电化学基础复习

第四章复习课

电化学基础北京十二中田玉凤对学习内容的思考另一种看待氧化还原反映的角度另一种实现物质和能量转化的办法丰富的社会价值：冶炼、电镀、可充电电池……原电池原理的学习必修2双液电池工作原理选修4负极电解质正极化学电源工作原理铜锌原电池工作原理？

橘子实验提炼模型仪器和药品：敏捷电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子注意：铜片、锌片较锋利，使用时小心。请运用所给材料设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。学生实验：设计橘子电池动手实验、构建模型、联想应用橘子实验与提炼模型方案1：电极插入单瓣橘子提炼模型果汁(含电解质溶液)ZnCu

G基础知识巩固复习稀H2SO4ZnCuG此铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反映？电流是如何产生的？基础知识巩固复习基础知识巩固复习正极：还原反映2H＋＋2e－＝H2↑负极：氧化反映Zn－2e－＝Zn2+原电池的构成条件：自发的氧化还原反映，电解质溶液，形成闭合回路。电子e-SO42-电流H+Zn2+原电池的构成条件？橘子实验与提炼模型方案2：电极插入两瓣未分开的橘子提炼模型果汁(含电解质溶液)ZnCu

G膜分池橘子实验与提炼模型方案2：电极插入两瓣未分开的橘子果汁(含电解质溶液)ZnCu

G膜为什么两瓣未分开的橘子也能产生电流？“膜”的功效：分区但又允许离子通过。橘子实验与提炼模型方案3：电极插入两瓣分开的橘子两瓣分开的橘子不能产生电流，如何改善才干产生电流？橘子实验与提炼模型方案3：两瓣分开的橘子——改善产生电流2.两瓣接触3.“连隧道”4.“搭桥”1.加NaCl溶液橘子实验与提炼模型方案3：两瓣分开的橘子——改善产生电流3.“连隧道”4.“搭桥”这两种办法为什么能产生电流？请提炼模型？基础知识巩固复习建立盐桥模型果汁(含电解质溶液)ZnCuG果汁(含电解质溶液)盐桥的作用？盐桥中普通装有含琼胶的KCl饱和溶液稀硫酸稀硫酸？？？？硫酸铜硫酸铜硫酸锌硫酸铜基础知识巩固复习工作原理：CuSO4ZnCuGZnSO4提供电子的物质接受电子的物质负极：氧化反映Zn-2e-=Zn2+正极：还原反映Cu2++2e-=Cu负极液作用正极液作用电流产生动因：电势差；负极液作用：导电。电子e-Yn-电流H+模型与理论分析双池双液双池单液单池单液稀H2SO4揭秘金属的腐蚀揭秘燃料电池基础知识巩固复习提供电子的物质接受电子的物质阴离子负极：氧化反映Zn-2e-=Zn2+正极：还原反映Cu2++2e-=Cu导线中的电子导电负极液正极液盐桥或膜原电池构成条件：自发的氧化还原反映、电解质溶液、闭合回路。阳离子电解原理与应用电解原理离子迁移方向离子放电能力电解池构成电极反映式书写活泼金属冶炼铜的精炼、电镀氯碱工业可充电电池电解的应用基础知识巩固复习CuCl2溶液－＋通电前：CuCl2Cu2+＋2Cl－H2OH+＋OH－Cu2+H+Cl－OH－阳阴CuCl2通电后阳极：2Cl－－2e＝Cl2↑阴极：Cu2+＋2e＝Cu氧化反映还原反映总反映：Cu2+＋2Cl－

Cu＋Cl2电解ee（惰性电极）为什么用U管做实验？而不用烧杯？电解氯化铜溶液微观模拟电解池和原电池的比较阴阳ee阳极阴极负极正极原电池和电解池比较e氧化反映还原反映氧化反映还原反映e稀H2SO4

CuCl2化学能转化为电能电能转化为化学能实验规律应用阳极放电电解质和水电解电解质电解水电解稀H2SO4

或

NaOH氯碱工业电镀或精炼铜Na2SO4CCu惰性电极活性电极*电解:离子放电次序⑴影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度⑵离子的放电次序①阴极:阳离子放电，得电子能力强先放电Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+②阳极:阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子若阳极是金属(Ag前)，电极材料失电子。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)，放电次序以下:基础知识巩固复习*电解质溶液电解规律S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：Ⅰ与Ⅳ区：Ⅱ与Ⅲ区：Ⅱ与Ⅳ区：电解产物的判断基础知识巩固复习电解电解质型CuCl2放氢生碱型NaCl放氧生酸型CuSO4电解水型Na2SO4*揭秘排毒仪生活中电解及其的应用走进生产与生活**制作家用环保型消毒液发生器化学与生活家里炒菜用的铁锅未及时清洗，很快就会锈迹斑斑，你懂得这是为什么吗？CFe电解质溶液O2Fe2+OH-Fe(负极)：2Fe－4e-＝2Fe2+

C(正极)：O2＋4e-＋2H2O＝4OH-溶液中：

Fe2+＋2OH-

＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3

铁锈(Fe2O3·nH2O)如何避免铁的锈蚀？化学与生活防腐？电池中的化学化学与生活碱性锌锰电池铅蓄电池的结构氢氧燃料电池化学能→电能下列说法正确的是()

