电化学基础专业知识市公开课获奖课件

1、第四章 电化学基础10/10/第一节 原电池第1页第1页把化学能转变为电能装置叫 原电池要处理问题：1. 什么是原电池？2. 原电池工作原理？（电子流向、电流流向、离子流向、形成条件、电极判断、电极反应写法）2第2页第2页原电池原理试验 试验环节 试验现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片、铜片上端连接在一起插入稀硫酸4、锌片、铜片之间连电流表插入稀硫酸锌片上有气泡产生无现象铜片上产气愤泡电流计发生偏转这种装置反应与Zn与稀硫酸直接作用有什么不同？由这种装置能起到什么样作用？ 铜片上为何会有气泡产生？发生了什么反应?3第3页第3页复习回顾一、原电池是_装置。原电池反应本质是_反应。将

2、化学能转化为电能氧化还原反应2、如右图所表示，构成原电池：（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应为_，该反应是_（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应是_反应。（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_极，其电极反应为_，该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应_反应.负Zn 2e - = Zn 2+氧化正2H+ +2e- =H2还原负Zn 2e - = Zn 2+氧化正Cu2+ + 2e - = Cu还原4第4页第4页氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电

3、流产生还原反应Cu2+2e- =Cu阴离子阳离子总反应：负极正极 Cu2+2e- =CuZn-2e- =Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子一、原 电 池 原 理外电路内电路5第5页第5页二、与原 电 池 相关概念1.电路：外电路内电路电子流向：失电子一极向得电子一极电流方向：与电子流动方向相反阴离子流动方向与电子流动方向一致阳离子流动方向与电流方向一致2.电极：正极：电子流入一极负极：电子流出一极3.电极反应式：正极： 2H+ 2e- H2负极： Zn2e- Zn2+4.总反应式：

4、Zn+ 2H+ Zn2+ + H26第6页第6页 5.原电池正负极判断办法 微观判断（依据电子流动方向）电子流出极电子流入极负极正极较活泼电极材料较不活泼电极材料 质量增长电极工作后 质量减少电极负极正极正极负极工作后，有气泡冒出电极为正极发生氧化反应极发生还原反应极宏观判断：依据电极材料依据原电池电极发生反应依据电极增重还是减重依据电极有气泡冒出：负极正极7第7页第7页1.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌构成原电池时，锌为负极，此金属是( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuB2.由铜锌和稀硫酸构成原电池工作时，电解质溶液 pH( )A.不变 B先变大后变小 C逐步变大 D.逐步

5、变小C8第8页第8页3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连构成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属活动性顺序由强到弱为 ( )Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B9第9页第9页4、如图所表示，在铁圈和银圈焊接处，用一根棉线将其悬在盛水烧杯中，使之平衡；小心向烧杯中央滴入CuSO4溶液，半晌后可观测到现象是( D )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定B. 保持平衡状态C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜?10第

6、10页第10页判断右边原电池正、负极，并写出电极反应式。 Cu CFeCl3溶液负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+A Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu + 2Fe3 = Cu2 + 2Fe2依据化合价升降判断正负极三、电极方程式书写1.简朴原电池电极方程式写法11第11页第11页请写出右边原电池电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e- 2Al - 6e 2Al3+2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al

7、 +8OH- 6e 2AlO2- + 4H2O 正极：总反应负极反应6H2O 6e 6OH 3H2Mg AlNaOH溶液A拆成离子方程式：2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2依据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H212第12页第12页2.燃料电池电极方程式写法 总反应： 事实上就是燃料完全燃烧。 负极（通入燃料）： 为燃料失去电子氧化反应， 正极（通入氧化剂）： 为氧化剂得到电子还原反应。 以Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液氢氧燃料电池为例负极总反应: 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O正极: 总反应负极反

8、应 总反应：2H2+ O22H2O负极: H2 失e4H+ + 4OH- 4H2O2H2 - 4e- 4 HO2 + 2H2O + 4e- 4OH-13第13页第13页3.复杂原电池电极方程式书写 办法点拨：写电极方程式时候，要依据“得电子显负电；失电子显正电”原则，利用“电荷守恒”，通过巧用H、OH和水写出电极方程式PbPbO22H2SO42PbSO42H2O练习：写出铅酸蓄电池电极反应：负极： Pb SO42 2e PbSO4正极： PbO2 得电子4H 2H2O PbO2SO42 2e PbSO414第14页第14页银锌电池（电解质为KOH）电池总反应为： Zn Ag2O ZnO 2Ag

