2018_2019学年高中化学第四章电化学基础本章整合课件新人教版选修4.ppt

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1、本章整合,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,原电池的工作原理,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,1.在工作时负极失去电子,电子通过导线流向正极,溶液中氧化性物质得到电子,发生还原反应,从而使氧化反应和还原反应不断发生,负极不断地失电子,失去的电子不断地通过导线流向正极,被氧化性物质得到,这样闭合回路中不断有电子流产生,也就产生了电流,由化学能转变为电能。 2.产生明显电流的原电池,必须有一个自发的氧化还原反应对应,反之,任何一个自发的放出能量的氧化还原反应,理论上在一定条件下均能设计成一个原电池。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,【例题1】 关于如图所示装置的叙述,正确的是

2、( ) A.铜是阳极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少 C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原 答案:D 点拨首先根据装置特点判断此装置为原电池;其次,根据两极材料判断电极名称,依据原电池工作原理分析各选项。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,电解池的工作原理,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,2.阴(阳)离子移动到阳(阴)极时,一定失(得)电子的原因 可以这样理解:阳极是缺电子极,相当于具有极强氧化性,所以即使还原性较弱的阴离子也能在阳极失电子而被氧化(如F-、OH-等)。阴极是富电子极,有较多的多余电子,相当于具有

3、极强还原性,可以使氧化性较弱的阳离子(如K+、Na+)得电子而被还原。较多在通常状况下很难得失电子的离子,通过电解可以被还原或氧化,利用电解的方法可以制备Na、Mg、Al等活泼金属单质。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,【例题2】 (双选)用石墨作电极电解CuCl2溶液,下列说法正确的是( ) A.在阳极上析出金属铜 B.在阴极上析出金属铜 C.在阳极上产生有刺激性气味的气体 D.阳极上发生还原反应 答案:BC 点拨在判断电极产物时,要先根据氧化还原的类型,写出两极的电极反应式。根据发生的电极反应来判断产物。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,电解问题的解题步骤 1.明确电极反应

4、规律 (1)阴极:得电子,还原反应。 (一般)电极本身不参加反应;一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子。 (2)阳极:失电子,氧化反应。 若为金属(非惰性,Au、Pt除外)电极,电极失电子;若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,2.准确判断离子放电顺序 离子的放电顺序主要取决于离子的本性,还与离子的浓度、溶液的酸碱性有关。 (1)阳离子放电顺序:,上述顺序表明,在金属活动性顺序中,越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化性较强,排在Cu2+之前。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,(2)阴离子放电顺序:,若是活泼金属作阳极,因金

5、属失电子能力强,阳极反应是电极材料本身失电子被氧化,而不是阴离子放电。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,3.分析电解问题的基本思路 (1)通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。 (2)通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电顺序分析谁优先放电。 (3)写电极反应式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变化等。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,4.判断电解后溶液pH变化的方法 根据原溶液的酸、碱性和电极产物即可对电解后溶液pH的变化作出正确的判断,其方法如下: (1)若电极产物只有H2而无O2,则

6、pH变大。 (2)若电极产物只有O2而无H2,则pH变小。 (3)若电极产物既有O2又有H2,原溶液呈酸性则pH变小,原溶液呈碱性则pH变大,原溶液呈中性则pH不变。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,【例题3】 用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是( ),答案:C 点拨先写出总化学方程式,同时根据“析出什么加什么”的原则判断加入或通入什么物质。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,原电池、电解池、电镀池的判定 若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。 先看电极:两极为导体且活

7、动性不同。 再看溶液:两极插入电解质溶液中。 后看回路:形成闭合回路或两极接触。 若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,【例题4】 如图,当线路接通时,发现M(用石蕊溶液浸润过的滤纸)a端显蓝色,b端显红色,且知甲中电极材料是锌、银,乙中电极材料是铂、铜,且乙中两电极不发生变化。回答下列问题:(1)甲、乙分别是什么装置 、 。 (2)写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式 。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,解析:由于a端显蓝色,可推知a端

8、附近呈碱性。显然滤纸上水电离的H+在a端获得电子发生反应,使该端OH-浓度较大。由于锌活动性大于银,甲池为原电池。乙池中Cu、Pt不参与反应,故C极为Pt,D极为Cu,显然乙池为电解池。电子从Aa,bD,CB。滤纸上水电离的OH-在b端反应,b端H+浓度增大,使b端出现红色。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,点拨某电极质量增大,该电极必为阴极,金属阳离子放电。某电极质量减小,必定是阳极(且为活性电极)本身参加电极反应。某极附近溶液呈碱性,在该极上H+参加电极反应:2H+2e- H2,从而产生OH-。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,电化学的有关计算 1.根据电子守恒法计算 用于

9、串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 2.根据总反应式中的计量关系进行计算 先写出电极反应式,再写出总反应式,运用总反应式列比例式计算。 3.根据关系式计算 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的关系式。如关系式:O24e-4H+4OH-4Ag2Cu。,专题1,专题2,专题3,专题4,专题5,【例题5】 在100 mL H2SO4与CuSO4的混合液中,用石墨作电极电解,两极上均收集到2.24 L气体(标准状况),则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为( ) A.1 molL-1 B.2 molL-1 C.3 molL-1 D.4 molL-1 答案:A 点拨关键在计算时确保阴、阳两极得失电子数相等。,