第四章電化學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)課件(人教版選修4)

1、第四章 電 化 學(xué) 基 礎(chǔ) 復(fù) 習(xí)一、電化學(xué)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系：強(qiáng)迫發(fā)生電解自發(fā)發(fā)生原電池還原劑 氧化劑ne-氧化還原反應(yīng)還原劑通過(guò)外電路將電子給予氧化劑外電場(chǎng)強(qiáng)迫還原劑失、氧化劑得電子失電子氧化反應(yīng)負(fù)極：電子流出陽(yáng)極：連電源正極得電子還原反應(yīng)正極：電子流入陰極：連電源負(fù)極化學(xué)能消耗電能產(chǎn) 生產(chǎn)生電能消 耗化學(xué)電源、電化學(xué)腐蝕、防腐氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、冶煉活潑金屬 Cu 硝酸銀溶液?jiǎn)栴}探究1：如圖一根銅棒插入硝酸銀溶液中，回答：（1）一段時(shí)間后，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，（2）寫(xiě)出相關(guān)的離子方程式并用單線橋法表示電子 轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：負(fù)極： ，正極： ；原電池反應(yīng) 。問(wèn)題探究2.探究1中的氧化還

2、原反應(yīng)能否設(shè)計(jì)成原電池？若能，請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖并寫(xiě)出電極反應(yīng)式和原電池反應(yīng)方程式. Ag/C/Pt Cu 硝酸銀溶液?jiǎn)栴}探究3.探究1中的氧化還原反應(yīng)的逆反應(yīng) Cu2+ +2Ag=Cu +2Ag+ 能自發(fā)發(fā)生嗎？能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)使該反應(yīng)發(fā)生？若能，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖并寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。電極反應(yīng)式：陽(yáng)極： ，陰極： 。電解反應(yīng)式: .Ag Cu/C/pt 硝酸銅溶液總結(jié)：（1）氧化還原反應(yīng)是還原劑將電子給予氧化劑。（2）從理論上說(shuō)，任何一個(gè)自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)， 只要還原劑失去電子和氧化劑得到電子分兩處進(jìn) 行，就可設(shè)計(jì)成原電池。（3）一個(gè)不能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)可用電解的方法 強(qiáng)迫它

3、發(fā)生。電 離電 解條件過(guò)程特點(diǎn)聯(lián)系1.電離與電解電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子，如：CuCl2 =Cu2+ +2Cl-陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上失得電子成為原子或分子。如： 只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上二、幾組概念的辨析化 學(xué) 腐 蝕電 化 腐 蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍2.化學(xué)腐蝕與電化腐蝕 吸氧腐蝕 析氫腐蝕發(fā)生條件電極反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)其他反應(yīng)中性或堿性， 得電子被還原

4、為 OHO2較強(qiáng)酸性。反應(yīng)時(shí)有 析出H22Fe4e2Fe2O22H2O4e4OH2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2Fe2eFe22H2eH24 Fe(OH)2O2+2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 xH2O(鐵銹）+（3-x）H2O 3.鋼鐵兩種電化學(xué)腐蝕比較Fe2H = Fe2 H24.原電池和電解池比較內(nèi)容原電池電解池電極規(guī)定電極反應(yīng)電子移動(dòng)方向離子在池中移動(dòng)方向能量轉(zhuǎn)變較活潑的金屬失電子流出負(fù)極陰極：連接電源負(fù)極的一極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極用電器正極陽(yáng)極電源陰極化學(xué)能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能陽(yáng)離子正極陽(yáng)離子陰極

5、電 鍍電 解電 極變 化電解液變 化電解液PH變化聯(lián)系陽(yáng)極:M-ne- = Mn+陰極:Mn+ne- = M離子濃度保持不變離子濃度發(fā)生變化陽(yáng)極：失電子，被氧化陰極：得電子，被還原不變可能升高或降低或不變電鍍是一種特殊的電解5. 電鍍與電解比較表稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D 下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是 （ ） BC D 練習(xí)1:練習(xí)2:對(duì)圖中裝置敘述錯(cuò)誤的是（ ） A.甲是原電池，乙是電解池 B.甲中溶液pH值將增大 C.乙中Cu2保持不變 D.甲中鋅溶解的物質(zhì) 的量小于乙中陽(yáng)極 Cu溶解的物質(zhì)的量Zn Cu Cu Cu 甲池：稀硫酸 乙池：硫酸銅D判斷原

