高三化学电化学复习课件.ppt
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1、关于高三化学电化学复习第1页,此课件共51页哦(升价升价)(降价降价)(升价升价)(降价降价)物质物质1+物质物质2物质物质3+物质物质4负极负极正极正极阳极阳极阴极阴极放电充电Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4 =CuSOCuSO4 4 +H+H2 2电化学根源电化学根源Zn+2HCl=ZnClZn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 21.1.放电或充电是什么意思?放电或充电是什么意思?2.2.氧化还原反应(自发或不自发)氧化还原反应(自发或不自发)强调:强调:第2页,此课件共51页哦(3)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。(必定是放
2、热反应)(必定是放热反应)把把化学能转化为电能化学能转化为电能的的装置。装置。闭合闭合电路电路电极相连电极相连接触接触电解质溶液电解质溶液自发的氧化还原反自发的氧化还原反应分两处进行应分两处进行原电池原电池(1)有两个相连的电极。有两个相连的电极。相连的形式可以多种多样的;相连的形式可以多种多样的;电极材料可以多种多样。电极材料可以多种多样。(2)两电极都两电极都接触接触电解质溶液(酸、碱、盐)电解质溶液(酸、碱、盐)强调:强调:第3页,此课件共51页哦原原电电池池的的工工作作原原理理第4页,此课件共51页哦原原电电池池的的工工作作原原理理第5页,此课件共51页哦正负两极上进出电子总数相等,根
3、据正负两极上进出电子总数相等,根据电子守恒电子守恒原理可进原理可进行许多有关电极反应的计算。行许多有关电极反应的计算。原电池反应跟直接反应差别:反应速率加快;原电池反应跟直接反应差别:反应速率加快;一般只有一个电极直接参加反应。一般只有一个电极直接参加反应。明确以下几点明确以下几点第6页,此课件共51页哦练练习习判断下列哪些装置构成了原电池?判断下列哪些装置构成了原电池?第7页,此课件共51页哦第8页,此课件共51页哦电极名称完全是由电极材料本身的性质决定吗?试电极名称完全是由电极材料本身的性质决定吗?试确定下列装置的正负极。确定下列装置的正负极。A A A AB B B BC C C CD
4、DD D第9页,此课件共51页哦原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写1.1.找出两极放电的物质找出两极放电的物质2.分析放电后的产物是否与溶液中溶质反应分析放电后的产物是否与溶液中溶质反应3.配平配平原电池原理的应用原电池原理的应用总思路第10页,此课件共51页哦常用电池的电极反应和电池总反应式书写常用电池的电极反应和电池总反应式书写例:例:以以Zn和和Cu为电极材料为电极材料,H2SO4溶液为电解质的原电池溶液为电解质的原电池例:例:以铜和石墨为电极材料以铜和石墨为电极材料,硝酸银溶液为电解质的原电池硝酸银溶液为电解质的原电池1、仅有一电极材料参与反应、仅有一电极材料参与反应第11页
5、,此课件共51页哦例:铅蓄电池放电时的反应总方程式例:铅蓄电池放电时的反应总方程式Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O例:银锌纽扣电池放电时反应的总方程式例:银锌纽扣电池放电时反应的总方程式Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)22 2、两电极材料都参与反应、两电极材料都参与反应第12页,此课件共51页哦氢氧燃料电池(电解质溶液为硫酸溶液):氢氧燃料电池(电解质溶液为硫酸溶液):(电解质溶液为氢氧化钾溶液)(电解质溶液为氢氧化钾溶液)3 3、两电极都不参与反应、两电极都不参与反应第13页,此课件共51页哦(1 1)负氧正还。)负氧正还。(2 2)要要注注意意溶溶液液的的酸酸
6、碱碱性性,适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添加添加H H+、OHOH、H H2 2O O,以遵循电荷守恒和质量守恒。,以遵循电荷守恒和质量守恒。(3 3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。原电池电极反应式的书写注意事项原电池电极反应式的书写注意事项第14页,此课件共51页哦思考:思考:Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:池中:Cu作作_极极,Fe作作_极极电极反应式电极反应式:负极:负极_正极正极_如将稀硫酸改为浓硝酸则:如将稀硫酸改为浓硝酸则:Cu作作_极极,Fe作作_极极电极反应