9、写出其正、负极反应。 Zn 2e ZnO 2 OH H2O Ag2O 2e 2AgH2O 2OH负极：正极：15第15页第15页四、原电池设计活泼性不同 两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极金属和化合物。如铅蓄电池，铅版作负极，PbO2作正极惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt（电池电极必须导电）电解质溶液普通要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中电解质溶液应 与电极材料含有相同阳离子。16第16页第16页请依据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。

10、你有哪些可行方案?Cu Cu 2e- = Cu2+比Cu不活泼金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：正极：电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用电解质溶液又是什么？试画出原电池装置简图。17第17页第17页1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改改变学反应速率，如试验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池主要应用：5.解释一些化学现象18第18页第18页(1)比较金属活动性强弱。六、原电池原理应用：(2)比较反应速率(3)比较金属腐蚀

11、快慢(4)判断溶液pH值改变(5)原电池原理综合应用19第19页第19页例1：下列叙述中，能够阐明金属甲比乙活泼性强是C.将甲乙作电极构成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出；B.在氧化还原反应中，甲比乙失去电子多；D.同价态阳离子，甲比乙氧化性强；（C）20第20页第20页例2 ：下列制氢气反应速率最快是粗锌和 1mol/L 盐酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）21第21页第21页例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢顺序是(5)(2)(

12、1)(3)(4)22第22页第22页例4：下列装置中四块相同Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快顺序是(4)(2)(1)(3)23第23页第23页例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共搜集到 0.168L升气体，则流过导线电子为 mol,溶液pH值变_？（溶液体积改变忽略不计）0.2解得：y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答：0.015依据电极反应：正极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：2 2 22.4x

13、 y 0.168解：0.20.1252c(H+)余2H+ 2eH2大0.01524第24页第24页例6：市场上发售“热敷袋”主要成份为铁屑、炭粉、木屑、少许氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发觉有大量铁锈存在。“热敷袋”是利用 放出热量。2)炭粉主要作用是 。3)加入氯化钠主要作用是 。4)木屑作用是 。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀25第25页第25页 拓展练习（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观测到 现象。 两极反应式为：正极 ；负极 。 该装置将

14、 能转化为 能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ，总反应方程为 。镁逐步溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H+2e=H2Mg2e=Mg2+ 化学能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H226第26页第26页小 结定义:（1）由两个半电池构成锌铜原电池工作原理 原电池把化学能转化成电能装置。2、原电池工作原理较活泼金属发生氧化反应,电子从较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼金属(正极)。 负极 正极电子流向电流流向（2）形成原电池条件（3）原电池正负极判断办法（4）电极材料选择（电池电极必须导电）27第27页第27页第四章 电化学基础试验中学 高二

15、化学备课组10/10/第二节 化学电源第28页第28页创造电池故事 伏特是意大利帕维亚大学研究电学物理学家。 有一天，伏特看了一位名叫加伐尼解剖学家一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，能够用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个试验。他用许多只活青蛙重复试验，终于发觉，实际情况并不像加伐尼所说那样，而是两种不同金属接触产生电流，才使蛙腿肌肉充电而收缩。为了证实自己发觉是正确，伏特决定更深入地了解电起源。 29第29页第29页创造电池故事 一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种金属放在自己舌头上，然后叫助手将金属导线把它们连接起来，刹时，他感到满嘴酸味儿。接着，他将

16、银币和锡片互换了位置，当助手将金属导线接通一瞬间，伏特感到满嘴咸味。这些试验证实，两种金属在一定条件下就能产生电流。伏特想，只要能把这种电流引出来，就能大有作用。伏特通过重复试验，终于创造了被后人称做“伏特电堆”电池，这就是在铜板和锌板中间夹上卡纸和用盐水浸过布片，一层一层堆起来蓄电池。这种电池，今天仍然在使用着为了纪念他奉献，人们把电压计量单位叫做伏特，简称伏，符号V。比如我们手电筒里电池电压是1.5伏特，我们家里电灯电压是220伏特。 30第30页第30页化学电池分类一次电池（干电池）：活性物质消耗到一定程度，就不能使用；二次电池（充电电池或蓄电池）：放电后能够再充电使活性物质取得再生；燃