6、電池、電解池、電鍍池的依據(jù)：（1）若有外接電源，則為電解池或電鍍池； 陽(yáng)極參與反應(yīng)且電解過(guò)程中電解液濃度不變， 則是電鍍池；否則是一般的電解池。（2）若無(wú)外接電源，電極和電解質(zhì)之間有自發(fā)發(fā)生的 氧化還原反應(yīng)的為原電池。 其他為電解池或電鍍池。練習(xí)3：從理論上分析判斷，下圖A、B、C是什么池（電解池/電鍍池/原電池）？并寫(xiě)出各池的電極名稱、電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。Zn Cu C1C2 A池：稀硫酸 B池：氯化鈉溶液 AgCu C池：硝酸銀溶液 1. 一次電池 如:鋅銀電池Zn 2OH 2e ZnO H2O 負(fù)極：Zn正極：Ag2O Ag2O H2O 2e 2Ag 2OHZn Ag2O ZnO 2A

7、g總反應(yīng)：電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過(guò)程2. 二次電池如:鉛蓄電池的充放電過(guò)程：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)放電充電三.化學(xué)電源(一).化學(xué)電源的分類(lèi)電解質(zhì)溶液電池反應(yīng)： 2H2 +O2 = 2H2O 酸性或中性負(fù)極正極堿性負(fù)極正極2H2 4OH 4e 4H2O O22H2O 4e 4OH 2H2 4e 4H O2 4H 4e 2H2O 3. 燃料電池如:甲烷燃料電池負(fù)極CH4 10OH 8e CO32 7H2O正極2O2 4H2O 8e 8OH CH4 2O22KOH K2CO3 3H2O如: 氫氧燃料電池負(fù)極:可燃物如氫氣、甲醇、天然氣等正

8、極:氧氣練習(xí)4：寫(xiě)出以熔融碳酸鹽、固體氧化物為電解質(zhì)時(shí) 的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。 熔融碳酸鹽負(fù)極：2 H2 + 2CO32- 4e- = 2H2O +2CO2 正極：O2 +2 CO2 + 4e- = 2CO32-總反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2 O固體氧化物負(fù)極：2H2 + 2O2- 4e- =2H2O正極：O2 + 4e- =2O2- 總反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2 O(二).原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)： 3.負(fù)極所得產(chǎn)物和正極所得產(chǎn)物，與溶液的酸堿性 有關(guān)（如4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在， 在堿性溶液中以CO32形式存在）；2.分析兩極反應(yīng)物分別寫(xiě)出兩極電

9、極反應(yīng)式，將兩極 的電極反應(yīng)式的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反 應(yīng)加法 4.溶液不存在O2：在酸性溶液中它與H結(jié)合成H2O、 在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH；寫(xiě)出發(fā)生的氧化還原反應(yīng)方程式，分析得、失電子 情況，寫(xiě)出正或負(fù)極的電極反應(yīng)式， 總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)減法總結(jié)：以氧氣為氧化劑時(shí)在各類(lèi)燃料電池中的電極 反應(yīng)式的共同點(diǎn)？正極：O2 + 4H+ +4e- =2H2O質(zhì)子交換膜燃料電池：堿 性 燃 料 電 池：熔融碳酸鹽燃料電池：固體氧化物燃料電池：正極：O2 +2H2O+4e-=4OH-正極：O2+2CO2+4e-=2CO32-正極：O2 +4e- =2O2-（1）陰極：Ag

10、+Hg2+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 氧化性強(qiáng)的陽(yáng)離子先得電子（2）陽(yáng)極： 活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極失電子被氧化 成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液。 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí), 還原性強(qiáng)的離子先失電子 S2IBrClOH(水) NO3SO42F 1.電極產(chǎn)物的判斷四、電解原理 陽(yáng)極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F- 與區(qū)：電解本身型 如CuCl2 、HCl與區(qū)：放氫生堿型 如NaCl與區(qū)：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3與區(qū)：電解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH陰極: Ag+Cu2+Fe2+Zn2+ （H+）Al3+Mg2+Na+2.電解規(guī)律(惰性電極)練習(xí)6 寫(xiě)出下列電解池中各電極的電極反應(yīng)式和電解 的總反應(yīng)式，分析電解液的濃度和PH變化情況FeCuH2SO4溶液CCKOH溶液FeCuKOH溶液CCH2SO4 溶液3.電解的相關(guān)計(jì)算：(1) 常見(jiàn)類(lèi)型： A.電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體產(chǎn)物的體積。 B.電解后溶液的PH。 C.電解后溶液中某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（2）常見(jiàn)方法： A.根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例式求 解 B.根據(jù)電路中、各電極上轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的 量相等求解五、電化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用 1.原電池知識(shí)的應(yīng)用：（1）設(shè)計(jì)、制造化學(xué)電源（理論上，任何一個(gè)自發(fā) 發(fā)生的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池）；（2）