化学选修四《电化学复习》PPT课件

.,1,.,2,目标：1.理解原电池和电解池原理；2.能够正确区分原电池和电解池；3.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方法；4.了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。重点：书写电极反应方程式、分析常见的电池的工作原理。难点：利用原电池和电解池原理解决电化学环境问题和电解工业问题。,.,3,一、原电池组成1、对比下面2个反应现象a.由此得出原电池是将化学能转化成电能b.原电池组成：活动性不同的两种金属做电极或一种金属和一种非金属导体做电极；两极不能都是惰性电极。两极必须浸入电解质溶液；电极形成闭合电路，可以把两极用导线连接或把两极接触。电池中存在能自发的发生氧化还原反应。原电池包括正极和负极判断正负极金属活动性强的为负极与电解质溶液反应的为负极化合价升高的为负极外电路电子由负极流向正极外电路电流由正极流向正极质量减少的为负极质量增加或是有气泡的为正极,.,4,例1把a、b、c、d四块金属浸入稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时a溶解；c、d相连时c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b为正极，则四种金属活动性顺序由强到弱为()AabcdBacdbCcabdDbdca,.,5,例2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的放电过程可以表示为Ag2O+Zn+H2O=2AgZn(OH)2.电池放电时，负极发生反应的物质是（）A.AgB.ZnC.Ag2OD.Zn(OH)2,.,6,电极方程式的书写1、书写方法：（1）先写出电池反应（对于简单的电池反应，复杂的电池反应考试往往是已知的）（2）标出反应前后元素化合价变化（3）找出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，确定电极反应的反应物及生成物（4）根据化合价的升降数确定得或失的电子数（5）配平电极反应式（注意考虑电解质溶液的性质，常需考虑H、OH-、H2O）（6）总的反应式满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。注意：发生氧化反应的为负极，还原反应的为正极。所以能发生氧化还原反应的就能设计成为原池。,.,7,例3.写出下列反应的电极和总反应方程式铝和氢氧化钠反应铜和稀硝酸反应甲烷和氧气在酸性条件下燃烧,.,8,三、盐桥的原电池1、通过观察下图总结带盐桥的原电池的规律一般电极材料为什么，溶液为该盐溶液；电极与本烧杯中的溶液不反应；电极交叉发应的为负极。,.,9,例4.设计Fe+2FeCl3=3FeCl2反应的盐桥原电池,.,10,常见的化学电源化学电池分类:,一次电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池)二次电池(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池)燃料电池(如氢氧燃料电池),.,11,(1)一次电池碱性锌锰电池构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH工作原理:负极Zn+2OH2e=Zn(OH)2；正极:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。钮扣式电池(银锌电池)锌银电池的负极是Zn，正极是Ag20，电解质是KOH，总反应方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。锂电池锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。锂电池的主要反应为：负极：8Li8e8Li+；正极：3SOC12+8eSO32+2S+6Cl总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S特点：锂电池是高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长.,.,12,(2)二次电池铅蓄电池:(1)铅蓄电池放电原理的电极反应负极：Pb+S0422ePbSO4；正极：Pb02+4H+S042+2ePbSO4+2H20总反应式：Pb+PbO2+2H2SO42PbS04+2H2O(2)铅蓄电池充电原理的电极反应阳极：PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42；阴极：PbSO4+2e=Pb+SO42总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4,.,13,镍一镉碱性蓄电池构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液KOH工作原理:负极:Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正极:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH,特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。,.,14,(3)燃料电池氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反应为：负极：2H2+40H4e4H20；正极：02+2H20+4e40H总反应：2H2+022H2O,.,15,甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气；负极：CH4+10OH8e=CO32+7H2O；正极：2O2+4H2O+8e=8OH总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,.,16,CH3OH燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH和O2，则发生了原电池反应。负极：2CH3OH+16OH12e=2CO32+12H2O；正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,.,17,小结：原电池的正负极判断可由化合价入手判断；电极反应方程式书写时注意所处电解质溶液的条件；常见的电池的特点。,.,18,作业1可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）,A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OH,B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e-Al(OH)3,C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变。,D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极。,.,19,2.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极,B电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中的Li+从b向a迁移,.,20,3.Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。,请回答下列问题：,(1)电池的负极材料为，发生的电极反应为；,(2)电池正极发生的电极反应为；,(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；,(4)组装该电池必须在无水、无氧的条