17、料电池：一个连续将燃料和氧化剂化学能直接转换成电能化学电池。31第31页第31页电池长处能量转化率较高供能稳定可靠能够制成各种形状和大小、不同容量电压电池及电池组使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作32第32页第32页一次电池普通锌锰干电池：活性物质为NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2 和炭黑。电极反应式：负 极：Zn - 2eZn2+正 极：2NH4+ + 2e+2MnO2 Mn2O3+ 2NH3 H2O总反应：Zn + 2NH4+ +2MnO2 Zn2+ +Mn2O3+ 2NH3 H2O碱性锌锰干电池：活性物质为KOH和淀粉糊作电解质，还填有MnO2 和炭黑。电极反应式：负 极

18、：Zn - 2e + 2OH- Zn(OH)2正 极：2MnO2 + 2e+ 2H2O 2MnOOH + 2OH-总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O 2MnOOH + Zn(OH)233第33页第33页二次电池铅蓄电池：其电池反应能够正向和逆向进行蓄电池放电时为自发电池，充电时为电解池充电后电池容量得到恢复，充放电次数可达千百次 。放电时电极反应式：负 极：Pb + SO42- -2e-PbSO4正 极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-PbSO4 + 2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O充电时电极反应式与放电时电极反应式相反，因

19、此能够把上述反应写成一个可逆反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O放电充电34第34页第34页燃料电池一个连续将燃料和氧化剂化学能直接转换成电能化学电池。电池电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供应，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。清洁、能量转换率高特点。35第35页第35页燃料电池36第36页第36页燃料电池氢氧燃料电池：一个高效低污染新型电池。负 极：2H2 - 4e-4H+正 极：O2 + 4H+ + 4e-2H2O总反应：2H2 + O22H2O37第37页第37页练习例

20、1、氢镍电池是近年开发出来可充电电池，它能够取代会产生镉污染镉镍电池。氢镍电池总反应式是 依据此反应式判断，下列叙述中正确是：A电池放电时，电池负极周围溶液pH值不断增大B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原D电池放电时，H2是负极 C38第38页第38页镍氢（MH-Ni) 电池电池反应：H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2 负极： H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 正极： 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH-39第39页第39页第四章 电化学基础试验中学 高二化学备课组10/10/第三节 电解池第一学时第40页第40页相关电

21、解 金属钠是在18通过电解氢氧化钠制得，这个原理应用于工业生产，约在1891年才取得成功。19电解氯化钠制钠工业办法实现了。由于金属钠在当代技术上得到主要应用，它产量明显地增长。当前，世界上钠工业生产多数是用电解氯化钠办法，少数仍沿用电解氢氧化钠办法。 电解是将电能转化为化学能一个主要办法。41第41页第41页一、电解原理（以电解氯化钠为例）试验：用惰性（石墨）电极电解熔融氯化钠现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2) 阴极：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl 42第42页第42页试验分析：通电前：分析熔融电解质中离子情况 阳离子：Na+ 阴离子：Cl

22、- 做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）拟定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关 （2）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极：2Cl-2e- =Cl2 氧化反应 阴极：2Na+ +2e-=2Na 还原反应总式： 2NaCl 2Na+Cl2 通电43第43页第43页电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应过程。电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能装置。构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连两个电极： 接电源正极为阳极，发生氧化反应 接电源负极为阴极，发生还原反应 (3)电解质溶液或熔化电解质

23、44第44页第44页电子流向: 电子从外加电源负极流出，流到电解池阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外金属）：既能够导电、又能够参与电极反应45第45页第45页 电解过程不但能够在熔融电解质中进行，也能够在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例试验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层红色铜析出阴极阳极氯气铜CuCl

24、2溶液46第46页第46页试验分析：通电前：分析电解质溶液中离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动通电后：（必须直流电） （1）拟定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关 47第47页第47页（3）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl-2e- =Cl2氧化反应 阴极：Cu2+2e- =Cu 还原反应总式：（2）判断离子放电顺序： 阳离子：Cu2+H+ 阴离子：Cl-OH-（4）分析电解质溶液改变情况： CuCl2溶液浓度减少 CuCl2 Cu+Cl2 电解48第48页第48页离子放电顺序

