高三化学二轮复习资料专题 电化学.ppt

电化学专题 2008年高考二轮专题复习 考纲要求 1 理解原电池原理 初步了解化学电源 了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀办法 2 理解电解原理 了解铜的电解精炼 镀铜 氯碱工业反应原理 知识概括 一个反应 氧化还原反应一个计算 得失电子守恒法解决电化学的相关计算两个转化 化学能和电能的相互转化两个应用 原电池原理应用 电解原理应用三个条件 原电池 电解池的形成条件四个池子 原电池 电解池 电镀池 电解精炼池 知识梳理 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 e e 电源 e e h so42 h so42 氧化反应 zn 2e zn2 还原反应 2h 2e h2 还原反应 2h 2e h2 氧化反应 4oh 4e o2 2h2o 原电池 电解池 oh oh 二 四池比较 1 金属腐蚀 1 化学腐蚀 2 电化腐蚀a 析氢腐蚀b 吸氧腐蚀2 防护方法 1 改变金属内部组织结构 2 在金属表面覆盖保护 3 电化学保护法3 制造新化学电源 如太阳能电池 核电池 燃料电池 银 锌电池碱性蓄电池 银 锌电池 浓差电池等 三 原电池应用 说明 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 四 电解原理的应用 1 镀铜反应原理阳极 纯铜 cu 2e cu2 阴极 镀件 cu2 2e cu 电解液 可溶性铜盐溶液 如cuso4溶液 2 氯碱工业反应原理阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 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 cu2 zn 2e zn2 fe 2e fe2 等 阴极 精铜 cu2 2e cu电解液 可溶性铜盐溶液 如cuso4 zn2 ni2 等阳离子得电子能力小于cu2 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 1 原电池正 负极的确定 1 根据构成原电池的必要条件之一确定 活泼金属一般作负极 说明 正负极的确定还与所用的电解质溶液有关 如mg al hcl溶液构成的原电池中 mg为负极 al为正极 若改用溶液即mg al naoh溶液构成的原电池中 则mg为正极 al为负极 五 原电池与电解池电极的确定 2 根据电子流向或电流方向确定 电子流出的一极或电流流入的一极为负极 3 根据内电路中自由离子的移动方向确定 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 根据氧化还原反应确定 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 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 其反应时 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子 发生还原反应 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 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 六 怎样区分原电池 电解池 电镀池和精炼池 1 单池判断 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 电解池 原电池 阴极 阳极 判断下列装置各属于什么池 正极 负极 如何书写电极反应 规律 原电池或电解池两电极反应式之和即为总反应式写法 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 七 电极反应的书写 书写步骤 1 写出燃烧反应正确的化学方程式 2 根据电解液改写燃料电池总反应 3 写出正极的电极反应式 一般较简单 4 由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式 怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式 练习 已知ch4 o2 naoh溶液组成的燃料电池总反应 ch4 2oh 2o2 co32 3h2o请写出其电极反应 负极 ch4 10oh 8e co32 7h2o 解 燃烧总反应 ch4 2o2 co2 2h2o 燃料电池总反应 ch4 2oh 2o2 co32 3h2o 正极 2o2 4h2o 8e 8oh 氢氧燃料电池 2h2 4e 4h o2 2h2o 4e 4oh 2h2 4e 4h o2 4h 4e 2h2o 2h2 4oh 4e 4h2o o2 2h2o 4e 4oh 2 如何书写充电电池电极反应式 充电电池电极反应式书写的关键是要弄清电解液是酸性还是碱性 h 和oh 不可乱用 然后是反应方向判断 练习 已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下 pb pbo2 2h2so42pbso4 2h2o试写出放电时的正 负极 充电时的阴 阳极的电极反应式 放电时 负极 pb 2e so42 pbso4正极 pbo2 2e so42 4h pbso4 2h2o充电时 阴极 pbso4 2e pb so42 阳极 pbso4 2h2o 2e pbo2 so42 4h 练习 铂电极电解1lcu no3 2和kno3混合溶液 通电一段时间 两极均产生11 2l s t p 气体 求电解后溶液的ph 并确定析出铜的物质的量 解析 阳极4oh 4e 2h2o o2 阴极cu2 2e cu2h 2e h2 阳极转移电子的物质的量为 0