高三电化学专题(公开课)
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说明：①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐 蚀>有防腐措施的腐蚀 ②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质
★电解原理的应用
1、镀铜反应原理
阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+， 阴极(镀件)：Cu2++2e—=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液.
2、氯碱工业反应原理
电解质 溶液的
改变
不变
基本不变
★原电池应用
1.金属腐蚀: (1)化学腐蚀 (2)电化腐蚀 a.析氢腐蚀 b.吸氧腐蚀 2.防护方法: (1)改变金属内部组织结构 (2)在金属表面覆盖保护
(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
3.制造新化学电源：如太阳能电池、核电池、燃料电池、银-锌电
池碱性蓄电池、银-锌电池、浓差电池等）
走近高考
（2010福建理综11）铅蓄电池的工作原理为：
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O 研读右图，下列判断不正确的是 A．K 闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e- == PbO2+4H++SO42-
C
B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，II中SO42-向c电极迁移
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。 4、判断下列说法正确与否： ⑴通入H2的一极被氧化 √ ⑵通入O2的一极发生氧化反应 × ⑶乙池中有蓝色沉淀生成 × ⑷石墨电极上产生使带火星的木条复燃的气体 × ⑸石墨电极生成22.4L气体，甲中转移 2NA个电子 × ⑹电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O × ⑺甲中K+离子向左移动 × ⑻乙中阴离子向石墨电极移动
原电池
定义 化学能转变成电能的装置。 （能量转化）
形成 条件 ①活动性不同两电极 （燃料电池电极除外） ②电解质溶液（有选择性） ③两电极必须插入电解质溶液中 （或两电极相靠）形成闭合回路 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属(或能导电 的非金属等)
电解池
将电能转变成化学能的装置。
①两电极接直流电源（两电极活 动性可相同，也可不同） ②电解质溶液（任意） ③两电极必须插入电解质溶液中 形成闭合回路 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连
（Ag、Pt、Au以金属单质沉 积于阳极，成为“阳极泥” ）
电镀池
铜的精炼池
阳极: 惰性电极 装置 Pt、Au、C、Ti (或活性电极) 特征 阴极:惰性、活性 电极均可 电解液：任意
阳极: 易放电的 阳极：M－ne-= Mn+ 电极 阴离子首先放电 反应 （或电极参与反应） 阴极：Mn++ne- = M 阴极: 易放电的 阳离子首先放电
电子流向
池型
（原理）
电解池
（应用电解原理） （应用电解原理） 阳极: 镀层金属(M) 阳极: 粗铜(含Zn、 阴极： 镀件 Fe、Ni、Ag、Pt、 Au等 ) 电镀液：含镀层金 阴极: 精铜 电解液: CuSO4溶液 属离子(Mn+) 阳极:Cu－2e-= Cu2+ （Zn-2e- = Zn2+ ， Fe-2e- = Fe2+等） 阴极:Cu2++2e- = Cu
×
还原现场：
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。下列说 法正确的是 A A. 乙中Cu电极的电极反应式是： 2Cu + 2OH－→ Cu2O+ H2O + 2e－ B. 甲中通入氢气的电极为正极 C. 乙中阴离子向石墨电极移动 D. 电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正 极 电极
电化学考点剖析：
考点一：电极的判断
考点二：特殊现象的考察（质量变化、气体产生、颜色 变化等） 考点三：判断电子、电流、离子的移动方向
考点四：基本原理考查（氧化剂、氧化反应、被氧化等） 考点五：转移电子数的计算 考点六：判断电极方程式正误（反应物、生成物、电解 质、得失电子情况）
阳极：2Cl -2e—=Cl2↑， + — 阴极：2H +2e =H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
—
3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)
粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 2+ — 阳极(粗铜)：Cu-2e = Cu ， 2+ 2+ — — （Zn-2e = Zn ， Fe-2e = Fe ，等） 2+ — 阴极(精铜)： Cu +2e =Cu 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 2＋ 2＋ 2+ Zn 、Ni 等 阳离子得电子能力小于Cu 而留在电解质溶液中。金属活动顺序 排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属 单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正 极
电化学（选择题部分）解题思路 步骤一： 判断电化学装置类型 步骤二： 确定电极/腐蚀类型 步骤三： 确定总反应式、电极方程式 步骤四： 根据电化学模型判断工作原理
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。 1、甲为 原电池 装置； 乙为 电解池 装置。 2、通入H2的为 负 极， 通入O2的为 正 极； 则Cu为 阳 极；石墨为 阴 极。 3、判断下列说法正确与否： ⑴乙中Cu电极的电极反应式是： 2Cu + 2OH-→ Cu2O+ H2O + 2e- √ ⑵甲中负极反应式为：H2-2e-→2H+ × ⑶乙中石墨电极的电极反应式为：2H++e-→H2↑ × ⑷甲中阳极通入O2，其电极反应式为： O2+2H2O+4e-→4OH- ×