25、：阴离子失去电子而阳离子得到电子过程叫放电。 活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子放电顺序（由难到易）是：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -、SO42-(等含氧酸根离子）F-Ag+Fe3+ Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+注：当离子浓度相差较大时，放电次序要发生改变，相同时按H+,不同时按（H+） 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应是溶液中阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:49第49页第

26、49页电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应 浓度PH值复原CuCl2阳极：2Cl-2 e- =Cl2阴极：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小CuCl2CuCl2溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解1、电解电解质型50第50页第50页阳极阴极氧气氢气实例电极反应 浓度PH值复原Na2SO4阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2阴极: 4H + 4e- = 2H2 变大不变 加H2ONa2SO4溶液2H2O 2H2 +O2电解2、电解水型51第51页第51页阳极阴极氯气氢气实例电极反应 浓度PH值复原NaCl阳极: 2Cl-2e- =Cl2 阴极: 2H + 2e- =H2 2NaCl+2H2

27、O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小增大 加HClNaCl溶液3、放氢生碱型52第52页第52页实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2阴极：Cu2+ 2e- =Cu减小减小 加CuOCuSO4溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解3、放氧生酸型53第53页第53页电解规律（惰性电极）小结 阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F- 与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4

28、、NaOH阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+54第54页第54页（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值改变。巩固练习55第55页第55页2.如上图所表示，通电后A极上析出Ag，对该装置相关叙述正确是A.P是电源正极B.F极上发生反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参与了反应D.通电后，甲池PH减小，而乙、丙两池溶液PH不变B 56第56页第56页3.在下图所表示装置中，a、

29、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确是AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液PH值逐步减小DCuSO4溶液PH值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 57第57页第57页4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液pH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积改变能够忽略)，电极上析出银质量大约是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB58第58页第58页第四章 电化学基础试验中学 高二化学备课组10/10/第三节 电解池第二学时第59页第59页二

30、、电解原理应用60第60页第60页电解饱和食盐水反应原理思考:（1）电解池两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）如何初步检查两极产物生成?（3）结合教材，分析产生这种现象原因。 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源试验装置61第61页第61页1.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润淀粉KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl-2e- =Cl2阴极：2H+2e- =H2总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(条件:通电)试验装置62第62页第62页（1）生产设备名称：离子互换膜电解槽阴极：碳钢

31、阳极：钛阳离子互换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子互换膜作用：a、预防氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠产量。氯碱工业:离子互换膜法制烧碱63第63页第63页+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少许NaOH）离子互换膜 阳 极金属钛网阴 极碳钢网阳极室阴极室64第64页第64页粗盐成份： 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子互换膜精制食盐水杂质除去过程：粗盐水 含少许Ca2+.Mg2+精制盐水65第

32、65页第65页2.铜电解精炼普通火法冶炼得到粗铜中含有各种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜导电性远不能满足电气工业要求，假如用以制电线，就会大大减少电线导电能力。因此必须利用电解办法精炼粗铜。粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)纯铜粗铜阳极： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 阴极: Cu2+ + 2e- Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液浓度有何改变？CuSO4溶液66第66页第66页3. 电镀电镀是利用电解原理在一些金属表面镀上一薄层其它金属或合金过程，它是电解原理又一主要应用。电

33、镀能够使金属愈加美观耐用，增强防锈抗腐能力。比如，钢铁是人们最惯用金属，但钢铁有个致命缺点，就是它们易被腐蚀。预防钢铁发生腐蚀一个最惯用办法就是在其表面镀上其它金属，如锌、铜、铬、镍等。电镀：电镀是利用电解原理在一些金属表面镀上一薄层其它金属或合金过程，铁片铜片硫酸铜溶液电极： 阳极镀层金属 或惰性电极 阴极待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属离子电解质溶液。 溶液中CuSO4浓度保持不变或变小67第67页第67页阳极：6O2-12 e- =3O2 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al4.冶炼铝通电总式：2Al2O3 4Al+3O2 原理:助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）阳极材

