高三化学电化学原理及其应用PPT教学课件
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电化学与应用课件
（1）必须自发进行氧化还原反应 （2）必须有两种活泼性不同的导电材料作电极:
①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导
体石墨），活泼金属为负极。
②两惰性电极——石墨或Pt等（燃料电池电极）。
（3）两个电极必须插入电解质溶液中或熔融的电解质中；
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
电化学与应用
3
[习题]发生原电池的反应通常是放热反应，在理 论上可设计成原电池的化学反应是 （ D ）
技巧：写出容易写的一极反应，然后用总反应式 减去这一极反应。
电化学与应用
15
讨论二: 若右图原电池中的稀H2SO4改 为NaCl溶液，能否构成原电池， 若能，请写出电极反应式。
负极（Fe) Fe - 2e = Fe2+
A
Fe
C
NaCl溶液
稀硫酸
正极（C) 2H2O + O2 + 4e = 4OH-
Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
电化学与应用
16
原电池原理的应用
(1)制做化学电源； (2)比较金属的活泼性；
构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性 > 正极
(3)加快某些化学反应的反应速率；
_C_u__作负极 电极反应式是：负极__C__u_-_2_e_-_=_C__u2+
浓硝稀酸硫酸
正极_2_N__O__3-_+__4_H_+_+__2_e_-_=__2__NO2↑+2H2O 总反应式是_C_u_+__4_H__+_+__2_N__O_3___=__C_u__2+_+__2_N__O_2_↑_ +2H2O
①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导
体石墨），活泼金属为负极。
②两惰性电极——石墨或Pt等（燃料电池电极）。
（3）两个电极必须插入电解质溶液中或熔融的电解质中；
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
电化学与应用
3
[习题]发生原电池的反应通常是放热反应，在理 论上可设计成原电池的化学反应是 （ D ）
技巧：写出容易写的一极反应，然后用总反应式 减去这一极反应。
电化学与应用
15
讨论二: 若右图原电池中的稀H2SO4改 为NaCl溶液，能否构成原电池， 若能，请写出电极反应式。
负极（Fe) Fe - 2e = Fe2+
A
Fe
C
NaCl溶液
稀硫酸
正极（C) 2H2O + O2 + 4e = 4OH-
Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
电化学与应用
16
原电池原理的应用
(1)制做化学电源； (2)比较金属的活泼性；
构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性 > 正极
(3)加快某些化学反应的反应速率；
_C_u__作负极 电极反应式是：负极__C__u_-_2_e_-_=_C__u2+
浓硝稀酸硫酸
正极_2_N__O__3-_+__4_H_+_+__2_e_-_=__2__NO2↑+2H2O 总反应式是_C_u_+__4_H__+_+__2_N__O_3___=__C_u__2+_+__2_N__O_2_↑_ +2H2O
电化学原理与应用精品课件(最新版)
从电极反应式判O2-的存 在形式
酸性电解质溶液环境下 O2+4H++4e-====2H2O
碱性电解质溶液环境下 O2+2H2O+4e-==== 4OH-
固体电解质(高温下能传 导O2-)环境下
O2+4e-====2O2-
熔融碳酸盐(如:熔融 K2CO3)环境下
O2+2CO2+4e-==== 2 CO32
第8讲 电化学原理与应用
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【研核心思维激活】 【研习任务1】把反应Zn+Cu2+====Zn2++Cu设计成盐桥 电池。 (1)画出装置图、标明电极名称和电子转移方向。
提示:
(2)写出电极反应式并指明反应类型。 提示:负极:Zn-2e-====Zn2+ 氧化反应 正极:Cu2++2e-====Cu 还原反应
电极反应式如下: 负极:Zn-2e-====Zn2+, 正极:O2+4e-+2H2O====4OH-。
(2)方法2:根据电解原理,把铁电极连接直流电源的负极, 则阴极被保护,该电化学防护法为外加电流的阴极保护 法。装置示意图如下:
电极反应式如下: 阳极:4OH--4e-====2H2O+O2 ↑, 阴极:2H++2e-====H2↑ 。
