人教版选修4 第4章 电化学基础 复习课件（22张）.ppt

化学新课标必修4,一、原电池化学电源,第4章电化学基础复习课,1.原电池工作原理,第一节原电池,阳离子,较不活泼金属,c金属氧化物,较活泼金属,与电解液反应,阴离子,zn-2=zn2+,cu+2e-=cu,zn+cu2+=zn2+cu,zn+cuso4=znso4+cu,负极,正极,导线,(氧化),(还原),电子：,离子：,(1)两极一液形成闭合回路。(2)负极和电解质溶液发生自发的氧化还原反应。,锌片溶解,电流表指针偏转,铜片质量增加,一般减小或不变,一般增大或不变,e-,e-,zn,cu,2原电池原理的应用,zn和稀h2so4(或稀hcl)反应制h2，常用粗锌或加入cuso4加快产生h2的速率。,金属活动性:一般负极正极。,负极化合价升高,正极(或电解质溶液)化合价降低cu+2agno3=cu(no3)2+2ag其电极反应式为：(-)cu-2e-=cu2(+)2ag+2e-=2ag,自来水管外常刷铝粉，防止铁管腐蚀。,第二节化学电源,zn+2nh4+=zn2+2nh3+h2,zn-2e-=zn2+,2nh4+2e=2nh3+h2,zn+2oh-2e=zn(oh)2,2mno2+2h2o+2e=2mnooh+2oh,zn+2mno2+2h2o=2mnooh+zn(oh)2,2,12,2,2,第二节化学电源,zn+ag2o+h2o=zn(oh)2+2ag,zn+2oh-2e=zn(oh)2,ag2o+h2o+2e=2ag+2oh,zn+2oh-2e=zn(oh)2,2mno2+2h2o+2e=2mnooh+2oh,zn+2mno2+2h2o=2mnooh+zn(oh)2,2,12,2,2,2,2,pb+pbo2+2h2so42pbso4+2h2o,阴极,阳极,+,原电池,电解池,pb+so42-2e=pbso4,pbo2+4h+so42-+2e=pbso4+2h2o,pbso42e=pbso42-,pbso42h2o2e=pbo24hso42-,2h2+o2=2h2o,o2+4e-+2h2o=4oh-,2h2-4e-+4oh-=4h2o,2h2-4e=4h+,o2+4e-+4h+=2h2o,14,22,2h2-4e+2o2-=2h2o,o2+4e=2o2-,o2+4e-+2co2=2co32-,2h2-4e-+2co32-=2h2o+2co2,+,2o2+8e-+4h2o=8oh-,3o2+12e-+12h+=6h2o,正极,2ch3oh-12e-+16oh-=2co32-+12h2o,2ch3oh-12e+2h2o=2co2+12h+,负极,2ch3oh+3o2+4oh-=2co32-+6h2o,2ch3oh+3o2=2co2+4h2o,甲醇,2o2+8e-+4h2o=8oh-,2o2+8e-+8h+=4h2o,正极,ch4-8e-+10oh-=co32-+7h2o,ch4-8e-+2h2o=co2+8h+,负极,ch4+2o2+2oh-=co32-+3h2o,ch4+2o2=co2+2h2o,甲烷,碱性,酸性,m-ne-=mn+,h2-2e-=2h+,mn+ne-=m,o2+2h2o+4e=4oh-,2h+2e-=h2,氧化反应,还原反应,pb+so42-2e=pbso4,pbo2+4h+so42-+2e=pbso4+2h2o,2nh4+2e=2nh3+h2,增大或不变,电极质量和溶液ph,减小或不变,原电池,2h2+o2=2h2o,o2+4e-+2h2o=4oh-,2h2-4e-+4oh-=4h2o,2h2-4e=4h+,o2+4e-+4h+=2h2o,14,22,2h2-4e+2o2-=2h2o,o2+4e=2o2-,o2+4e-+2co2=2co32-,2h2-4e-+2co32-=2h2o+2co2,化学新课标必修2,二、电解池金属的电化学腐蚀与防护,1.电解池工作原理,第三节电解池,两电极接直流电源；电极插入电解质溶液；形成闭合电路。