高三电化学复习PPT课件

.,1,考试说明对电化学知识的要求,1、理解原电池和电解池的工作原理，能正确书写电极反应和电池反应方程式2、了解原电池和电解池在实际中的应用3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因4、了解金属腐蚀的危害和金属的防护措施,.,2,高三：电化学基础知识,对电化学知识的基本认识：,1、电化学的核心问题属于化学中的哪类问题？2、可以通过哪些描述判断出是原电池或是电解池？3、对原电池应掌握的最基本要素是什么？4、对电解池应掌握的最基本要素是什么？,电化学核心知识氧化还原反应,.,3,问题：可以通过哪些描述判断出是原电池反应或是电解池反应？,（1）根据题目中出现的图像判断自发/非自发（2）根据题目中所描述的电极判断：正极/负极原电池阴极/阳极电解池（3）根据题目中的化学反应判断：放电过程原电池反应充电过程电解池反应（4）根据应用：原电池的应用金属的腐蚀电解池的应用电镀、精炼、电冶金,.,4,1-1原电池工作原理,氧化反应,还原反应,e-,A,氧化还原反应,借助一定模型，回顾所学知识,思考：1.原电池的形成条件？2.原电池反应的结果？,“电子不下水”,+,+,+,+,.,5,CuSO4溶液,电流的稳定性,电流强度,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,1-2,知识之间的内在生长点,原电池装置,.,6,盐桥的作用,沟通内电路，稳定电流,运用科学手段验证我们的推理,.,7,原电池中盐桥的作用,盐桥的成分：通常装有含琼胶的KCl饱和溶液盐桥的存在：使得阴离子通过“桥”移向负极，阳离子通过“桥”移向正极；则两烧杯中的电解质溶液均保持电中性。氧化还原反应得以继续进行，不断产生电流。有盐桥原电池装置的特点：金属材料与该金属盐溶液在同一体系中,.,8,1-3电极反应方程式的书写,2H2-4e-+4OH-=2H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H2-4e-=4H+,O2+4H+4e-=4H2O,2H2+O2=2H2O,2H2+O2=2H2O,.,9,写出甲烷燃料电池（KOH溶液）的电极反应式和总反应的离子方程式。,CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O,2O2+4H2O+8e-=8OH-,CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,.,10,1、确定正、负极：升-失-氧-还-负,原电池电极反应式的书写,2、关注电解质溶液,ne-,负极,正极,阴离子,阳离子,氧化反应,还原反应,.,11,铅蓄电池的充放电反应为：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,放电时负极的电极反应式,放电时正极的电极反应式,Pb-2e-+SO42-=PbSO4,PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O,充电时阴极的电极反应式,PbSO4+2e-=Pb+SO42-,充电时阳极的电极反应式,PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H+SO42-,.,12,例1：用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：,例2：以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，其阳极电极反应式为,Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2,2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+,例3：用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多50%的电能，已知该电池的总反应是：则负极的电极反应是,.,13,原电池的总反应与各电极反应的关系：总反应=正极反应+负极反应各电极反应前后电荷守恒电池正、负极反应转移的电子总数相等电池总反应、电极反应均质量守恒。各电极得到的产物与电解质溶液是否（共存）反应,.,14,小结：原电池的基本要素是什么？,（1）原电池组成及工作原理：,一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间电子转移，在一定条件下形成电流。,形成原电池需要有自发的氧化还原反应。原电池中两极活泼性相差越大，电池电动势就越高。,“活-负-氧-蚀”,（泼）（极）（化反应）（腐蚀）,.,15,（2）在原电池的闭合回路中，各种微粒的移动方向（路径）：,外“路线”（金属导线）中：电子运动：“电子不下水”负极正极，电流方向：正负内“路线”（电解质溶液）中：阳离子正极（发生还原反应）阴离子负极（发生氧化反应）,e-,导线将两电极连接，形成闭合回路,.,16,例：下图装置（）是一种可充电电池的示意图，装置（）为电解池的示意图。装置（）的离子交换膜只允许Na+通过。已知电池充、放电的化学反应方程式为2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr。当闭合开关K时，X极附近溶液变红色。下列说法正确的是,A闭合K时，钠离子从右到左通过离子交换膜B闭合K时，负极反应为3NaBr2eNaBr32NaC闭合K时，X电极的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2D闭合K时，当有0.1molNa+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L,D,.,17,比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。,对电池的评价,.,18,分析下面装置图的构造及工作原理,e-,e-,e-,e-,e-,阴极,阳极,e-,e-,e-,(+),(-),.,19,正极,负极,阳极,阴极,失电子,得电子,得电子,失电子,.,20,自发反应,非自发反应,.,21,2-1电解池工作原理,能量转化：将_转变为_的装置。电解：电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解是较强的氧化还原手段。,.,22,（2）在电解池的闭合回路中，各种微粒的移动方向（路径）：,在电解质溶液中：阳离子阴极，发生还原反应阴离子阳极，发生氧化反应电子的运动：从负极发出，回到正极（“电子不下水”）,电解池的基本要素是什么？,(1)“正-阳-氧-蚀”,（极）（极）（化反应）（腐）,.,23,（3）电解池中电解质溶液，各种阴阳离子及电极材料的放电顺序:在阳极（氧化反应）惰性电极材料：S2-（HS-）I-Br-Cl-OH-含氧酸根金属材料（除Au、Pt）金属Br-Cl-OH-在阴极（还原反应）Ag+Fe3+Cu2+H+,.,24,写出1-10各电极的反应及各装置中的总电解反应方程式（除6电极外均为惰性电极）,.,25,例：如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题:,K2,K1,A,B,E,F,NaCl溶液,NaCl溶液,A,.,26,K2,K1,A,B,E,F,NaCl溶液,NaCl溶液,A,（1）打开K2,合并K1,B为_极，A电极反应为：_,最终可观察到的实验现象是_,涉及的化学反应方程式有：_,A、F为石墨电极，B、E为铁片电极,.,27,产生电流的反应,借助电流而发生的反应,氧化还原反应,能量的转化,呈现本节课知识网络对比讲,.,28,分析电化学反应的一般思路：,明确是什么电极？该电极是得e-还是失e-？,确定反应物，根据化合价变化得出产物,正/负或阴/阳两极的材料及所处在的电解质溶液,.,29,问题四：电化学中最应该清楚的是哪些应用知识？,1、金属的腐蚀与防护化学腐蚀：金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2）直接发生化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）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。电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因类型：a.析氢腐蚀（强或较强酸性条件下）b.吸氧腐蚀（中性、碱性或极弱酸性条件下）,原电池,.,30,判断金属腐蚀的快慢电解原理引起的腐蚀（金属做阳极）原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀（金属在原电池反应中做负极；金属在电解池反应中做阴极）原电池中的负极金属比正极金属腐蚀的快同种金属，在强电解质溶液中比在弱电解质溶液中腐蚀的快2、比较金属的活动性大小：活泼金属负极3、原电池反应对化学反应速率的影响：原电池反应速率大于化学反应速率4、设计电池从理论上说，任何氧化还原反应均可设计成原电池反应,.,31,5、重要的化学电源：,一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次电池：铅蓄电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)燃料电池：可以作为燃料的物质从理论上基本都可以设计为原电池,6、电镀、精炼、电冶金、,.,32,例：铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极板是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO24H2SO42=2PbSO42H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：（1）放电时：正极的电极反应式是；电解液中H2SO4的浓度将变；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加g。（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成、B电极上生成，此时铅蓄电池的正负极的极性将。,.,33,