7、式电极反应式:负极:负极_正极正极_正正负负Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2负负正正Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+2NO2NO3 3-+4H+4H+2e+2e-=2NO=2NO2 2+2H+2H2 2O O第15页,此课件共51页哦例:用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气时,保持温度不例:用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气时,保持温度不变,在不影响生成氢气总量的前提下,若要使反应速率变,在不影响生成氢气总量的前提下,若要使反应速率减慢,可向稀硫酸中加入一种盐的晶体,若要使反应速减慢,可向稀硫酸中加入一种盐的晶体,若要使反应速度加快,也可向稀硫酸中
8、另一种盐的晶体。这两种盐分度加快,也可向稀硫酸中另一种盐的晶体。这两种盐分别是什么?别是什么?原电池原理的应用原电池原理的应用加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率第16页,此课件共51页哦例:把例:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若相连组成原电池。若a、b相连时,相连时,a为负极;为负极;c、d相连时,相连时,电流由电流由d到到c;a、c相连时,相连时,c极上产生大量气泡;极上产生大量气泡;b、d相相连时,连时,b上有大量气泡产生,则这四种金属的活动性顺序由上有大量气泡产生,则这四种金属的活动性顺序由强到弱为强到弱为。
9、原电池原理的应用原电池原理的应用判断金属的活泼性判断金属的活泼性第17页,此课件共51页哦化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件条件金属跟非金属单质金属跟非金属单质直接接触直接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触区别区别无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生本质本质金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化联系联系两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍金属的腐蚀及其防护金属的腐蚀及其防护原电池原理的应用原电池原理的应用第18页,此课件共51页哦钢铁的钢铁的钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图示意图示意图
10、钢铁的钢铁的钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图示意图示意图第19页,此课件共51页哦如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的溶液,片刻后可观察到的现象是(现象是()A.铁圈和银圈左右摇摆不定;铁圈和银圈左右摇摆不定;B.保持平衡状态;保持平衡状态;C.铁圈向下倾斜;铁圈向下倾斜;D.银圈向下倾斜;银圈向下倾斜;第20页,此课件共51页哦原电池与电解池原电池与电解池比较项目比较项目原电池原电池电解
11、池电解池能量转换能量转换能否自发能否自发两两个个电电极极电池内离子电池内离子的迁移方向的迁移方向电子流向电子流向构成条件构成条件化学能转化为电能电能转化为化学能化学能转化为电能电能转化为化学能反应不自发反应不自发反应自发反应自发连接电源的正极,连接电源的正极,作为阳极作为阳极相对活泼的金属相对活泼的金属作为负极作为负极连接电源的负极,连接电源的负极,作为阴极作为阴极相相对对不不活活泼泼的的金金属属或石墨作为正极或石墨作为正极阴离子向阳极迁移,阳阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移离子向阴极迁移阴离子向负极迁移,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移两个电极、电解质溶液形成闭合回路。两
12、个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源,原电池无需外电源。电解池有外电源,原电池无需外电源。知识重组:知识重组:氧化反应失氧化反应失去电子去电子还原反应获还原反应获得电子得电子负极负极正极正极负极负极阴极,阴极,阳极阳极正极正极第21页,此课件共51页哦有下列说法:有下列说法:电解是将电能转化为化学能;电解是将电能转化为化学能;电解是将化学能转化为电能;电解是将化学能转化为电能;电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现;不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现;任何物质被电解时,必导
13、致氧化还原反应发生。任何物质被电解时,必导致氧化还原反应发生。这五种说法中正确的是这五种说法中正确的是()A.B.C.D.第22页,此课件共51页哦(1 1)阳极产物的判断)阳极产物的判断 活性电极活性电极:(Ag:(Ag或活动性排在或活动性排在AgAg以前以前)则则电极失电子电极失电子,电极溶解电极溶解 惰性电极惰性电极:(:(如如PtPt、C)C)电解质溶液中阴离子电解质溶液中阴离子“争争”失电子失电子 阴离子的放电顺序阴离子的放电顺序:S:S2-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-含氧酸根离子含氧酸根离子FF-电解时电极产物的判断(2 2)阴极产物的判断)阴极产物的判断 一定是电解质
