高中化学《电化学基础》课件通用

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,章电化学基础,章电化学基础,1,一、原电池、电解池工作原理,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。,2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。,阳极,（内电路,）,阴极,（内电路）,C,C,H,2,SO,4,溶液,阳极,阴极,+,e,e,电源,正极,负极,Cu,Zn,H,2,SO,4,溶液,e,e,H,+,SO,4,2,H,+,SO,4,2,氧化反应,:,Zn-2e,-,= Zn,2,+,还原反应:,2H,+,+2e,-,= H,2,还原反应:,2H,+,+2e,-,= H,2,氧化反应:,4OH,+ 4e,-,=O,2,+2H,2,O,原电池,电解池,OH,OH,一、原电池、电解池工作原理1.原电池原理：通过自发氧化还原反,2,原电池,电解池,定义,形成,条件,电极名称,电极判断,电极反应,得失电子,电子流向,化学能转变成电能的装置。,将电能转变成化学能的装置。,活动性不同两电极,（燃料电池电极除外）,电解质溶液（有选择性）,两电极必须插入电解质溶液中,（或两电极相靠）形成,闭合,回路,两电极接直流电源（,两电极活,动性可相同，也可不同,）,电解质溶液（任意）,两电极必须插入电解质溶液中,形成,闭合,回路,负极：,较活泼金属,正极：,较不活泼金属(或能导电的非金属等),阳极,：电源,正极,相连,阴极,：电源,负极,相连,负极（,内电路为,阳极,）：发生 氧化反应（,失电子,）,正极（,内电路为,阴极,）：发生还原反应（溶液中的,阳离子,移向正极,得电子）,阳极：,发生氧化反应（,电极,或溶,液中的,阴离子,移向阳极,失电子,）,阴极,：发生还原反应（溶液中的,阳离子,移向阴极,失电子,）,负极 正极,负极 阴极 ； 阳极 正极,原电池电解池定义电极名称电极反应 电子流向化学能转变成电能的,3,池型,电解池,电镀池,（应用电解原理）,铜的精炼池,（应用电解原理）,装置,特征,电极,反应,溶液的浓度,阳极:M-ne-= M,n+,阴极:M,n+,+ne,-,= M,阳极,、阴极,和电解质溶液,阳极: 镀层金属(M),阴极： 镀件,电镀液：含镀层金属,离子(M,n+,),阳极: 粗铜(含Zn、Fe、,Ni、Ag、Pt、Au等 ),阴极: 精铜,电解液: CuSO,4,溶液,阳极: (活性电极,先放电)易放电,阴离子首先放电,阴极: 的阳离子,首先放电,阳极:Cu2e,-,= Cu,2+,（Zn-2e,-,= Zn,2+,Fe-2e,-,= Fe,2+,等）,阴极:Cu,2+,+2e,-,= Cu,（Ag、Pt、Au成为,“阳极泥” ）,改变,不变,变小,电解原理的应用：,池型 电解池电镀池铜的精炼池装置溶液的浓度阳极:M-ne-,4,原电池原理的应用,各种化学电源,1.普通锌锰电池,2.碱性锌锰电池,3.铅蓄电池,4.燃料电池,介质,电池反应： 2H,2,+,= 2H,2,O,酸性,负极,正极,中性,负极,正极,碱性,负极,正极,2H,2,- 4e,-,= 4H,+,O,2,+ 2H,2,O + 4e,-,= 4OH,-,2H,2,- 4e,-,= 4H,+,O,2,+ 4H,+,+ 4e,-,= 4H,2,O,2H,2,+4OH,-,- 4e,-,= 4H,2,O,O,2,+ 2H,2,O + 4e-= 4OH,-,原电池原理的应用各种化学电源1.普通锌锰电池2.碱性锌锰电池,5,4、电极反应的书写,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；,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。,对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验；,书写注意事项,:一看电极材料;二看环境介质;三看附加条件与信息。,5、电解计算,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,O,2,2Cu4Ag4H,2H,2,2Cl,2,4OH,.电子守恒法,.pH值的计算,阴极上析出1molH,2,表示有2molH,离子放电，则溶液中增加2molOH,-,离子；若阳极上析出1molO,2,表示溶液中4molOH,-,离子放电，则溶液中4molH,离子。,4、电极反应的书写书写规律:原电池或电解池的两电极反应式之,6,电解原理的应用,1、氯碱工业反应原理,阳极：2Cl,-2e-=Cl,2,，,阴极：2H,+,+2e,-,=H,2,2NaCl+2H,2,O=2NaOH+H,2,+Cl,2,2.电镀池,阳极：,镀层金属,阴极：,待镀金属制品(镀件）,电镀液：,含有镀层金属离子的电解质,3、电解精炼反应原理(电解精炼铜),粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等,阳极(粗铜)：Cu-2e,-,= Cu,2+,，,（Zn-2e-,= Zn,2+,， Fe-2e,-,= Fe,2+,等）,阴极(精铜)： Cu,2+,+2e,-,=Cu,电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO,4,。,Zn,2,、Ni,2,等 阳离子得电子能力小于Cu,2+,而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。,4.铝的冶炼,实验装置,电解原理的应用1、氯碱工业反应原理实验装置,7,二 电解池中离子的反应顺序,阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序：,阳极,:,失,电子,发生,氧化,反应,当阳极为金属电极时，,金属电极,优先放电。