3.燃料电池中正极电极反应式的书写思路 根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物 质都是O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能 否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的 不同,其电极反应也有所不同,下表为四种不同电解质 环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
电解质环境
第9讲 电化学原理及应用ppt
高考中涉及电化学的计算方面的要求不高,主要是能根据总 高考中涉及电化学的计算方面的要求不高 主要是能根据总 反应式或电极反应式进行简单计算｡ 反应式或电极反应式进行简单计算｡预计将电解原理联系 能源､环保等热点问题的题目是今后高考命题的方向｡ 能源､环保等热点问题的题目是今后高考命题的方向｡
题型一 原电池的基本工作原理 【例1】 根据反应:2Ag++Cu＝Cu2++2Ag,设计如下图所示 】 根据反应 ＝ 设计如下图所示 原电池,下列说法错误的是 原电池 下列说法错误的是( 下列说法错误的是 )
(3)改变金属内部的组成结构 将金属制成合金 增强抗腐蚀能 改变金属内部的组成结构,将金属制成合金 改变金属内部的组成结构 将金属制成合金,增强抗腐蚀能 力｡
热点题型突破
考情分析:从近几年的高考试题来看 考查电化学的题目主要 考情分析 从近几年的高考试题来看,考查电化学的题目主要 从近几年的高考试题来看 以选择题和填空题的形式出现,其主要命题内容有 以选择题和填空题的形式出现 其主要命题内容有: 其主要命题内容有 1.电极反应式的书写｡ 电极反应式的书写｡ 电极反应式的书写 2.由电解反应现象确定原电池的正负极 从而判断金属性的强 由电解反应现象确定原电池的正负极,从而判断金属性的强 由电解反应现象确定原电池的正负极 弱｡ 3.依据电解原理分析判断电解质溶液浓度和 的变化和电极 依据电解原理分析判断电解质溶液浓度和pH的变化和电极 依据电解原理分析判断电解质溶液浓度和 产物｡ 产物｡
阳极： 阳极：与电 源正极相连 的极阴极： 的极阴极： 与电源负极 相连的极 阳极： 阳极：氧化 反应， 反应，溶液 中的阴离子 失电子， 失电子，或 电极金属失 电子阴极： 电子阴极： 还原反应， 还原反应， 溶液中的阳 离子得电子
电化学原理与应用PPT课件
第三章 电化学原理与应用
1
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总体概述
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2
目录
§3.1 氧化还原反应基本概念 §3.2 原电池 §3.3 电池电动势与电极电势 §3.4 影响电极电势的因素 §3.5 电极电势及电池电动势的应用 §3.6 电解与化学电源 §3.7 金属的腐蚀及其防止4Fra bibliotek氧化值
氧化值是元素一个原子的荷电数，这种 荷电数由假设把每一个键中的电子指定给电 负性更大的原子而求得。
5
❖ 确定氧化值的方法如下： ❖ a 一些规定 ❖ 在单质中，元素的氧化值皆为零。如白磷(P4)中磷的氧化
值。 ❖ 氧的氧化值在正常氧化物中皆为－2；在过氧化物（如
H202、BaO2等）中，氧的氧化值为-1，在超氧化合物（如KO2） 中，氧化值为-1/2。在氟化物中（OF2）氧化值为+2。 ❖ b 在离子型化合物中，元素原子的氧化值就等于该原子的离 子电荷。 ❖ C 在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指定给两原 子中电负性更大的原子以后，在两原子上形成的电荷数就是 它们的氧化数。共价化合物中元素的氧化数是原子在化合状 态时的一种形式电荷数。 ❖ d 在结构未知的化合物中，某元素的氧化值可按下述规则求 得：原子或离子的总电荷数等于各元素氧化值的代数和。分 子的总电荷数等于零。
H+(c)|H2 (p) |Pt
17
四类常见电极
电极类型 电对(例)
金属电极
Zn2+/Zn
非金属电 极 Cl2/Cl氧化还原电极 Fe3+/Fe2+
难溶盐电极 AgCl/Ag
1
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总体概述
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2
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§3.1 氧化还原反应基本概念 §3.2 原电池 §3.3 电池电动势与电极电势 §3.4 影响电极电势的因素 §3.5 电极电势及电池电动势的应用 §3.6 电解与化学电源 §3.7 金属的腐蚀及其防止4Fra bibliotek氧化值
氧化值是元素一个原子的荷电数，这种 荷电数由假设把每一个键中的电子指定给电 负性更大的原子而求得。
5
❖ 确定氧化值的方法如下： ❖ a 一些规定 ❖ 在单质中，元素的氧化值皆为零。如白磷(P4)中磷的氧化
值。 ❖ 氧的氧化值在正常氧化物中皆为－2；在过氧化物（如