电极名称 电极判断 电极反应 得失电子
负极（内电路为阳极）：发生 阳极：发生氧化反应（电极或溶 氧化反应（失电子） 液中的阴离子移向阳极失电子） 正极（内电路为阴极）：发生 阴极：发生还原反应（溶液中的 还Fra Baidu bibliotek反应（溶液中的阳离子移向 阳离子移向阴极失电子） 正极得电子） 负极 正极 负极 阴极 ； 阳极 正极
还原现场：
例2：（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮 清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中 心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环 (b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气 含量比边缘少。下列说法正确的是 B A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电 极反应为：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋ 由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步 氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－ Cu2＋
练习1 （2011广东高考12）某小组为研究电化学原 理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是 D A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应 为：Cu2＋+2e－= Cu C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶 液从蓝色逐渐变成浅绿色 D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压 足够大时，Cu2＋向铜电极移动
练习2
A
例2：（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁 的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区 (a) 已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图 所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘 少。 1、该腐蚀类型为 吸氧 腐蚀 2、a区为 负 极；b区为 正 极。 3、Cl-与Fe2+如何移动 Cl-由b向a；Fe2+由a向b
4.铝的冶炼
走近高考
（2010福建理综11）铅蓄电池的工作原理为：
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O 研读右图，下列判断不正确的是 A．K 闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e- == PbO2+4H++SO42- 电极式
B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol 转移电子数 C．K闭合时，II中SO42-向c电极迁移 离子移动方向
★电解原理的应用
1、镀铜反应原理
阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+， 阴极(镀件)：Cu2++2e—=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液.
2、氯碱工业反应原理
电解质 溶液的
改变
不变
基本不变
★原电池应用
1.金属腐蚀: (1)化学腐蚀 (2)电化腐蚀 a.析氢腐蚀 b.吸氧腐蚀 2.防护方法: (1)改变金属内部组织结构 (2)在金属表面覆盖保护
(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
3.制造新化学电源：如太阳能电池、核电池、燃料电池、银-锌电
池碱性蓄电池、银-锌电池、浓差电池等）
走近高考
（2010福建理综11）铅蓄电池的工作原理为：
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O 研读右图，下列判断不正确的是 A．K 闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e- == PbO2+4H++SO42-
C
B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，II中SO42-向c电极迁移
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。 4、判断下列说法正确与否： ⑴通入H2的一极被氧化 √ ⑵通入O2的一极发生氧化反应 × ⑶乙池中有蓝色沉淀生成 × ⑷石墨电极上产生使带火星的木条复燃的气体 × ⑸石墨电极生成22.4L气体，甲中转移 2NA个电子 × ⑹电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O × ⑺甲中K+离子向左移动 × ⑻乙中阴离子向石墨电极移动
原电池
定义 化学能转变成电能的装置。 （能量转化）
形成 条件 ①活动性不同两电极 （燃料电池电极除外） ②电解质溶液（有选择性） ③两电极必须插入电解质溶液中 （或两电极相靠）形成闭合回路 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属(或能导电 的非金属等)
电解池
将电能转变成化学能的装置。
①两电极接直流电源（两电极活 动性可相同，也可不同） ②电解质溶液（任意） ③两电极必须插入电解质溶液中 形成闭合回路 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连
（Ag、Pt、Au以金属单质沉 积于阳极，成为“阳极泥” ）
电镀池
铜的精炼池
阳极: 惰性电极 装置 Pt、Au、C、Ti (或活性电极) 特征 阴极:惰性、活性 电极均可 电解液：任意
阳极: 易放电的 阳极：M－ne-= Mn+ 电极 阴离子首先放电 反应 （或电极参与反应） 阴极：Mn++ne- = M 阴极: 易放电的 阳离子首先放电
电子流向
池型
（原理）
电解池
