电化学基础总结与习题

电化学基础总结与习题

一、教学目标：

1.熟练掌握电化学原理，正确书写电极反应式。

2.理解原电池和电解池之间的区别和联系

二、过程与方法：

1.通过归纳总结电化学原理，提高学生正确书写电极反应式的技能，尝试解决有离子交

换膜装置的电化学问题。

2.对知识进行梳理、归纳，帮助学生构建比较完善的知识体系。

三、情感态度与价值观：

解析高考题，让学生体验高考题的严谨性，基础性和探索性。

四、教学重难点：

正确书写电极反应式

五、教学过程：

（一）电化学装置口原电池和电解池的比较

装置原电池电解池

1.概念将______能转化为—能的装置将—能转化为_________能的装置

装置连接直流电源，在装置的阴、阳

将装置设计成使自发进行的氧化反

应和还原反应同时分别在不同的电两极（或覆盖物）（或电解质的离子）分别

2.原理

极上进行从而形成电流，进而将化发生还原反应，氧化反应，从而将电

学能转化为电能。

能转化为化学能。

（1）均有两电极，均与电解质溶液（或熔融离子化合物）形成闭合回路；

（2）均发生氧化还原反应且氧化、还原反应均分别同时在两极上进行。

3.相同点

⑶无论是原电池还是电解池的总反应，还是电极反应，都必须满足质量守

恒、电子守恒、电荷守恒。

两极分阴阳，由外加电源决定；氧化

两极分正负，由物质反应决定；氧

还原反应可能自发也可能不自发，电

.不同点化还原反应自发进行，并引发电子

4流引发氧化还原反应，使电能转化为

定向流动使化学能转化为申.能

化学能。

一看有无外加直流电源；二看反应能否自反进行。即先由形成条件判定原电

5.装量类别

池，其它均为电解池；再由原电池正负两极确定电解池的阴阳极。

能自发进行的氧化还原反应的氧化剂和

还原剂分别在形成闭合回路的两极上聚

集：外加电源通过两电极与电解质溶液或

(1、)活泼性不同的金属或金属和非金属导熔融离子化合物形成闭合回路。

6.形成条件体(石墨)或氧化剂和还原剂分别在两极聚(1)电源；

集(燃料电池)；(2)电解质溶液或熔融离子化合物：

(2)电解质溶液或熔融离子化合物；⑶闭合回路。

(3)形成闭合同路(包括盐桥)；

(4)能自发进行的氧化还原反应。

装置原电池电解池

7.三个流向电流，电子，离子A用于判断电化学装置的两极。

负极：阴极：

⑴电流流入极或电子旗与喙⑴母掾鬼源典极的一极

(2)相对活泼的聿晨(注意电解质溶液(2)电流流出极或鬼手满△极

的影响)，逐渐反应而溶解的电极；⑶因电极附近金属阳离子得电子，析

(3)惰性电极并有H2、CPU、CH30Hx+

出金属使电极质量增加M+xe-=Mo

等还原性物质通入的一极。(4)酸或水的氢离子在电极上得电子生

(4底回粒前的阳常于所揖回的电极成氢气。2H++2e-=H2f或2H2(D+2e-

8.电极判断

正极：=H2f+20H-

⑴电流流出极或电子溅△喙阳极

⑴连接电源正极的一极

(2)相对不活泼的拿医(注意电解质溶

(2)电流流入极或电子流出极

液的影响)，或非畲展号停百晕等

⑶非惰性电极因金属(Mg~Ag)失去电

(3)有。2、CL、H2O2等氧化性物质x+

子而质量减少M-xe-=Mo

通入的一极。(4)惰性电极，周围非金属阴离子失电

(4库回本到的阳■于所揖回的电极子产生氧化性气体如氯、氧等。

一看电源：

分析自发进行的氧化还原反应，注

方由电源正负极确定电解池阴阳极。

意元素化合价变化和后续反应问

二看电极和电解质溶液：

题。

音非值隹电极材料(Mg~Ag)

负极A金属或其它还原性物质失电

子：(1)做阴极，则阴极本身不反应，溶液

1.金属单质失电子生成金属阳离子：中的阳离子得电子放电；

M-xe-=MK*;(2)做阳极，则阳极失去电子而溶解，

2.非金属单质或还原性的化合物失电溶液中的还原性阴离子不失电子。

b福佳电极材料(石墨、「、钿和金等)

子：如H2,CH4,CH30H等;

9.电极反应

正极身氢离子或金属阳离子或其它

两个电极本身都不参加反应，溶液中

氧化性物质得电子：

的阴阳寓子在两极有序放电。

1.析出氢气：酸的氢离子得电子生成

“(1)阴极考虑阳离子得e-放电顺序：

氢气:2H++2e-=H2T;

...Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(M)DK)>Pb2+>Sn2+>

.析出金属：x+

2M+xe-=MFe2+>Zn2+>H+(未加酸)......

2+

特殊bFe3++e-=Fe特殊帝Fe3++e-=Fe2+

3.吸收氧气：*(2)阳极考虑阴离子失e-放电顺序：

酸性生，。

2+4e-+4H+=2H2OSfSCV->「>Br->CI->OH>最高价

中性或碱性多O2+4e-+2HO=4OH-

2含氧酸根离子>F

10.总反应式在得失电子数相等的前提下，将两个电极反应式相加(电镀除外)。

(二)以惰性电极电解电解质溶液的规律

*电极反应特点

电解质电解质PH电解质溶液

类型实例

值复原方法

特点阴极阳极浓度

可溶性

NaOH增大增大加水

强碱

电解4H++4e=4OH-4e-

H2SO4含氧酸增大减小加水

水型2H2=2H2O+O2

活泼金属含

Na2sO4增大不变加水

氧酸盐

2H++2e-

HCI无氧酸减小增大通氯化氢

电解电H2

解质型

不活泼金属Cu2++2e=

减小增大加氯化铜

CuCI22CI--2e-=CI2

无氧酸盐Cu

放H2活泼金属无2H++2e-生成新

NaCI增大通氯化氢

生碱型氧酸盐

H2电解质

放。2不活泼金属Cu2++2e=4OH--4e-生成新

CuSO4减小加氧化铜

含氧酸盐

生酸型Cu2H2O+O2电解质

（三）书写电极反应式的工具

①。2-+也0=20日

+

②02-+2H=H20

22

@0-+C02=C03"

（高温）

④CO3Z-=02-+C02

练习1.某原电池两电极均为惰性电极，原电池中盛有KOH浓溶液，请写出CH4—O2燃

料电池两极的电极反应式。

练习2.某原电池两电极均为惰性电极，原电池中盛有稀硫酸，请写出CH4-O2燃料电

池两极的电极反应式。

练习3.写出铅酸蓄电池两极的电极反应式。

练习4.银氢电池的总反应式：H2+2NiO（OH）u2Ni（OH）2,请写出该电池两极的电极反

应式。

（四）对有离子交换膜结构的电化学装置工作原理的再认识

放电

充电

电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电

H2

L§内鬟藏।发嬲港港9隼间卿皤制獭螂耕殿那制

浅盐水Tb器黑蓝将：上赣哥藕层破整露篓警孱蝌趣极

室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，

而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过，而Cl\