第4讲 电化学原理.ppt

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1、第4讲 电化学原理,1了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。,一、原电池、电解池电极反应式及总反应式的书写 思路导引,重点知识归纳,无论是原电池还是电解池，其电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。书写时应先对电极材料和溶液介质情况分析，再书写电极反应式和总反应式。,方法点拨 1原电池的电极反应式和总反应式的书写方法 (1)确定正、负极的方法如下：,(2)书写步骤 分析氧化还原反应，确定氧化剂、还原剂及得失电子数目； 根

2、据溶液中离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式； 合并两极电极反应式后，消去得失电子数目及两边的介质离子，得到总的氧化还原反应的方程式。 2电解池的电极反应式和总反应式的书写方法 (1)检查阳极电极材料并确定溶液中的离子种类；,(2)由放电顺序确定放电产物和电极反应； 阳极产物的判断 a如果是活泼电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子； b如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，常见阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根。 阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳

3、离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中AgFe3Cu2H。 (3)根据实际反应物写总电解方程式。,二、电解质溶液的电解规律及有关计算方法 思路导引,方法点拨 1电解规律(惰性电极),2.主要计算方法 (1)电子守恒法 阴、阳两极转移电子的物质的量相等，若多个电解池串联，则各电极转移电子的物质的量相等。 (2)电荷守恒法 电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。要特别注意守恒关系式中换算单位的统一，防止计算错误。 (3)方程式法 根据电极反应式或电解总反应的化学方程式进行相关计算。混合溶液的电解要分清阶段，理清两极电解过程中的电子守恒。如电解CuSO4溶液开始2CuSO42H

4、2O 电解 2Cu2H2SO4O2，后来2H2O 电解 2H2O2,高考热点示例,(2009年高考福建卷)控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( ),A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原 C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极 【思路点拨】,【解析】 乙中I失去电子放电，发生氧化反应，A正确；由总反应方程式知，Fe3被还原成Fe2，B正确；当电流计为零时，说明正、逆反应转移电子数相等，反应达到平衡，C正确。甲池中加入Fe2，导致平

5、衡逆向移动，则Fe2失去电子生成Fe3，甲中石墨电极作为负极，D错误。 【答案】 D,(1)乙池中若换为Fe电极和FeCl2溶液，则原电池是怎样工作的？ (2)电流计读数为零后，若在乙中溶入KI固体，则原电池反应能继续发生吗？若向甲中加入固体Fe呢？ 【提示】(1)原电池反应变为2Fe3Fe 3Fe2，乙中Fe作负极，甲中石墨作正极，电极反应分别为Fe2e Fe2、Fe3e Fe2。 (2)乙中加入I后，导致平衡正向移动，原电池按原方向继续进行；若向甲中加入固体Fe，会消耗Fe3，同时增大c(Fe2)，导致平衡逆向移动，则乙中石墨电极作正极，电极反应为I22e=2I。,(2009年高考安徽卷)

6、Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为： 2CuH2O Cu2OH2。下列说法正确的是( )A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 C铜电极接直流电源的负极 D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成,【思路点拨】,【解析】 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H反应，电极反应为：2H2e H2，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu2OH2e Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。 【答案】 A,【规律方法】 电解原理的应用与分析 (1)电解冶炼活泼金属，如电解熔融NaCl制钠。 (2)氯碱工业电解饱和食盐水制Cl2和NaOH。 (3)电解精炼铜和电镀。 (4)将不能自发进行的氧化还原反应使之能够发生，如Cu2HCl CuCl2H2，使Cu作阳极电解盐酸。,高考真题演练,课时活页训练,