14、溶液中阳离子一定是电解质溶液中阳离子“争争”得电子得电子阳离子的放电顺序:阳离子的放电顺序:AgAg+HgHg2+2+FeFe3+3+CuCu2+2+H+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+(H+)AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+先看电极后看溶液先看电极后看溶液看阳离子得电子能力看阳离子得电子能力第23页,此课件共51页哦1.1.看是电解问题还是原电池问题,如电池充电是看是电解问题还是原电池问题,如电池充电是 问题;电池放电是问题;电池放电是 问题。电解问题肯定有外加电源。问题。电解问题肯定有外加电源。一看装置类别一看装置类别二看电极
15、材料二看电极材料三看电极反应或总反应三看电极反应或总反应电化学关键:“三看”电解电解原电池原电池2.2.看电极(阳极)是否参加反应看电极(阳极)是否参加反应第24页,此课件共51页哦4.4.析出金属的极为析出金属的极为 极;析出氢气的极为极;析出氢气的极为 极;析出极;析出氧气的极为氧气的极为 极;极;3.3.电解时某极变粗或质量增加,则该极为电解时某极变粗或质量增加,则该极为 极;某极变细,极;某极变细,该极为该极为 极。极。阴阴阳阳阴阴阴阴阳阳第25页,此课件共51页哦滴有酚酞和氯化钠试液的湿润滤纸分别做如滴有酚酞和氯化钠试液的湿润滤纸分别做如图所示甲、乙两个实验图所示甲、乙两个实验,能发
16、现附近变成红能发现附近变成红色的电极是(色的电极是()A.acB.bdC.adD.bc第26页,此课件共51页哦电解池及原电池的应用-金属的防护(1)(1)金属腐蚀快慢的判断金属腐蚀快慢的判断电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化化学腐蚀学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀:同一种金属的腐蚀:强电解质强电解质弱电解质弱电解质非电解质非电解质(2)(2)金属的防护方法金属的防护方法改变金属内部结构改变金属内部结构覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法牺牲负极的正极保
17、护法(牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法)第27页,此课件共51页哦FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)下列装置暴露空气中一段时间下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢顺序铁的腐蚀由快到慢顺序.第28页,此课件共51页哦电解原理应用电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气氯碱工业氯碱工业阳极:阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极:阴极:2H+2e-=H22NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2思考:思考:离子交换膜有什么作用?离子交换膜有什么作用?第29页,此
18、课件共51页哦关于电解关于电解NaClNaCl水溶液,下列叙述正确的是水溶液,下列叙述正确的是A A电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B B若在阳极附近的溶液中滴入若在阳极附近的溶液中滴入KIKI试液,溶液呈棕色试液,溶液呈棕色C C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D D电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性搅拌后溶液呈中性第30页,此课件共51页哦电解原理应用(1)(1)概念概念:应用应用电解原理电解原理在某些金属表面镀上其它
19、金属或合金的过在某些金属表面镀上其它金属或合金的过程程(2)(2)电镀池的形成条件电镀池的形成条件:A.A.镀件作阴极镀件作阴极 B.B.镀层金属作阳极镀层金属作阳极 C.C.电镀液中含有镀层金属离子电镀液中含有镀层金属离子电镀电镀阳极阳极(纯铜纯铜):Cu-2e-=Cu2+阴极阴极(镀件镀件):Cu2+2e-=Cu电解液:可溶性铜盐溶液,如电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4第31页,此课件共51页哦粗铜中含粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等阳极阳极(粗铜粗铜):Cu-2e-=Cu2+(主)(主)Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+等等阴极阴极(精铜
