高二化学电化学基础课件选修4.ppt

第四章电化学基础 学习目标 1 掌握原电池 电解池的概念及原理 了解电解食盐水 电镀 电冶炼的原理 2 学会电极的判断 学会正确书写电极反应及总反应方程式 掌握常见离子放电的规律 3 会用得失电子守恒法解决电化学简单计算 电化学 复习 重点 原电池 电解池原理及应用 电极反应方程式书写 难点 电极反应及总反应式正确书写 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简单计算两个转化 化学能和电能的相互转化两个应用 原电池原理应用 电解池原理应用三个条件 原电池 电解池分别有三个形成条件四个池子 原电池 电解池 电镀池 电解精炼池 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 阳极 内电路 阴极 内电路 e e 电源 e e h so42 h so42 左池 右池 原电池 电解池 oh oh 二 两池比较 原电池 电解池 二 两池比较 原电池 电解池 定义 化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 形成条件 活动性不同两电极 燃料电池电极除外 电解质溶液 有选择性 两电极必须插入电解质溶液中 或两电极相靠 形成闭合回路 两电极接直流电源 两电极活动性可相同 也可不同 电解质溶液 任意 两电极必须插入电解质溶液中形成闭合回路 二 两池比较 原电池 电解池 电极名称电极判断 负极 较活泼金属正极 较不活泼金属 或能导电的非金属等 阳极 电源正极相连阴极 电源负极相连 电极反应得失电子 负极 发生氧化反应 失电子 正极 发生还原反应 溶液中的阳离子移向正极得电子 阳极 发生氧化反应 电极或溶液中的阴离子移向阳极失电子 阴极 发生还原反应 溶液中的阳离子移向阴极得电子 电子流向 负极正极 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 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 三 原电池与电解池电极的确定 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 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 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 练习 铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中 锌片是 a 阴极b 正极c 阳极d 负极 d 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 四 怎样区分原电池 电解池 电镀池和精炼池 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 练习1 观察下列实验装置图 指出各装置的名称 电解池 电镀池 nacl溶液硫酸溶液 原电池 课堂练习 cu zn c cu fe fe 粗cu cuso4溶液 精cu 精炼池 a b c d cuso4溶液 电解池 原电池 阴极 阳极 练习2 判断下列装置各属于什么池 正极 负极 此电池放电时 负极发生反应的物质为a agb zn oh 2c ag2od zn 充电 放电 2ag zn oh 2 ag2o zn h2o 练习3 银锌电池广泛用于电子仪器的电源 它的充电和放电过程可表示为 d 练习4 如上图所示 通电后a极上析出ag 对该装置的有关叙述正确的是a p是电源的正极b f极上发生的反应为 4oh 4e 2h2o o2 c 电解时 甲 乙 丙三池中 除e f两极外 其余电极均参加了反应d 通电后 甲池的ph减小 而乙 丙两池溶液的ph不变 b 阴 阴 阴 阳 阳 阳 五 电解池放电顺序的判断 阳极放电 1 非惰性电极 电极材料首先失电子 2 惰性电极 则溶液中阴离子放电 阴极放电 电极材料受保护 溶液中阳离子放电 阴离子放电 失电子 由难到易 so42 oh cl nacl hcl h2so4 写出用惰性电极电解下列电解质时的电极反应方程式 ph变化 减小 增大 增大 增大 不变 增大 减小 电解水 分解电解质 溶质和溶剂同时分解 六 判断溶液的ph变 惰性电极 如何复原溶液 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 牺牲阳极的阴极保护法 七 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 思考题 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中 锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是a b c d d 电极 阳极 镀层金属阴极 待镀金属制品 八 电解池的应用 电镀及氯碱工业 电镀液 含有镀层金属离子的电解质溶液 电解质溶液 溶液中cuso4的浓度保持不变 1 电镀 氯碱工业原理 如何书写电极反应 规律 原电池或电解池的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 九 电极反应