二轮专题复习《电化学》课件.ppt

【2012年考纲】(1)了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。(2)理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。,【学习目标】电极的判断方法电极方程式的书写金属的腐蚀与防护。,课前预习区反馈,1、判断装置是原电池还是电解池的依据是什么？,如图：哪个是原电池？哪个是电解池？请描述B池的现象。,氧化反应M-ne=Mn+,产生电流,失e-沿导线转移,还原反应Nm+me=N,原电池的工作原理,阴离子,阳离子,e,e,综述,1、负极失电子发生氧化反应；溶液中氧化性较强的微粒在正极上得电子发生还原反应；,2、电子由负极流向正极，电流方向是由正极流到负极（外电路）。,电解池的工作原理,阴离子,阳离子,氧化反应,还原反应Nm+me-=N,e,e,RnneR,4OH4e2H2OO2,非惰性电极：M-ne-=Mn+（电极本身溶解）,电子流动方向,电解质溶液,电源负极,电解池阴极,电源正极,电解池阳极,一、原电池、电解池的工作原理：,（一）、粒子流向原电池中的粒子流向：1、电子流向：负极外电路正极（不循环）2、电流流向：正极外电路负极电解液正极（循环）3、离子流向：阴离子负极；阳离子正极（不循环）电解池中的粒子流向：1、电子流向：电源负极电解池阴极；（不循环）电解池阳极电源正极；2、电流流向：电源负极电解池阴极电解池阳极（循环）电源正极3、离子流向：阴离子阳极；阳离子阴极（不循环）,（二）电极判断原电池正负极的判断方法：1、得失电子（标准）；2、反应类型；3、电极材料；4、线路中的电流流向及电子流向；5、电解质溶液内离子的流向；6、电极材料的质量变化判断；7、其他方法(如溶液的PH值变化，产生的气体等)。,电解池阴阳极判断方法：1、电源（标准）；2、反应类型；3、得失电子；4、线路中的电流流向及电子流向；5、电解质溶液中的离子流向；6、电极质量变化（外观现象）。,1.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。关于该电池的叙述正确的是()A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体L,2.地球上化石能源的储量是有限的，氢能是理想的能源之一，开发利用氢能具有重要的意义。TiO2在光照射下可使水分解：2H2O=2H2O2，该过程类似植物的光合作用。下图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是()A.该装置可以将光能转化为电能，同时也能转化为化学能B.铂电极为负极，发生的反应为2H2e=H2C.该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极D.该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大,4.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部Li+向负极移动C.充电过程中，电池正极材料的质量不变D.放电时电池正极反应为FePO4+Li+e-LiFePO4,放电,充电,变式题,【规律总结】二、电极反应式的书写规律,二、电极反应式的书写规律：,（一）原电池电极方程式的书写：“两看一查”1、摸清原理，找到得失电子的物质或元素2、看价态，标电子3、看介质，配电荷4、元素守恒来检查,(2)书写步骤（原理分析法）,特别提醒对于原电池，已知反应式时，可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，然后写出较易书写的电极反应式，将这个反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去较易书写(一般为负极)的电极反应式，即得另一极的电极反应式。（总反应式法）,5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s分析写出该电池的正极反应式：,2MnO2H2O2eMn2O32OH,+4,+3,6、若将两电极改为多孔石墨，先只接通K2一段时间，之后再只接通K3，能否产生电流？，若能，写出其电极反应式：；。,正极：O24e-2H2O4OH-,负极：H22e-2OH-2H2O,能,7、（2008年山东高考理综29）2北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为；放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。,【拓展】写出上题的正极反应式：说明：较难的电极方程式的书写或判断时，可以由总到分，或先分后总,C3H85O23CO24H2O,负,O2+4e2CO22CO32-,【规律总结】燃料电池的正极反应式：a、酸性条件下：b、中性、碱性条件下c、熔融碳酸盐：d、熔融金属氧化物（传导O2-）：,O2+4e2CO22CO32-,O2+4e2H2O4OH,O2+4e4H2H2O,O2+4e2O2-,（二）电解池电极方程式的书写：,9、（1）如果只接通K2，铁棒是极，发生（氧化或还原）反应，电极反应式是，石墨是极；电极反应式是；总式是漏斗中的液面。（2）如果只接通K3，铁棒是极，电极反应式是：石墨是极；电极反应式是；总式是。（3）如果只接通K1，铁棒周围便出现白色沉淀，则铁棒应与电源的极相连，电极式；石墨是极，电极反应式是；总式是，漏斗中的液面。,说明：在写总方程式时：1、总方程式的书写：必须要有通电条件2、注意离子的来源（考虑拆与不拆的问题）,三、原电池、电解池的简单计算电子守恒电荷守恒,10、2009全国卷图192所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。,(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为_；列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？,11.（14分）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02mole-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了agM，则金属M的相对原子质量为_（用含“a、x”的表达式表示）。电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是_；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH=_。,12.在蒸馏水中按物质的量之比为1112加入AgNO3，Ba（NO3）2，Na2SO4，NaCl，使之完全溶解，以铂电极电解该混合物至溶质完全反应，则所得氧化产物与还原产物的质量比为：A35.5108B712C10835.5D71109,【例题3】只接通K1只接通K3全部断开这三种情况都会对Fe发生腐蚀作用，那么比较这三种情况的腐蚀速度。,运用电化学理论设计防止金属腐蚀的措施：,阴极的电保护法,牺牲阳极保护法,【变式3】利用右图装置，可模拟铁的电化学防护。下列有关说法正确的是（）A若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处B若X为锌板，K置于M或N处，均能减缓铁的腐蚀C若X为碳棒，K置于M或N处，一段时间后溶液pH均不变D若X为碳棒，K置于M或N处，Cl均向X电极移动,B,（2010山东高考理综29）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：,1、镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是。2、以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为。,3、利用右装置，可以模拟铁