（应用电解原理） （应用电解原理） 阳极: 镀层金属(M) 阳极: 粗铜(含Zn、 阴极： 镀件 Fe、Ni、Ag、Pt、 Au等 ) 电镀液：含镀层金 阴极: 精铜 电解液: CuSO4溶液 属离子(Mn+) 阳极:Cu－2e-= Cu2+ （Zn-2e- = Zn2+ ， Fe-2e- = Fe2+等） 阴极:Cu2++2e- = Cu
×
还原现场：
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。下列说 法正确的是 A A. 乙中Cu电极的电极反应式是： 2Cu + 2OH－→ Cu2O+ H2O + 2e－ B. 甲中通入氢气的电极为正极 C. 乙中阴离子向石墨电极移动 D. 电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正 极 电极
电化学考点剖析：
考点一：电极的判断
考点二：特殊现象的考察（质量变化、气体产生、颜色 变化等） 考点三：判断电子、电流、离子的移动方向
考点四：基本原理考查（氧化剂、氧化反应、被氧化等） 考点五：转移电子数的计算 考点六：判断电极方程式正误（反应物、生成物、电解 质、得失电子情况）
阳极：2Cl -2e—=Cl2↑， + — 阴极：2H +2e =H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
—
3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)
粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 2+ — 阳极(粗铜)：Cu-2e = Cu ， 2+ 2+ — — （Zn-2e = Zn ， Fe-2e = Fe ，等） 2+ — 阴极(精铜)： Cu +2e =Cu 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 2＋ 2＋ 2+ Zn 、Ni 等 阳离子得电子能力小于Cu 而留在电解质溶液中。金属活动顺序 排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属 单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正 极
电化学（选择题部分）解题思路 步骤一： 判断电化学装置类型 步骤二： 确定电极/腐蚀类型 步骤三： 确定总反应式、电极方程式 步骤四： 根据电化学模型判断工作原理
例1：（11年宁德质检）利用右图装置制取Cu2O，乙 的总反应化学方程式为：2Cu+H2O＝Cu2O+H2↑。 1、甲为 原电池 装置； 乙为 电解池 装置。 2、通入H2的为 负 极， 通入O2的为 正 极； 则Cu为 阳 极；石墨为 阴 极。 3、判断下列说法正确与否： ⑴乙中Cu电极的电极反应式是： 2Cu + 2OH-→ Cu2O+ H2O + 2e- √ ⑵甲中负极反应式为：H2-2e-→2H+ × ⑶乙中石墨电极的电极反应式为：2H++e-→H2↑ × ⑷甲中阳极通入O2，其电极反应式为： O2+2H2O+4e-→4OH- ×
电极名称 电极判断 电极反应 得失电子
负极（内电路为阳极）：发生 阳极：发生氧化反应（电极或溶 氧化反应（失电子） 液中的阴离子移向阳极失电子） 正极（内电路为阴极）：发生 阴极：发生还原反应（溶液中的 还Fra Baidu bibliotek反应（溶液中的阳离子移向 阳离子移向阴极失电子） 正极得电子） 负极 正极 负极 阴极 ； 阳极 正极
还原现场：
例2：（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮 清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中 心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环 (b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气 含量比边缘少。下列说法正确的是 B A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电 极反应为：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋ 由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步 氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－ Cu2＋
练习1 （2011广东高考12）某小组为研究电化学原 理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是 D A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应 为：Cu2＋+2e－= Cu C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶 液从蓝色逐渐变成浅绿色 D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压 足够大时，Cu2＋向铜电极移动
练习2
A
例2：（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁 的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区 (a) 已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图 所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘 少。 1、该腐蚀类型为 吸氧 腐蚀 2、a区为 负 极；b区为 正 极。 3、Cl-与Fe2+如何移动 Cl-由b向a；Fe2+由a向b
4.铝的冶炼
走近高考
（2010福建理综11）铅蓄电池的工作原理为：
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O 研读右图，下列判断不正确的是 A．K 闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e- == PbO2+4H++SO42- 电极式
B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol 转移电子数 C．K闭合时，II中SO42-向c电极迁移 离子移动方向