第四章電化學基礎復習課件(人教版選修4)

1、第四章 電 化 學 基 礎 復 習一、電化學知識的內(nèi)部聯(lián)系：強迫發(fā)生電解自發(fā)發(fā)生原電池還原劑 氧化劑ne-氧化還原反應還原劑通過外電路將電子給予氧化劑外電場強迫還原劑失、氧化劑得電子失電子氧化反應負極：電子流出陽極：連電源正極得電子還原反應正極：電子流入陰極：連電源負極化學能消耗電能產(chǎn) 生產(chǎn)生電能消 耗化學電源、電化學腐蝕、防腐氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、冶煉活潑金屬 Cu 硝酸銀溶液問題探究1：如圖一根銅棒插入硝酸銀溶液中，回答：（1）一段時間后，觀察到的實驗現(xiàn)象是 ，（2）寫出相關的離子方程式并用單線橋法表示電子 轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：負極： ，正極： ；原電池反應 。問題探究2.探究1中的氧化還

2、原反應能否設計成原電池？若能，請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式和原電池反應方程式. Ag/C/Pt Cu 硝酸銀溶液問題探究3.探究1中的氧化還原反應的逆反應 Cu2+ +2Ag=Cu +2Ag+ 能自發(fā)發(fā)生嗎？能否設計一個實驗使該反應發(fā)生？若能，畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式和總反應方程式。電極反應式：陽極： ，陰極： 。電解反應式: .Ag Cu/C/pt 硝酸銅溶液總結(jié)：（1）氧化還原反應是還原劑將電子給予氧化劑。（2）從理論上說，任何一個自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應， 只要還原劑失去電子和氧化劑得到電子分兩處進 行，就可設計成原電池。（3）一個不能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應可用電解的方法 強迫它

3、發(fā)生。電 離電 解條件過程特點聯(lián)系1.電離與電解電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子，如：CuCl2 =Cu2+ +2Cl-陰陽離子定向移動，在兩極上失得電子成為原子或分子。如： 只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎上二、幾組概念的辨析化 學 腐 蝕電 化 腐 蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍2.化學腐蝕與電化腐蝕 吸氧腐蝕 析氫腐蝕發(fā)生條件電極反應負極正極總反應其他反應中性或堿性， 得電子被還原

4、為 OHO2較強酸性。反應時有 析出H22Fe4e2Fe2O22H2O4e4OH2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2Fe2eFe22H2eH24 Fe(OH)2O2+2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 xH2O(鐵銹）+（3-x）H2O 3.鋼鐵兩種電化學腐蝕比較Fe2H = Fe2 H24.原電池和電解池比較內(nèi)容原電池電解池電極規(guī)定電極反應電子移動方向離子在池中移動方向能量轉(zhuǎn)變較活潑的金屬失電子流出負極陰極：連接電源負極的一極負極發(fā)生氧化反應正極發(fā)生還原反應陽極發(fā)生氧化反應陰極發(fā)生還原反應負極用電器正極陽極電源陰極化學能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W能陽離子正極陽離子陰極

5、電 鍍電 解電 極變 化電解液變 化電解液PH變化聯(lián)系陽極:M-ne- = Mn+陰極:Mn+ne- = M離子濃度保持不變離子濃度發(fā)生變化陽極：失電子，被氧化陰極：得電子，被還原不變可能升高或降低或不變電鍍是一種特殊的電解5. 電鍍與電解比較表稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D 下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是 （ ） BC D 練習1:練習2:對圖中裝置敘述錯誤的是（ ） A.甲是原電池，乙是電解池 B.甲中溶液pH值將增大 C.乙中Cu2保持不變 D.甲中鋅溶解的物質(zhì) 的量小于乙中陽極 Cu溶解的物質(zhì)的量Zn Cu Cu Cu 甲池：稀硫酸 乙池：硫酸銅D判斷原