H202、BaO2等）中，氧的氧化值为-1，在超氧化合物（如KO2） 中，氧化值为-1/2。在氟化物中（OF2）氧化值为+2。 ❖ b 在离子型化合物中，元素原子的氧化值就等于该原子的离 子电荷。 ❖ C 在共价化合物中，将属于两原子的共用电子对指定给两原 子中电负性更大的原子以后，在两原子上形成的电荷数就是 它们的氧化数。共价化合物中元素的氧化数是原子在化合状 态时的一种形式电荷数。 ❖ d 在结构未知的化合物中，某元素的氧化值可按下述规则求 得：原子或离子的总电荷数等于各元素氧化值的代数和。分 子的总电荷数等于零。
H+(c)|H2 (p) |Pt
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四类常见电极
电极类型 电对(例)
金属电极
Zn2+/Zn
非金属电 极 Cl2/Cl氧化还原电极 Fe3+/Fe2+
难溶盐电极 AgCl/Ag
电化学原理及应用页PPT文档
电解池
线路中电子转移数 阴极 得电子还原反应
离子移动方向和数目 阳极 失电子氧化反应
它们之间是相关联的，已知一 项，可顺序或逆序进行判断
溶液浓度变化或求算 溶液恢2FeO4+8H2O＝3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ；△H＜0
反应正向可以自发进行。 (1)根据氧化还原知识可以将该反应设计为高铁电池，则KOH
针对训练：用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的 Na2SO3 溶 液 进 行 电 解 ， 可 循 环 再 生 NaOH ， 同 时 得 到 H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)__负__极，
C端流出的物质是__硫__酸____。
(2)SO
1. ① × ② × 2.(4)b，d (5)4H＋+O2+4e－=2H2O 3. NO3-+e-+2H+=NO2+H2O 4.负；4 Al2Cl7—+3e‾=Al+7AlCl4—；H2 5.2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
复习目标
心中有目标 学习有方向
考点 原电池、电解池工作原理 电化学原理的具体应用
化 化合价降低，得电子，发生还原反应 极剂
电子不下水，离子不上岸
电解池 氧阴 化 产极 物
+电能
还 原
阳
产极
物
课题一、电极反应式的书写
小结:燃料电池“万能正极”电极反应式
碱性或中性电解质 O2+2H2O+4e-=4OH-
酸性电解质
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
电化学原理及其应用 PPT
●考点整合
1．原电池、电解池、电镀池的综合比较
原电池
电解池
电镀池
利用电解原理在
某些金属(或非 定 将化学能转变 将电能转变成
金属制品)表面 义 成电能的装置 化学能的装置
镀上一层其他金
属或合金的装置
装 置 举 例
(1)活动性不同
(1)两电极接直 (1)镀层金属接
的两电极
形
流电源 电池正极，镀件
答案：B
点拨：知识：原电池原理、电极反应式的书写。能力： 对原电池原理的分析理解能力。试题难度：中等。
2．(2013·北京卷·9)用石墨电极电解 CuCl2 溶液(见右图)。 下列分析正确的是( )
A．a 端是直流电源的负极 B．通电使 CuCl2 发生电离 C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
成的硫酸稀释，设有 1 mol SO2 参与反应，则生成 49%的硫
酸 200 g，故两者质量比为
－98＋18)＝ ，D 正
确。
答案：B
点拨：本题考查原电池知识，考查考生读图能力、分析 能力和知识迁移能力。难度较大。
4．(2013·武汉市 4 月调研·27)甲醇是一种重要的化工原料 和新型燃料。
(3)串联电路中的各个电极反应中得、失电子数相 等上述三种情况下，在写电极反应式时得、失电子 数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电 子数相等计算
2.原电池电极反应的书写 (1)原电池电极反应式的书写一定要考虑介质的影响，现 以 氢 氧 燃 料 电 池 为 例 分 析 ， 其 电 池 反 应 式 为 2H2 ＋ O2===2H2O。其电极反应式书写步骤：先不考虑介质的影响， 分别写出负极的反应式：H2－2e－===2H＋，正极的反应式： O2＋4e－===2O2－。再考虑介质的影响，在酸性溶液中，H＋稳 定存在，O2－必然与 H＋结合成 H2O(非氧化还原反应)；在碱 性溶液(如 KOH 溶液)中，H＋必然与 OH－结合成 H2O，O2－ 必然与 H2O 结合成 OH－(非氧化还原反应)。
电化学原理及应用.ppt
28
4.4.2电镀
电镀是应用电解的方法将一种金属镀到另一种金属零 件表面上的过程.。被镀金属作阴极，镀层作阳极。
4.4.3电抛光及电解加工
