專23題九5145615300

1、2022-2-1012022-2-102一、原電池一、原電池2022-2-103銅鋅原電池銅鋅原電池1、原電池的組成、原電池的組成這種裝置能這種裝置能將化學能轉(zhuǎn)將化學能轉(zhuǎn)變成為電能變成為電能稱為原電池稱為原電池。KCl(aq)構(gòu)成條件：構(gòu)成條件：1)1)兩個電極兩個電極2)2)與電極接與電極接觸的電解質(zhì)觸的電解質(zhì)溶液溶液3)3)形成形成閉合電路閉合電路4) )氧化還原反氧化還原反應能自發(fā)進應能自發(fā)進行行2022-2-104 正極和負極：正極和負極：根據(jù)電位高低來判斷：電位高的為正根據(jù)電位高低來判斷：電位高的為正極，低的為負極。極，低的為負極。電流方向由正極向負極，電子由負極電流方向由正極向負極

2、，電子由負極向正極移動。向正極移動。 陰極和陽極：根據(jù)電極反應判斷。陰極和陽極：根據(jù)電極反應判斷。發(fā)生氧化反應的為陽極，發(fā)生還原反發(fā)生氧化反應的為陽極，發(fā)生還原反應的為陰極。應的為陰極。2、原電池的電極、原電池的電極2022-2-105原電池原電池2022-2-106作鹽橋的電解質(zhì)要具備：作鹽橋的電解質(zhì)要具備：常用飽和常用飽和KClKCl鹽橋，因為鹽橋，因為K K+ +與與ClCl- -的遷移數(shù)的遷移數(shù)相近，當有相近，當有AgAg+ +時，用時，用KNOKNO3 3或或NHNH4 4NONO3 3溶液溶液。（2 2）鹽橋中鹽的濃度要很高，常用飽和溶液。）鹽橋中鹽的濃度要很高，常用飽和溶液。4、

3、鹽橋的作用、鹽橋的作用 鹽橋是一個鹽橋是一個U U型的玻璃管，其中充滿含有型的玻璃管，其中充滿含有電解質(zhì)飽和溶液的瓊脂的凍膠電解質(zhì)飽和溶液的瓊脂的凍膠（1 1）不與電池中的電解質(zhì)發(fā)生反應）不與電池中的電解質(zhì)發(fā)生反應2022-2-107如：在如：在U U型管中裝滿用飽和型管中裝滿用飽和KNOKNO3 3溶液和瓊脂溶液和瓊脂 做成的凍膠做成的凍膠。鹽橋的作用：鹽橋的作用： 使使NONO3 3- -向鋅鹽方向移向鋅鹽方向移動，動，K K+ +向銅鹽方向移向銅鹽方向移動，使動，使ZnZn鹽和鹽和CuCu鹽鹽溶液一直保持電中溶液一直保持電中性。從而使電子不性。從而使電子不斷從斷從ZnZn極流向極流向Cu

4、Cu極。極。這樣可以大大提高這樣可以大大提高電池效率。電池效率。2022-2-108FeFe小結(jié)：鹽橋的作用小結(jié)：鹽橋的作用 溝通內(nèi)電路，保持溶液電中性溝通內(nèi)電路，保持溶液電中性 防止反應物直接接觸防止反應物直接接觸FeZn CuSOCuSO4 4溶液溶液2022-2-1095.5.原電池的設計方法原電池的設計方法：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 設計原電池。設計原電池。電極反應：電極反應：電極：電極： 電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液： Cu Cu2e2e- - = Cu= Cu2 2 負極負極 2Fe2Fe3 3 2e2e- - = Fe= Fe2 2 正極正極正極：石墨；

5、負極：銅正極：石墨；負極：銅 FeClFeCl3 3溶液溶液2022-2-10106、電極反應式的書寫、電極反應式的書寫步驟步驟：判斷正、負極判斷正、負極 寫出負極的反應式和總寫出負極的反應式和總反應式反應式 滿足電子守恒，正滿足電子守恒，正 = 總總-負負正極（一般不參與反應），正極（一般不參與反應），考慮溶液中考慮溶液中的陽離子，氧化性強者優(yōu)先。的陽離子，氧化性強者優(yōu)先。兩極得失電子相等兩極得失電子相等用用 =，不用，不用 有氣體生成用有氣體生成用 ，若電解質(zhì)為弱電解質(zhì)，若電解質(zhì)為弱電解質(zhì)， 相加時把相應的離子改成弱電解質(zhì)分子。相加時把相應的離子改成弱電解質(zhì)分子。要求：要求：2022-2-

6、1011考點運用：判電極，寫式子考點運用：判電極，寫式子NaOHAlMg稀硝酸稀硝酸AlCu濃硝酸濃硝酸AlCu在判斷電極及電極反應時要注意考慮在判斷電極及電極反應時要注意考慮介質(zhì)對其的影響！介質(zhì)對其的影響！2022-2-10121 1、原電池反應、原電池反應可使反應速率加快?？墒狗磻俾始涌臁Ｔ姵卦響妹鞔_以下幾點原電池原理應用明確以下幾點2 2、利用原電池原理、利用原電池原理 可制作各種電池?？芍谱鞲鞣N電池。如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池氫氧燃料電池。2022-2-1013電電池池化學電池化學電池太陽能電池太陽能電池原子能電池原