6、電池、電解池、電鍍池的依據(jù)：（1）若有外接電源，則為電解池或電鍍池； 陽極參與反應且電解過程中電解液濃度不變， 則是電鍍池；否則是一般的電解池。（2）若無外接電源，電極和電解質(zhì)之間有自發(fā)發(fā)生的 氧化還原反應的為原電池。 其他為電解池或電鍍池。練習3：從理論上分析判斷，下圖A、B、C是什么池（電解池/電鍍池/原電池）？并寫出各池的電極名稱、電極反應式和總反應式。Zn Cu C1C2 A池：稀硫酸 B池：氯化鈉溶液 AgCu C池：硝酸銀溶液 1. 一次電池 如:鋅銀電池Zn 2OH 2e ZnO H2O 負極：Zn正極：Ag2O Ag2O H2O 2e 2Ag 2OHZn Ag2O ZnO 2A

7、g總反應：電極反應分為放電和充電兩個過程2. 二次電池如:鉛蓄電池的充放電過程：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)放電充電三.化學電源(一).化學電源的分類電解質(zhì)溶液電池反應： 2H2 +O2 = 2H2O 酸性或中性負極正極堿性負極正極2H2 4OH 4e 4H2O O22H2O 4e 4OH 2H2 4e 4H O2 4H 4e 2H2O 3. 燃料電池如:甲烷燃料電池負極CH4 10OH 8e CO32 7H2O正極2O2 4H2O 8e 8OH CH4 2O22KOH K2CO3 3H2O如: 氫氧燃料電池負極:可燃物如氫氣、甲醇、天然氣等正

8、極:氧氣練習4：寫出以熔融碳酸鹽、固體氧化物為電解質(zhì)時 的氫氧燃料電池的電極反應式和總反應式。 熔融碳酸鹽負極：2 H2 + 2CO32- 4e- = 2H2O +2CO2 正極：O2 +2 CO2 + 4e- = 2CO32-總反應式：2H2 + O2 = 2H2 O固體氧化物負極：2H2 + 2O2- 4e- =2H2O正極：O2 + 4e- =2O2- 總反應式：2H2 + O2 = 2H2 O(二).原電池電極反應式的書寫： 3.負極所得產(chǎn)物和正極所得產(chǎn)物，與溶液的酸堿性 有關（如4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在， 在堿性溶液中以CO32形式存在）；2.分析兩極反應物分別寫出兩極電

9、極反應式，將兩極 的電極反應式的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反 應加法 4.溶液不存在O2：在酸性溶液中它與H結(jié)合成H2O、 在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH；寫出發(fā)生的氧化還原反應方程式，分析得、失電子 情況，寫出正或負極的電極反應式， 總反應減去一極反應即得到另一極反應減法總結(jié)：以氧氣為氧化劑時在各類燃料電池中的電極 反應式的共同點？正極：O2 + 4H+ +4e- =2H2O質(zhì)子交換膜燃料電池：堿 性 燃 料 電 池：熔融碳酸鹽燃料電池：固體氧化物燃料電池：正極：O2 +2H2O+4e-=4OH-正極：O2+2CO2+4e-=2CO32-正極：O2 +4e- =2O2-（1）陰極：Ag

10、+Hg2+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 氧化性強的陽離子先得電子（2）陽極： 活性材料作電極時：金屬在陽極失電子被氧化 成陽離子進入溶液。 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時, 還原性強的離子先失電子 S2IBrClOH(水) NO3SO42F 1.電極產(chǎn)物的判斷四、電解原理 陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F- 與區(qū)：電解本身型 如CuCl2 、HCl與區(qū)：放氫生堿型 如NaCl與區(qū)：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3與區(qū)：電解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH陰極: Ag+Cu2+Fe2+Zn2+ （H+）Al3+Mg2+Na+2.電解規(guī)律(惰性電極)練習6 寫出下列電解池中各電極的電極反應式和電解 的總反應式，分析電解液的濃度和PH變化情況FeCuH2SO4溶液CCKOH溶液FeCuKOH溶液CCH2SO4 溶液3.電解的相關計算：(1) 常見類型： A.電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體產(chǎn)物的體積。 B.電解后溶液的PH。 C.電解后溶液中某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（2）常見方法： A.根據(jù)電解方程式或電極反應式列比例式求 解 B.根據(jù)電路中、各電極上轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的 量相等求解五、電化學知識的應用 1.原電池知識的應用：（1）設計、制造化學電源（理論上，任何一個自發(fā) 發(fā)生的氧化還原反應都可設計成原電池）；（2）