电抛光的原理是在电解过程中，利用金属表面上凸出 部分的溶解速率大于金属表面上凹入部分的溶解速率， 从而使金属表面平滑光亮。 把抛光工件作阳极，铅板 作阴极，二者之间间距较大，电解液为含磷酸、硫酸 和铬酐的溶液，不流动。 电解加工：模具作阴极，两极间距小，电解液流动
4.4.4阳极氧化
29
4.5金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀与防护
4.5.1金属腐蚀 化学腐蚀：形成原电池 电化学腐蚀： 金属发生在大气、土壤及海水和电解质溶液中 析氢腐蚀：钢铁暴露在潮湿空气中 吸氧腐蚀：钢铁处于弱酸或中性介质且氧气足 4.5.2防护 作业：1-10题
30
紧密层
金属界面
•••••-
26
产生分解电压的原因为何？
可以从电极上的氧化还原产物进行分析。在电 解硫酸钠溶液时，阴极上析出氢气(2H++2e-=H2)， 阳极上析出氧气2OH-=H2O+0.5O2+2e-，而部分氢 气和氧气分别吸附在铂表面，组成了氢氧原电池：
•(一)Pt|H2|Na2SO4(0.100mol·dm-3)|O2|Pt(+)
划分依据 氧化态和还原态物质的状态 具体类型 第一类
金属或吸附某种惰性金属放在含有该元素离子的溶液 中构成；
第二类：金属与难溶盐或难溶氧化物； 第三类：惰性材料，运输电子
9
4.2电极电势 电极电势
4.2.1电极电势的产生 4.2.2电极电势的测量 4.2.3影响电极电势的因素 4.2.4电动势与吉布斯自由能变的关系 4.2.5电极电势的应用
4.4.2电镀
电镀是应用电解的方法将一种金属镀到另一种金属零 件表面上的过程.。被镀金属作阴极，镀层作阳极。
4.4.3电抛光及电解加工
电抛光的原理是在电解过程中，利用金属表面上凸出 部分的溶解速率大于金属表面上凹入部分的溶解速率， 从而使金属表面平滑光亮。 把抛光工件作阳极，铅板 作阴极，二者之间间距较大，电解液为含磷酸、硫酸 和铬酐的溶液，不流动。 电解加工：模具作阴极，两极间距小，电解液流动
4.4.4阳极氧化
29
4.5金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀与防护
4.5.1金属腐蚀 化学腐蚀：形成原电池 电化学腐蚀： 金属发生在大气、土壤及海水和电解质溶液中 析氢腐蚀：钢铁暴露在潮湿空气中 吸氧腐蚀：钢铁处于弱酸或中性介质且氧气足 4.5.2防护 作业：1-10题
30
紧密层
金属界面
•••••-
26
产生分解电压的原因为何？
可以从电极上的氧化还原产物进行分析。在电 解硫酸钠溶液时，阴极上析出氢气(2H++2e-=H2)， 阳极上析出氧气2OH-=H2O+0.5O2+2e-，而部分氢 气和氧气分别吸附在铂表面，组成了氢氧原电池：
•(一)Pt|H2|Na2SO4(0.100mol·dm-3)|O2|Pt(+)
划分依据 氧化态和还原态物质的状态 具体类型 第一类
金属或吸附某种惰性金属放在含有该元素离子的溶液 中构成；
第二类：金属与难溶盐或难溶氧化物； 第三类：惰性材料，运输电子
9
4.2电极电势 电极电势
4.2.1电极电势的产生 4.2.2电极电势的测量 4.2.3影响电极电势的因素 4.2.4电动势与吉布斯自由能变的关系 4.2.5电极电势的应用
电化学原理(课件PPT)
原电池的负极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 →氧化还原反应中的还原剂 原电池的正极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应 →氧化还原反应中的氧化剂
电解池的阳极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 电解池的阴极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应
把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中， 用导线两两连接，可以组成各种原电池，若a、 b相连时，a为负极；若c、d相连时，d极表面 有气泡冒出；另将a投入c的盐溶液中，ａ的 表面有ｃ析出；若将ｂ投入ｄ的盐溶液中， 无明显现象。则四种金属的活动性由强到弱 为( )
考点八：氯碱工业
在U型管里装人饱和食盐水，用一根碳棒作阳极， 一根铁棒作阴极。接通直流电源。
1．电解饱和食盐水反应原理
阳极反应：2Cl——2e— = Cl2↑
阴极反应：2H+ + 2e— = H2↑
a
b
总反应：2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2↑+ H2↑
2．离子交换膜法制烧碱
1、电解槽组成： 阳极室：阳极材料为金属钛网，有钛、钌的氧化物涂层，
依反应式找出相关物质的关系式 依电子守恒进行计算。
1、在Cu-Zn原电池中，100mLH2SO4 溶液的浓度为 1mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 1.12L 升气体，则流过导线的电子为———— mol,反应后溶液 的pH值为_________？（溶液体积变化忽略不计）