7、子能電池將化學能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將化學能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置2022-2-10141. 電源分類電源分類一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鉛蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋰離子電池銀鋅蓄電池銀鋅蓄電池普通普通鋅錳鋅錳干電池干電池銀銀鋅鈕扣電池鋅鈕扣電池二、化學電源二、化學電源2022-2-1015一次電池一次電池鋅鋅筒筒石墨石墨棒棒MnOMnO2 2和和C C普通鋅普通

8、鋅- -錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2 和和 H H2 2O O等等負極負極正極正極電池反應：電池反應：（Zn）：）：Zn 2e- = Zn 2+（MnO2和和C）：）：MnO2(s)+2NH4+(aq)+2e- = Mn2O3(s)+2NH3+H2OZn+MnO2(s)+ 2NH4+(aq) = Zn 2+ +Mn2O3(s)+2NH3+H2O 2022-2-1016堿性鋅堿性鋅- -錳干電池錳干電池負極：負極：正極：正極：電池反應：電池反應：電解質(zhì)：電解質(zhì)：KOH(Zn)(MnO2)Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2

9、H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22022-2-1017銀鋅鈕扣電池銀鋅鈕扣電池正極：正極：Ag2O + H2O+ 2e- = 2Ag+2OH負極：負極：Zn +2OH-2e- = ZnO+H2O總反應：總反應： Zn+ Ag2O = ZnO+ 2Ag2022-2-1018二次電池二次電池鉛蓄電池鉛蓄電池Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正極：正極：PbO2 + 4H+SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O負極：負極：放電過程放電過程總反應：總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 鉛蓄電池充電

10、的反應則是上述反應的逆過程鉛蓄電池充電的反應則是上述反應的逆過程。2022-2-1019燃料電池燃料電池氫氧燃料電池，氫氧燃料電池，烴、肼、甲醇、氨、煤氣烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池燃料電池酸性氫氧燃料電池酸性氫氧燃料電池2H2 - 4e- = 2H+負極：負極：正極：正極：O2 + 4H+ +4e- = 2H2O總反應總反應：2H2 + O2 = 2H2O優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對環(huán)境友好優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)換率高、清潔、對環(huán)境友好2022-2-1020三、電解池三、電解池2022-2-1021陰極陰極陽極陽極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液活潑金屬電極活潑金屬電極: :本身不斷溶解本身不斷溶解惰性電極惰性

11、電極: :陰離陰離子失電子子失電子(-)電源電源(+)e-e-陰離子移向陰離子移向陽離子移向陽離子移向陽離子在陽離子在陰極得電陰極得電子子電解池形成的實質(zhì)：電解池形成的實質(zhì)：在外接電源的作用下在外接電源的作用下, ,讓電流通過電解質(zhì)溶液讓電流通過電解質(zhì)溶液( (或熔融電解質(zhì)或熔融電解質(zhì)) )而而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程1.電解池的工作原理電解池的工作原理2022-2-10222、電解池（電解槽）的電極：電解池（電解槽）的電極： 與電源正極相連的電極叫做與電源正極相連的電極叫做陽極陽極 與電源負極相連的電極叫做與電源負極相連的電極叫做陰極陰極# #電極

12、材料電極材料惰性電極惰性電極:C:C、PtPt、AuAu不發(fā)生反應不發(fā)生反應活性電極活性電極:Ag:Ag及以前金屬，作陽極則溶解及以前金屬，作陽極則溶解陰極陰極發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應陽極陽極發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應反應2022-2-1023陽陽極極陰陰極極陰離子陰離子陽離子陽離子ee陰極陰極：3.電極上離子放電順序：電極上離子放電順序： ( (與電極材料無關與電極材料無關) )Ag+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得到電子得到電子 由易到難由易到難陽極陽極：( (與電極材料有關與電極材料有關) )金屬金屬 S2-I- Br- Cl

13、- OH- NO3- SO42- F- 失去電子由易到難失去電子由易到難2022-2-10244.分析電解反應的一般思路：分析電解反應的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子放電陰陽兩極附近有哪些離子放電 確定陽極的電極材料確定陽極的電極材料2022-2-10255.惰性電極的電解規(guī)律惰性電極的電解規(guī)律放氫生堿型放氫生堿型-活潑金屬無氧酸鹽活潑金屬無氧酸鹽電解水型電解水型-含氧酸、強堿、活潑金屬含氧含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽酸鹽分解電解質(zhì)型分解電解質(zhì)型-無氧酸、不活潑金屬無氧無氧酸、不

