE F AC B拓展练习拓展练习3.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢FeFeCF4 4、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、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。作电解液。总反应式为：总反应式为：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+SOPb+SO4 42-2-2e2e-=PbSO=PbSO4 4练练 习习PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=PbO=PbO2 2+4H4H+SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4+2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-4、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四、原电池电解池的应用四、原电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极四、原电池电解池的应用-可充电电池阴极：正极：还原反应此电池放电时，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+H2O5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拓展练习拓展练习充电放电2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+1 1如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的有关叙述正，对该装置的有关叙述正确的是确的是A A、P P是电源的正极是电源的正极B B、F 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，其余电极均两极外，其余电极均参加了反应参加了反应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PHPH不变不变B巩巩固固练练习习1如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确2 2如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为AgAg2 2O O和和ZnZn电解质溶电解质溶液是液是KOHKOH溶液，俗称银锌电池，该电池的电极反应式为：溶液，俗称银锌电池，该电池的电极反应式为：Zn Zn+Ag+Ag2 2O=ZnO+2AgO=ZnO+2Ag根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是 A A、锌为负极，、锌为负极，AgAg2 2O O为为 正极；正极；B B、放电时正极附近溶液的、放电时正极附近溶液的PHPH值升高；值升高；C C、放电时负极附近溶液的、放电时负极附近溶液的PHPH值升高；值升高；D D、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。AB巩固练习巩固练习2如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn电解质6为为下下图图所所示示装装置置中中，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极附近溶液呈红色。下列说法正确的是极附近溶液呈红色。下列说法正确的是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 XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC练练 习习6为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b7 7、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是示，下列叙述不正确的是A Aa a电极是负极电极是负极B Bb b电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH4OH4e 4e 2H2H2 2O+OO+O2 2C C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D D氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是一一种种只只能能将将氧氧化化剂剂和和燃燃料料全全部部储藏在电池内的发电装置储藏在电池内的发电装置BD 7、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不8一一种种新新型型的的燃燃料料电池池，它它以以多多孔孔镍板板为电极极插插入入KOH溶溶液液中中，然然后后分分别向向两两极极通通入入乙乙烷和和氧氧气气，其其总反反应为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有有关关此此电池的推断正确的是池的推断正确的是A负极反极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH-B放放电一段一段时间后，后，负极周极周围的的pH减低减低C每消耗每消耗1molC2H6，则电路上路上转移的移的电子子为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BC练练 习习8一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，FeCu氯化铜氯化铜溶液溶液氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液氯化铜溶液CuC9、写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原、写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应反应ABDCFeCu氯化钠氯化钠溶液溶液FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC9、写出下（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe10、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值的变化。值的变化。（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3N难溶于水的电解质溶于某些盐溶液难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液思考与交流思考与交流用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐溶于盐酸和酸和NH4Cl溶液的原因溶液的原因难溶于水的电解质溶于某些盐溶液思考与交流用平衡移动的原理分析解解释释在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-,使使c(OH)减减小，平衡右移，从而使小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解加入加入NH4Cl时，时，NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和OH,使使c(OH)减小，平衡右移，减小，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2溶解溶解解释在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入盐酸时，H中估题估题n根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池并画图：并画图：nFe+2 Fe3+=3Fe2+n要求：（要求：（1）用烧杯装液体和用盐桥连接。）用烧杯装液体和用盐桥连接。n（2）注明原电池的正极和负极并在外电路）注明原电池的正极和负极并在外电路n用箭头标明电子的流向。用箭头标明电子的流向。n（3）写出两个电极上的电极反应式）写出两个电极上的电极反应式：n正极：正极：_ n负极：负极：_Fe3+e-=Fe2+_Fe-2e-=Fe2+_ 估题根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池并画图：_F电化学基础复习归纳与总结课件