类题：资料244页举一反三第4题
书写注意事项：
①阴、阳极类似于原电池正、负极,电极反应式通常写离 子方程式，满足电子守恒
②总方程式通常写化学方程式，标条件：电解，若电解 的H+或OH-来自水，则反应物应写成水的形式，若来自 弱电解质，则应写弱电解质的分子形式。
电化学原理及其应用.ppt
（2）试写出充电时的阳、阴极反应式
阳极:__P_b_S_O__4+__2_H_2_O_-_2_e_-__=_P_b_O__2 _+__4_H_+_+_S_O__42_-____ 阴极:__P__b_S_O_4__+_2_e__- _=_P_b___+__S_O_4_2_-_____________
( C )6. 实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐 水制氯气。已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－
2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
放电时：正极的电极反应式是
；电解液中
H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时， 理论上负极板的质量增加 g。
3、 把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸溶液
中，用导线两两相连，若A、B相连时，A为负
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+ Cl2↑
电镀池知识小结
定义
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属 或合金的过程。
装置 条件 电极
待镀品
Cu
CuSO4溶液 (1)待镀金属作阴极;(2)镀层金属作阳极;
(3)电镀液必须含有镀层金属的离子。
同电解池(略)
电极反应
阴极:电镀液中金属离子得到电子,发生还原反应; 阳极:金属电极失去电子,发生氧化反应。
C．CuSO4溶液的pH值逐渐减小 D．CuSO4溶液的pH值不变
•X Y •
Pt
Cu
a
b
CuSO 溶液
NaCl和酚酞溶液
燃料电池
新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板，负极是 通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。 如：氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：
电化学原理及其应用PPT课件
nFE
nFE
RTln {c(G) {c(A)
c}g{c(D) c}a{c(B)
c}d c}b
E
E
RT nF
ln {c(G) {c(A)
c}g{c(D) c}a{c(B)
c}d c}b
第12页/共54页
E
E
RT nF
ln {c(G) {c(A)
c}g{c(D) c}a{c(B)
c}d c}b
E
解： 由附录7查得：
θ(Cd2+/Cd)= -0.4030V, θ(H+/H2)=0.0000V
Cd为负极，H2为正极 Cd(s)+2H+(aq)=Cd2+(aq)+H2(g) 电池反应
Eθ= θ(正) - θ(负) = 0 – (-0.4030) = 0.4030V
ΔrGmθ= -nFEθ = -2×96500C·mol-1×0.4030V = -77779 J·mol-1 = -77.78 kJ·mol-1
根据能斯特方程式：
E
E0.0592 2来自lgc(Zn2 ) c(Cu2 )
0.0592 c(Zn2 )
1.06 1.1037
lg
2
0.020
c(Zn2+)=0.045mol·dm-3
第14页/共54页
2. 浓度对电极电位的影响 对于电极反应通式：
a(氧化态)+ne-
b(还原态)
RT nF
ln
[c(还 原 态) [c(氧 化 态)
降低到0.01mol·dm-3时，由1.23V降为0.640V。
第23页/共54页
练习 试以反应 H3AsO4+2I-+2H+=H3AsO3+I2+H2O
高三化学电化学原理及应用PPT优秀课件
电解总反应离子方程式为 氧化
2Cl--2e-====Cl2↑
_____________________________。
电解
2Cl-+2H2O ==== 2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)电解完成后,若溶液的体积为1 L,整个电解过程中共转移
0.1 mol e-,则溶液的pH为_1_3_,若使电解质溶液复原,需通入氯
总反应 ___2_H_++_2_e_-_=_=_=_=_H_2_↑___ ___O_2_+_2_H_2_O_+_4_e_-=_=_=_=_4_O_H_-___
Fe+2H+====Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)2