20、精铜):Cu2+2e-=Cu(唯一)(唯一)电解液:可溶性铜盐溶液,如电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4。电解精炼反应原理电解精炼反应原理(电解精炼铜电解精炼铜)电解原理应用Zn2、Ni2等等阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于Cu2+而而留在电解质溶液中留在电解质溶液中。金属活。金属活动顺序排在动顺序排在Cu后的后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于等失电子能力小于Cu,以金属单质沉,以金属单质沉积于阳极,积于阳极,成为成为“阳极泥阳极泥”。第32页,此课件共51页哦电解氧化铝电解氧化铝阳极:阳极:2O2-4e-=O2阴极:阴极:Al3+3e-=Al电解原理应用思考:思考:1.电解和电离
21、的关系是什么?电解和电离的关系是什么?2.工业上冶炼铝、镁、钠的原理是什么?工业上冶炼铝、镁、钠的原理是什么?第33页,此课件共51页哦金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量FeFe、ZnZn、CuCu、PtPt等杂质,等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性(已知:氧化性FeFe2+2+NiNi2+2+CuCu2+2+)A A阳极发生还原反应,其电极反应式:阳极发生还原反应,其电极反应式:NiNi2+2+2e+2e-=Ni=NiB B电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等电解过程中,阳极质
22、量的减少与阴极质量的增加相等C C电解后,溶液中存在的金属阳离子只有电解后,溶液中存在的金属阳离子只有FeFe2+2+和和ZnZn2+2+D D电解后,电解槽底部的阳极泥中有电解后,电解槽底部的阳极泥中有CuCu和和PtPt第34页,此课件共51页哦可充电电池可充电电池充电:电解池充电:电解池 放电:原电池放电:原电池负极:氧化反应极负极:氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极正极:还原反应极正极:还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极阳极:氧化反应极阳极:氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极阴极:还原反应极阴极:还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极电解原理
23、应用第35页,此课件共51页哦高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn+2K3Zn+2K2 2FeOFeO4 4+8H+8H2 2O 3Zn(OH)O 3Zn(OH)2 2+2Fe(OH)+2Fe(OH)3 3+4KOH+4KOH下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是A A放电时负极反应为:放电时负极反应为:Zn-2eZn-2e-+2OH+2OH-=Zn(OH)=Zn(OH)2 2B B充电时阳极反应为:充电时阳极反应为:Fe
24、(OH)Fe(OH)3 3-3e-3e-+5 OH+5 OH-=FeO=FeO4 42-2-+4H+4H2 2O OC C放电时每转移放电时每转移3 mol3 mol电子,正极有电子,正极有1mol 1mol 被氧化被氧化D D放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强放电放电充电充电第36页,此课件共51页哦判断溶液的判断溶液的pH变化变化先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。(1 1)如果只产生氢气而没有氧气,只)如果只产生氢气而没有氧气,只pH变大;变大;(2 2)如果只产生氧气而没有氢气,只)如果只产生氧气而没有氢气,只pH变小;变小;(
25、3 3)如果既产生氢气又产生氧气)如果既产生氢气又产生氧气若原溶液呈酸性则若原溶液呈酸性则pH减小;减小;若原溶液呈碱性若原溶液呈碱性pH增大;增大;若原溶液呈中性若原溶液呈中性pH不变。不变。第37页,此课件共51页哦用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的增加,电解液的pH下降的是下降的是A.CuSO4B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO4第38页,此课件共51页哦将等物质的量浓度的将等物质的量浓度的CuSO4溶液和溶液和NaCl溶液等体积混合溶液等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液后,用石墨电极进行电
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