（全国通用）高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题二 基本理论 第8讲 电化学原理课件.ppt

第八讲电化学原理 专题二基本理论 2016高考导航 适用于全国卷 专题二基本理论 专题二基本理论 考点一原电池原理及其应用 1 原电池正 负极的判断 1 根据电极材料 一般是较活泼的金属为 极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 极 2 根据电子流动方向或电流方向 电子流动方向 由 电流方向 由 3 根据原电池电解质溶液中离子的移动方向 在原电池的电解质溶液内 阳离子向 移动 而阴离子向 移动 4 根据原电池两极发生的变化 原电池的负极总是失电子 发生氧化反应 而正极总是得电子 发生还原反应 负 正 负极 正极 正极 负极 正极 负极 2 不同介质下电极反应式的书写 1 书写步骤 1 原电池原理应用类 2015 高考全国卷 t11 6分 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法错误的是 a 正极反应中有co2生成b 微生物促进了反应中电子的转移c 质子通过交换膜从负极区移向正极区d 电池总反应为c6h12o6 6o2 6co2 6h2o 原电池原理的应用 a 破题关键 电池内部电流方向从 到 故h 从负极产生 流向正极参加正极反应 负极 正极 互动拓展 1 任何化学反应都能设计成原电池吗 2 两种金属作电极时 较活泼的金属一定作负极吗 答案 1 必须是能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池 非氧化还原反应没有电子的转移 必然无法设计成原电池 2 不一定 如镁 铝为电极 naoh作电解质溶液时 由于mg与naoh溶液不反应而al能 故铝作负极 a d 电极反应式的考查 d c 考点二电解原理及其应用 1 分清阴 阳极 与电源正极相连的为阳极 与电源负极相连的为阴极 两极发生的反应为 阳氧阴还 2 剖析离子移向 阳离子移向 阴离子移向 3 注意放电顺序 4 书写电极反应 注意得失电子守恒 阴极 阳极 5 正确判断产物 1 阳极产物的判断首先看电极 如果是活性电极作阳极 则电极材料失电子 电极溶解 注意 铁作阳极溶解生成fe2 而不是fe3 如果是惰性电极作阳极 则需看溶液中阴离子的失电子能力 阴离子放电顺序为s2 含氧酸根 f 2 阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断 hg2 fe3 h 酸 pb2 fe2 zn2 h 水 al3 mg2 na i br cl oh 水 ag cu2 6 恢复原态措施电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析 一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物 但也有特殊情况 如用惰性电极电解cuso4溶液 cu2 完全放电之前 可加入cuo或cuco3复原 而cu2 完全放电之后 应加入cu oh 2或cu2 oh 2co3复原 电解原理的应用 b 破题关键 正确判断装置类型 闭合k1时 装置为 反应类型相当于铁的 腐蚀 闭合k2时 装置为 阳极为惰性电极 相当于电解食盐水 原电池 吸氧 电解池 互动拓展 1 电解质溶液导电一定发生化学反应吗 金属导电发生什么变化 2 在原电池或电解池中 阴 阳离子及电子的运动情况是怎样的 答案 1 电解质溶液导电时一定发生化学反应 因为电解质溶液导电的过程即电解的过程 电解池的两极分别发生氧化反应 还原反应 有新物质生成 金属导电是物理变化 2 原电池和电解池中 阴 阳离子一定在电解质溶液或熔融态电解质中移动 电子一定在导线中移动 可简记为 离子不上岸 电子不下水 2014 高考广东卷 某同学组装了如图所示的电化学装置 电极 为al 其他均为cu 则 a 电流方向 电极 a 电极 b 电极 发生还原反应c 电极 逐渐溶解d 电极 的电极反应 cu2 2e cu a d 可充电电池 c c 归纳总结 1 对于可充电电池 放电时为原电池 符合原电池工作原理 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 外电路中电子由负极流向正极 内电路中阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 2 可充电电池充电时为电解池 阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 充电时电池的 极与外接直流电源的正极相连 电池的 极与外接直流电源的负极相连 考点三电化学知识及其规律的综合应用 1 电化学计算的基本方法和技巧原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算 溶液ph的计算 相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算 产物的量与电量关系的计算等 通常有下列三种方法 1 根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物 正负两极产物 相同电量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 2 根据总反应式计算先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列出比例式计算 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 2 金属腐蚀的快慢规律 原电池原理引起的腐蚀 一般化学腐蚀 3 防腐措施效果比较外接电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 有一般防腐条件的防护 未采取任何防护措施 电解原理引起的腐蚀 有防腐措施的腐蚀 有关电化学的计算 1 电源f为 极 第 极为 极 b池为 池 2 a池中第 极上的电极反应式为 a池中第 极上产生气体体积为 ml 标准状况下 3 通电前a池中原混合溶液中cu2 的浓度为 破题关键 根据电极现象判断电极属性 在电解池中 增重的必是 串联的电解装置中 每个电极转移的电子数 正 阳 电解 镀 4oh 4e 2h2o o2 112 0 025mol l 1 阴极 相等 互动拓展 电解池问题中 如何判断电极区域的酸碱性变化 有何数量关系 答案 若阴极为h 放电 则阴极区c oh 增大 若阳极为oh 放电 则阳极区c h 增大 若阴极上h 放电 同时阳极上oh 放电 相当于电解水 电解过程中产生的h 或oh 其物质的量等于转移电子的物质的量 d 2 hooc cooh 2e 2h hooc cho h2o 归纳总结 1 无明显 外接电源 的电解池的 串联 问题 主要是根据 原电池 的形成条件判断 电源 的正 负极 从而判断阴 阳极 2 有明显 外接电源 的电解池的 串联 问题 主要是根据 电极现象 判断阴 阳极 从而判断电源的正 负极 进一步判断其他 电解池 的阴 阳极 金属的腐蚀与防护 1 下列金属防腐的措施中 使用外加电流的阴极保护法的是 a 水中的钢闸门连接电源的负极b 金属护栏表面涂漆c 汽车底盘喷涂高分子膜d 地下钢管连接镁块解析 a 水中的钢闸门连接电源的负极 即使用了外加电流 b 金属护栏表面涂漆 是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法 c 汽车底盘喷涂高分子膜 也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法 d 地下钢管连接镁块 是牺牲阳极的阴极保护法 a 2 下列与金属腐蚀有关的说法 正确的是 a 图1中 铁钉易被腐蚀b 图2中 滴加少量k3 fe cn 6 溶液 没有蓝色沉淀出现c 图3中 燃气灶的中心部位容易生锈 主要是由于高温下铁发生化学腐蚀d 图4中 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀 镁块相当于原电池的正极 c 电化学问题的常见认识误区1 误认为原电池中负极材料一定比正极材料活泼 其实不一定 如mg和al用导线相连放在naoh溶液中形成原电池时 铝作负极 2 误认为原电池质量增加的一极一定为原电池的正极 其实不一定 如铅蓄电池的负极 在工作时 电极由pb转变为pbso4 质量增加 3 误认为原电池的负极一定参加反应 其实不一定 如氢氧燃料电池的负极本身不参加反应 通入的燃料发生反应 4 用惰性电极电解饱和食盐水后 误认为要想恢复至原状需加入适量盐酸 其