,当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,(,由酸提供),Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2,+,H,+,(,由水提供,),Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,+,K,+,(只在熔融状态下放电),S,2-,SO,3,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-, 含氧酸根离子(NO,3,-,、,SO,4,2-,等）F,-,二 电解池中离子的反应顺序阴极:得电子，发生还原反应，常见阳,8,电解质溶液用惰性电极电解的示例,：,电解,类型,举 例,电极反应,溶液,pH,变化,溶液复原方法,物质类别,实例,含氧酸,H,2,SO,4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na,2,SO,4,无氧酸,HCl,阳极：4OH,-,- 4e- = O,2,+2H,2,O,阴极：4H,+,+ 4e,-,= 2H,2,减小,增大,不变,H,2,O,阳极：2Cl,-,-,2e-=Cl,2,阴极：2H,+,+2e,-,=,H,2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl,2,阳极：2Cl,-,-,2e,-,=Cl,2,阴极：Cu,2+,+2e,-,=,Cu,减少,CuCl,2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极：2Cl,-,-,2e,-,=Cl,2,阴极：2H,+,+2e,-,=,H,2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO,4,阳极：4OH,-,-,4e,-,=O,2,+2H,2,O,阴极：2Cu,2+,+4e,-,=,2Cu,减小,CuO,放氢生碱型,放氧生酸型,2H,2,O 2H,2,+O,2,电解,电解,水型,电解,溶质,电,解,溶,质,和,水,阴阳极产物的化合物,电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解 举 例电极,9,三、电解池及原电池的应用-金属的防护,1）金属腐蚀快慢的判断,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀,同一种金属的腐蚀：,强电解质弱电解质非电解质,2）金属的防护方法,改变金属内部结构,覆盖保护层,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,三、电解池及原电池的应用-金属的防护1）金属腐蚀快慢的,10,原电池、电解池的区分关键看,是否有外接电源；,有,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,。,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,。,【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：,无外电源：,一池为原电池，其余为电解池；,有外电源：,全部为电解池或电镀池、精炼池,一.怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？,常见题型：,1.单池判断：,【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余,11,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 硫酸溶液,原电池,Cu,Zn,C,Cu,Fe,Fe,粗Cu,CuSO,4,溶液,精Cu,精炼池,A,B,C,D,CuSO,4,溶液,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,12,（ A ）,（B）,（C）,（D）,CuSO,4,AgNO,3,AgNO,3,NaHSO,4,Ag,Cu,Cu,C,Pt,Pt,Ag,Fe,2.写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液PH值的变化。,电解池,原电池,电解池,电解池,负极,正极,阴极,阳极,e,-,（ A ）（B）（C）（D）CuSO4 AgNO3AgNO3,13,3.下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验,数天后,数天后,图一,图二,（1）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 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为：,（3）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，,电极反应为：,发生了原电池反应,中性或弱碱,吸氧,负极：Fe -2e = Fe,2+,; 正极:2H,2,O +O,2,+2e,-,=4OH,-,负极：Fe-2e,-,= Fe,2+,；正极：2H,+,+2e,-,= H,2,较强酸性,析氢,3.下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后,14,4.,如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是( ),A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64g,B.甲烧杯中B极上电极反应式为：,4OH,-,- 4e,-,=2H,2,O+O,2,C.乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红,D.乙烧杯中C极上发生还原反应,C,4. 如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如,15,1. 原电池正、负极的确定,(1) 活泼金属一般作负极；,(2),电子流出,的一极或电流流入的一极为负极；,(3) 在内电路中,阴离子,移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。,(4)发生氧化反应(还原剂中元素化合价,升高,)的一极为负极。,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。,二、原电池与电解池电极的确定,1. 原电池正、负极的确定二、原电池与电解池电极的确定,16,2.电解池 阴、阳极的判断,可根据电极与电源两极相连的顺序判断,阴极：,与直流电源的,负极,相连接的电解池中的电极。,阳极：,与直流电源的,正极,直接连接的电极。