,阴极出现红色固体，阳极产生黄绿色气体,阴离子,阳离子,cu2+2e-=cu,2cl-2e-=cl2,cu2+2cl-=cu+cl2,cucl2=cu+cl2,负极,正极,(氧化),(还原),与电源负极相连,与电源正极相连,阴极,阳极,一般增加或不变,一般减小或不变,cu2+,2e-,cu,2cl-,cl2,2e-,阴极,阳极,e-,e-,2.电解质溶液用惰性电极电解的规律,生成新物质,生成新物质,减小,减小,增大,增大,增大,浓度,ph,cuo,减小,4oh-4e=o2+2h2o2cu2+4e-=2cu,cuso4,hcl,增大,2cl-2e-=cl22h+2e=h2,nacl,溶质溶剂同时电解,cucl2,2cl-2e-=cl2cu2+2e=cu,cucl2,hcl,增大,2cl-2e-=cl22h+2e-=h2,hcl,电解溶质,不变,na2so4,增大,naoh,h2o,减小,4oh-4e-=o2+2h2o4h+4e-=2h2,h2so4,电解水,实例,溶液复原,溶液变化,电极反应,电解类型,阴离子放电顺序及氧化产物,1/2o2+h2o,cl2,so42-,2oh-,2cl-,2na+,2h+,cu2+,h2,阳离子放电顺序及还原产物,cu,钛网2cl-2e-=cl2,碳钢网2h+2e=h2,2cl-+2h2o=h2+2oh-+cl2,so42-mg2+fe3+ca2+,ba2+naohna2co3hcl,其它阳极反应zn2ezn2+fe2efe2+ni2eni2+,粗铜cu-2e-=cu2+,精铜cu2+2e-=cu,镀件mn+ne=m,镀层金属m-ne-=mn+,电解液含镀层金属离子溶液电镀液无变化,阳极泥含ptau,开始时c(cu2+)减小,3.电解原理的应用,4电冶金制取金属na、ca、mg、al等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：阴极：2na2e=2na，阳极：2cl2e=cl2，总反应式：2nacl(熔融)2nacl2。,电化学腐蚀,化学腐蚀,不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。,金属与接触到的干燥气体(如o2、cl2、so2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。,分类,金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象,(1)概念,1.金属腐蚀,第四节金属的电化学腐蚀与防护,一、金属的电化学腐蚀,fe-2e=fe2+,2h+2e-=h2,o2+2h2o+4e-=4oh-,fe+2h+=fe2+h2,2fe+o2+2h2o=2fe(oh)2,2.金属的电化学腐蚀,二、金属的电化学防护方法,类型,方法,原理,实例,牺牲阳极的阴极保护法,在被保护的设备上装上比它更活泼的金属,被保护的金属作原电池的正极,船舶的外壳上装锌块,外加电流的阴极保护法,将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里，接上外加直流电源,被保护的金属作电解池的阴极,保护海水中的钢闸门,氧化反应,还原反应,pbso4+2e=pb+so42-,pbso4+2h2o+2e=pbo2+4h+so42-,阴极,阳极,电解质溶液,阳离子,阴离子,e-,e-,失电子,得电子,增大或不变,电极质量和溶液ph,减小或不变,ag+e-=ag,fe3+e-=fe2+,cu2+2e-=cu,2h+2e-=h2,m-ne-=mn+,s2-2e-=s,2i-2e-=i2,2br-2e-=br2,2cl-2e-=cl2,4oh-4e-=o2+2h2o,电解池,2.电极产物的判断,左电解溶质型,中右电解水型,活泼金属无氧酸盐,无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,含氧酸,强碱,so42-,活性电极,na+,左下右上放氧生酸,左上右下放氢生碱,不活泼金属的含氧酸盐,活泼金属含氧酸盐,加入两极析出单质生成的化合物,cl2,mn+,cu,h2,o2+h2o,混合电解,cl-,oh-,cu2+,h+,2.电极产物的判断,左电解溶质型,中右电解水型,活泼金属无氧酸盐,无氧酸,不活泼金属