14、活潑金屬無氧酸鹽酸鹽放氧生酸型放氧生酸型-不活潑金屬含氧酸鹽不活潑金屬含氧酸鹽2022-2-1026CuCl2溶液溶液粗銅粗銅精銅精銅Cu(FeNiAgAu)CuFe2+Cu2+CuCuAg Au6.電解原理的應用電解原理的應用精煉銅精煉銅Ni2+2022-2-1027ba.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)陽極反應：陽極反應：2Cl2e = Cl2陰極反應：陰極反應：2H+ + 2e = H22NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2電解電解陰極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物總反應總反應2022-2-1028 離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿陽離子交換膜的作用陽離子交換膜的作用: :防止氯

15、氣與氫氣混合而防止氯氣與氫氣混合而引起爆炸；引起爆炸；避免氯氣與氫氧化鈉反應生成次避免氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。 陽離子交換膜的特點陽離子交換膜的特點: :允許允許Na+、H2O分子通過，分子通過，Cl-、OH-、氣體分子通不過。氣體分子通不過。2022-2-1029電解反應實例電解反應實例實實 例例 被電解物質(zhì)被電解物質(zhì) 電解產(chǎn)物電解產(chǎn)物化學方程式化學方程式電解法制鈉電解法制鈉NaCl通電通電2NaCl =2Na + Cl2Na Cl2電解法制鎂電解法制鎂MgCl2=Mg + Cl2通電通電MgCl2Mg Cl2電解法制鋁電解法制鋁通電通電2

16、Al2O3 = 4Al + 3O2Al2O3Al O22022-2-1030、電鍍、電鍍電鍍池結(jié)構(gòu)電鍍池結(jié)構(gòu)+鍍件鍍件鍍層金屬鍍層金屬含鍍層金屬離子的鹽溶液含鍍層金屬離子的鹽溶液鍍件作陰極鍍件作陰極鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極含鍍層金屬陽離子含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液的鹽溶液作電解液電鍍池的特點電鍍池的特點電鍍液的組成及酸堿性基本保持不變電鍍液的組成及酸堿性基本保持不變2022-2-1031電鍍電鍍?nèi)纾鸿F上鍍鋅如：鐵上鍍鋅 陽極：陽極：Zn一一2e-=Zn2+陰極：陰極：Zn2+2e-=Zn Zn結(jié)果結(jié)果：陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加，溶：陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加，溶液的成分和濃度不變。

17、液的成分和濃度不變。2022-2-1032考點分析：判池、判極考點分析：判池、判極判池判池：是否有外加電源是否有外加電源是否有自發(fā)氧化還原反應是否有自發(fā)氧化還原反應都能自發(fā)反應，則最活潑金屬都能自發(fā)反應，則最活潑金屬作原電池負極作原電池負極判極判極：原電池中比活潑性，電解池中看原電池中比活潑性，電解池中看所連電極所連電極電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化電極產(chǎn)物、電極附近電極產(chǎn)物、電極附近PHPH值變化值變化2022-2-1033考點分析：電化學有關計算考點分析：電化學有關計算解題思路解題思路1、判斷陰陽極或正負極、判斷陰陽極或正負極2、寫出電極反應式或總反應式、寫出電極反應式或總反應式3、依反應式進行

18、判斷、依反應式進行判斷 依反應式找出相關物質(zhì)的關系式依反應式找出相關物質(zhì)的關系式 依電子守恒進行計算。依電子守恒進行計算。 2022-2-1034四、金屬腐蝕四、金屬腐蝕金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍：金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍：1 1、鋼鐵生銹：、鋼鐵生銹：鐵銹的主要成分：鐵銹的主要成分：2 2、銅器表面生成銅綠：、銅器表面生成銅綠：銅綠的主要成分：銅綠的主要成分：FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 31金屬腐蝕分類金屬腐蝕分類化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕2022-2-1035化學腐蝕與電化腐蝕的比較化學腐

19、蝕與電化腐蝕的比較化學腐蝕化學腐蝕電化腐蝕電化腐蝕條條件件金屬跟氧化劑金屬跟氧化劑直接接觸直接接觸不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)現(xiàn)象象無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生本本質(zhì)質(zhì)金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)聯(lián)系系兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍2022-2-1036 CFe2e-Fe2+H+H2正極正極：負極負極：2H+ + 2e-=H2Fe2e-=Fe2+（1 1）當電解質(zhì)溶液的酸性較強時）當電解質(zhì)溶液的酸性較強時總式總式： 2H+ + Fe=Fe2+H2 發(fā)生發(fā)生析氫腐蝕析氫腐蝕2022-2-1037 Fe 2+O2 OH -CFe2e-（2 2）當電解質(zhì)溶液為中性溶液或酸性很弱）當電解質(zhì)溶液為中性溶液或酸性很弱正極：正極：負極：負極：2H2O+O2+4e- =4OH2Fe4e- =2Fe2+總式：總式：2H2O+O2+ 2Fe =2Fe(OH)2吸氧腐蝕吸氧腐蝕4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O202