34、料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充思考:工业上为何用电解熔融氧化铝办法冶炼铝而不用AlCl3?68第68页第68页冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料69第69页第69页电解池、电解精炼池、电镀池比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能装置。应用电解原理在一些金属表面镀上一层其它金属装置。两电极接直流电源电极插人电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金属离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯金属提纯装置

35、。不纯金属接电源正极纯金属接电源负极电解质溶液须待提纯金属离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属阳极：氧化反应阴极：还原反应70第70页第70页1. a 、b哪一极为正极？2. 若要给铁叉镀锌， a极选取什么材料？ 选择何种溶液？3. 若要给铁叉镀金， a极选取什么材料？ 选择何种溶液？思考:e-71第71页第71页金属性强弱判断 已知M+N2+=M2+N Pt极电解相同浓度P和M硫酸盐，阴极先析出M N与E有导线相连放入E硫酸盐溶液,电极反应：E2+2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为 答案：PMNE72第72页第72页工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4

36、1.电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会 , 2.阳极反应式为 , 3.总电解反应式为 . 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2答案:Fe 增大 MnO42_e- =MnO473第73页第73页 电解计算电子守恒法例一 ： 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pH,并拟定析出铜物质量.解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子物质量为: 0.54 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成

37、0.5molH2,消耗H+ 1mol;因此溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移电子:0.5 2=1mol,故尚有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol. 74第74页第74页O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算关系式：例二 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4混合液，通电一段时间后，两极均搜集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+物质量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol则H2为0.1mol，因此Cu为0.1mol，浓度为A75第75页第

38、75页例三 ： 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子所有析出，此时阴极增重0.32g。求：金属M相对原子质量及 x、n 值；电解溶液pH（溶液体积仍为100mL）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g因此：x = 2 ；M = 64 ；n = 3产生H+为0.01mol，pH=176第76页第76页1.右图中x、y分别是直流电源两极,通电后发觉a极板质量增长,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况A 练 习77第77页第77

39、页2. 依据金属活动顺序表，Cu不能发生下列反应： Cu + 2H2O=Cu(OH)2+ H2。但选择恰当电极材料 和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四 种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB78第78页第78页3.德国人哈伯创造了合成氨技术而取得19诺贝尔化学奖，但该办法须在高温高压催化剂，不然难以自发进行。希腊化学家斯佳在科学杂志上公布了他新创造在常压下把氢气与氮气通入一加热到570电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，并且转化率高于哈伯法五倍，达到80%. 该电解池采用了

40、能传导某种离子（ H+、 Li+、F-、 O2- ）固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池阴阳极反应式和电解池总反应式。固体复合氧化物79第79页第79页答案：阳极：3H26H+6e阴极：N2+6H+6e2NH3通电电解反应 ：N2+3H2 2NH380第80页第80页4.在下列装置中进行电解，并已知铁极质量减小11.2克。（1）A是电源 极（2）电解过程中，电路中通过 摩电子（3）Ag极电极反应是 ；析出物质是 克（4）Cu(a)电极反应是 ；（5）Cu(b)电极反应是 。81第81页第81页5.按照下图接通线路，反应一段时间后

41、，回答下列问题（假设所提供电能能够确保电解反应顺利进行）：（1）U型管内发生什么现象?写出相关反应化学方程式（2）在A b烧杯中发生什么现象（3）假如小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?82第82页第82页6.按下图装置进行电解试验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量铜离子。通电一段时间后，若A极正好所有溶解，此时B极质量增长7.68克，溶液质量增长0.03克，则A合金中Cu、Zn原子个数比为A 41 B 31 C 21 D 任意比83第83页第83页电化学专题84第84页第84页FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC1、写出下列装置电极反应，并标明

42、氧化反应还原反应ABDCFeCu氯化钠溶液练 习85第85页第85页（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe2、写出下列装置极反应，并判断A、B、C溶液PH值改变。练 习86第86页第86页1、池型判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，普通含活泼金属池为原电池，其余都是在原电池带动下电解池。小结：一、原电池与电解池比较及判断：3、电解池放电顺序判断阳极放电： 1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材料首先失电子。阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极判断原电池，看电极材料，电解