,若是惰性电极（,Pt、Au、C、Ti),，在该极上，溶液中还原性强的,阴离子,首先,失去电子被氧化；,若是活性电极，,电极材料参与反应,，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。,2.电解池 阴、阳极的判断,17,18,、我终于累了，好累，好累，于是我便爱上了寂静。,19,、只有收获，才能检验耕耘的意义；只有贡献，方可衡量人生的价值。,20,、赚钱之道很多，但是找不到赚钱的种子，便成不了事业家。,21,、追求让人充实，分享让人快乐。,22,、世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。,23,、上帝助自助者。,24,、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。,25,、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。,26,、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。,27,、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。,28,、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。,29,、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。,30,、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。,31,、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。,32,、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。,33,、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。,34,、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。,35,、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。,36,、失败者任其失败，成功者创造成功。,37,、世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。,38,、天助自助者，你要你就能。,39,、我自信，故我成功；我行，我一定能行。,40,、每个人都有潜在的能量，只是很容易：被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。,41,、从现在开始，不要未语泪先流。,42,、造物之前，必先造人。,43,、富人靠资本赚钱，穷人靠知识致富。,44,、顾客后还有顾客，服务的开始才是销售的开始。,45,、生活犹如万花筒，喜怒哀乐，酸甜苦辣，相依相随，无须过于在意，人生如梦看淡一切，看淡曾经的伤痛，好好珍惜自己、善待自己。,46,、有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。,47,、苟利国家生死以，岂因祸福避趋之。,48,、不要等待机会，而要创造机会。,49,、如梦醒来，暮色已降，豁然开朗，欣然归家。痴幻也好，感悟也罢，在这青春的飞扬的年华，亦是一份收获。犹思“花开不是为了花落，而是为了更加灿烂。,50,、人活着要呼吸。呼者，出一口气；吸者，争一口气。,51,、如果我不坚强，那就等着别人来嘲笑。,52,、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。,53,、希望是厄运的忠实的姐妹。,54,、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。,55,、领导的速度决定团队的效率。,56,、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。,57,、任何的限制，都是从自己的内心开始的。,58,、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。,59,、不要说你不会做！你是个人你就会做！,60,、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。,61,、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。,5,、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。,6,、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。,7,、生命的美丽，永远展现在她的进取之中,;,就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中,;,像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中,;,像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。,8,、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受,;,有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。,9,、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有,;,不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。,62,、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。,63,、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。,64,、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。,65,、再冷的石头，坐上三年也会暖。,18、我终于累了，好累，好累，于是我便爱上了寂静。,18,