A.只存在3种形式的能量转化

B.装置Y中负极的电极反应式为：C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化一种航天器能量储存系统原理示意如图，请分析其工作原理。C化学与科技电池中的化学拓展训练化学与技术工业生产中有什么应用价值？请举例阐明。稀硫酸氯碱工业*生产设备：*阳离子交换膜的作用：⑴避免H2和Cl2混合引发爆炸⑵避免Cl2与NaOH反映生成NaClO而影响NaOH的质量阳极材料：金属钛网阴极材料：碳钢网阳离子交换膜特点：

只允许阳离子通过化学与技术*生产原理：阳离子交换膜电解槽2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解膜的应用------物质制备膜的应用------物质制备运用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。其吸取液为Na2SO3，反映过程中pH随n(SO32-):n(HSO3-)的变化以下：

n(SO32-):n(HSO3-)91:91:19:91pH8.27.26.2当吸取液的pH降到6时，需送至电解槽再生。再生示意如图，当阴极室中溶液pH上升至8以上时，吸取液再生并循环运用。分析工作原理，书写电极反映式。阳极：HSO3--2e-=SO42-+H+

阴极：2H+

＋2e-＝H2化学与环境2012重庆29（3）人工肾化学与技术人工肾脏采用间接电化学办法除去代谢产物中的尿素，原理如图：分析判断电极名称和电极反映。①电源的负极为(填“A”或“B”)②阳极室中发生的反映依次为:、；③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则除去的尿素为g。（无视气体的溶解）B

6Cl-—6e-=3Cl2↑

CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl

不变

7.2

6H++6e-=3H2↑

3H2~3Cl2

~N2+CO2~CO(NH2)2

3xxxx3x+2x=13.44/22.4=0.6x=0.12m[CO(NH2)2]=0.12×60=7.2膜的用途------物质制备用硼氢化钠燃料电池作电源，电解法制备N2O5是一种新型绿色硝化剂。*硼氢化钠燃料电池的电极名称？电极反映式？总反映？负极：BH4--8e-＋8OH—＝

BO2—＋

6H2O正极：4H2O2

＋8e-＝

8OH—

BH4-＋4H2O2＝

BO2—＋6H2O化学与技术膜的用途------物质制备用硼氢化钠燃料电池作电源，电解法制备N2O5是一种新型绿色硝化剂。*制备N2O5的电解池的电极名称？电极反映式？总反映？阳极：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+

阴极：2H+

＋2e-＝H2

N2O4+2HNO3

==2N2O5+H2

电解化学与技术判断与书写各电极名称和电极反映式？科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料能够简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室运用甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。膜的应用------燃料电池

电解池：a阳极4OH–－4e–=O2+2H2Ob阴极4H++4e–=2H2燃料电池：甲醇负极CH3OH－6e–+H2O

=CO2+6H+氧气正极1.5O2+6e–+6H+

=3H2O若为碱性电解质溶液燃料电池的电极反映式？CH3OH－6e–+8OH–=CO32—+6H2O化学与技术电解解题思路1、找电源，拟定阴、阳极；2、找电极，拟定电极与否参加反映；3、找阳离子，拟定放电次序；(阳离子向阴极运动，在阴极得到电子)4、找阴离子，拟定放电次序；(阴离子向阳极运动，在阳极失去电子)归纳总结书写电极反映的普通思路明确该极是得还是失电子根据化合价变化得出产物正负（阴阳）两极材料及附近有哪些离子，判断反映物结合电解质溶液，判断最后反映拓展训练【例题1】高功率Ni/MH（M表达储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反映方程式以下：下列叙述对的的是A.放电时正极附近溶液的碱性增强B.放电时负极反映:M+H2O＋e－＝MH+OH－C.充电时阳极反映:NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－D.放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被氧化充电放电Ni(OH)2

+

MNiOOH+MHA放电时阳极反映:NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－下列有关上图的说法，对的的是（）A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C．③装置中电子由b极流向a极D．④装置中的离子交换膜能够避免生成的Cl2与NaOH反映D

拓展训练【例题2】分析图示装置判断装置名称、电极名称；书写电极反映式和总反映化学方程式。某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

（1）在确保电极反映不变的状况下，不能替代Cu做电极的是。A.铝B.石墨C.银D.铂（2）N极发生反映的电极反映式为。（3）实验过程中，SO42-移动方向为；滤纸上能观察到的现象。A2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2↑+2OH-）

从右向左滤纸上有红褐色斑点产生拓展训练【例题3】实验过程中，两极都有气体产生，Y极区溶液逐步变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。（4）电解过程中，X极区溶液的pH；（5）电解过程中，Y极发生的电极反映为Fe-6e-+8OH-==FeO42-+4H2O和。增大4OH--4e-=2H2O+O2↑

（6）若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为原则状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少g。0.28

2×672/22400=4×168/22400+6×m/56拓展训练【例题3】（7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反映为：2K2FeO4+3Zn==Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2该电池正极发生的反映的电极反映式为。负极：3Zn-6e-+8OH-=ZnO+ZnO22-正极：2FeO42-+6e-+