43、池看电源正负极。87第87页第87页4、判断溶液pH改变：先分析原溶液酸碱性，再看电极产物。（1）假如只产生氢气而没有氧气，只pH变大； （2）假如只产生氧气而没有氢气，只pH变小；（3）假如既产生氢气又产生氧气 若原溶液呈酸性则pH减小；若原溶液呈碱性pH增大；若原溶液呈中性pH不变。88第88页第88页3.右图中x、y分别是直流电源两极,通电后发觉a极板质量增长,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况A 练 习89第89页第89页电极： 阳极镀层金属 阴极待镀金属制品 小结：二、电解池应用-电镀及氯碱工业待镀制品铜片硫酸铜溶液电镀液：含有镀层金属离子电解质溶液。电解质溶液：溶液中CuSO

44、4浓度保持不变。1、电镀90第90页第90页氯碱工业原理氯碱工业（离子膜法）+精制饱和NaCl淡盐水Cl2H2NaOH溶液H2O含少许NaOHClCl2H+OHNa+Na+互换膜91第91页第91页 举例：1、a 极变细，b 极变粗：2、a 极变细，b 极有气泡：3、a 极变粗， b 极有气泡：4、a 极有气泡, b 极有气泡，且气体体积比为2 ：15、a 极有气泡, b 极有气泡;阴极加酚酞变红拓展练习92第92页第92页4、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀试验 数天后数天后图一图二（1）上述两装置中铁钉发生改变共性是：（2）图一阐明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为： （3）图二阐明

45、原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为： 发生了原电池 反应中性或弱碱吸氧负极：Fe -2e = Fe2+ ； 正极：2H2O +O2 +2e=4OH-负极：Fe -2e = Fe2+ ；正极：2H+ +2e = H2较强酸性析氢练 习93第93页第93页小结：三、电解池及原电池应用-金属防护1）金属腐蚀快慢判断电解原理引起腐蚀原电池原理引起腐蚀 化学腐蚀 有防腐蚀办法腐蚀同一个金属腐蚀：强电解质弱电解质非电解质2）金属防护办法改变金属内部结构覆盖保护层电化学保护法外加电源阴极保护法牺牲负极正极保护法94第94页第94页5.下列装置暴露空气中一段时间,铁腐蚀由快到慢 顺序 .FeFeCFeZ

46、nFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DEFACB拓展练习95第95页第95页6、汽车上用铅蓄电池是以一组充斥海绵状灰铅铅板和另一组结构相同充斥二氧化铅铅板构成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O（1）试写出放电时正、负极反应式正极:_负极:_（2）试写出充电时阳、阴极反应式阳极:_阴极:_PbO2+4H+SO42- +2e- =PbSO4+2H2OPb+ SO42-2e- =PbSO4练 习PbSO4+2H2O-2e- =PbO2 + 4H+SO42- PbSO4 +2e- =Pb + SO

47、42-96第96页第96页小结：四、原电池电解池应用-可充电电池阴极：正极：还原反应极得电子极电子流入极放电：原电池充电：电解池 负极：阳极：氧化反应极电子流出极失电子极氧化反应极失电子极电子流出极还原反应极得电子极电子流入极97第97页第97页此电池放电时，负极发生反应物质为AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn充电放电2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O7银锌电池广泛用于电子仪器电源，它充电和放电过程可表示为：D 拓展练习98第98页第98页1如上图所表示，通电后A极上析出Ag，对该装置相关叙述正确是A、P是电源正极B、F极上发生反应为：4OH- - 4e-=2H

48、2O+O2C、电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参与了反应D、通电后，甲池PH减小，而乙、丙两池溶液PH不变B 巩固练习99第99页第99页2如图为一个钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池电极反应式为：Zn +Ag2O= ZnO+2Ag依据以上提供资料，判断下列说法正确是 A、锌为负极，Ag2O为 正极； B、放电时正极附近溶液PH值升高； C、放电时负极附近溶液PH值升高；D、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。 AB 巩固练习100第100页第100页10为下图所表示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确是AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液PH值逐步减小DCuSO4溶液PH值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 练 习101第101页第101页11、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图提醒，下列叙述不正确是Aa电极是负极Bb电极电极反应为：4OH4e 2H2O+O2C氢氧燃料电池是一个含有应用前景绿色电源D氢氧燃料电池是一个只能将氧化剂和燃料所有储藏在电池内发电装置BD 102第102页第102页 12一个新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，