2.金属的电化学防护:
(1)牺牲阳极的阴极保护法:
如图,保护铁,铁作___极,锌作___极。
构成的氢氧燃料2H电2O+池O2:+负4e极-=反==应=4为OH_-_____________;正极反应为
_________________。
2H2-4e-====4H+
O2+4H++4e-====2H2O
2.电解池:
(1)电解时,a极是___极;
电极反应式为____阴___________;
b极发生_____反2H应++,2电e-=极==反=H应2↑式为_________________;
应
2Ag++2e-====2Ag
Cu+2Ag+
____________。
(=2=)=以=CKuO2H++溶2A液g 为电解质溶液,构成氢氧燃料电池的反应原理为
化学课件《电化学原理及应用》优秀ppt 苏教版
填空题 填空题
电子或离子的流动方向 电流方向
电子的得失
现象解析 电解质的作用及变化
金属电化学防护 电极产物计算
电极判断
电极反应式书写 能量转变
知识重组： 原电池与电解池
比较项目
能量转换
能否自发
两 个
氧化反应 失去电子
电 还原反应
极 获得电子
电池内离子的 迁移方向
电子流向
构成条件
原电池
电解池
化学能转化为电能 充电电池 电能转化为化学能
②负极的电极反应式为
。
（2011浙江高考样卷） （4）甲醇-空气燃料电池 （DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池， 该燃料电池的电池反应式为：CH3OH(l)＋3/2O2(g) == CO2(g)＋2H2O(l)。其工作原理示意图如下：
负极
正极
O2+4H++4e-==2H2O
C3 O H H H 2 O 6 eC2 O 6 H
二轮专题复 习
电化学原理及应用
1 展望2011年高考
2011浙江省考试说明
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。了解常见化学电 源的种类及工作原理。 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金 属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施 3、从试题提供的新信息中，准确提取实质性 内容，并能与已有知识块整合，重新为新知识 模块
91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
电化学及应用 ppt课件
共同点 金属原子失去电子变成阳离子而损耗
是否构成原电池
无原电池
构成无数微小原电池
有无电流
无电流
有弱电流
实 质 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多
钢铁的电化学腐蚀
比较项目
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
发生条件
钢铁外表吸附的水膜酸 性较強时
钢铁外表吸附的水膜酸 性较弱或呈中性时
电 负极 极
Fe - 2e- =
〔Pt、Au、石墨〕 阴离子优先放电
Rn- - ne = R
阴极 一定是溶液中易得电子的阳离子优先放电
Rn+ + ne = R
用惰性电极电解电解质溶液的规律
〔1〕电解水型 〔NaOH、H2SO4、K2SO4等〕的电解
阴极：4H+ + 4e-
2H2
阳极：4OH- - 4e-
O2 + 2H2O
总反响式： 2H2O 电解 2H2 + O2
电极反应
阴极 接电源负极
电子流入 Nm+ + me－ = N
(还原反应)
阳极 接电源正极
电子流出
Rn－ – ne－= R M – ne－= Mn+
(氧化反应)
电极质量变化 增大或不变
减小或不变
离子移动方向 阳离子移向该极 阴离子移向该极
电解池的任务原理
氧化反响 Rn－－ne－＝R
e－＋ － e －
(4)反响原理: 正极: 2H2+4OH － －4e-＝4H2O 负极: O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH －
总反响：2H2＋O2＝2H2O
以甲烷作燃料的燃料电池
电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气。
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A．正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D ．铜片上有H2逸出
2、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的
稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（D ）
A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B 甲中铜片是正极，乙中锌片是负极 C 两烧杯中溶液的pH均增大 D 产生气泡的速度甲比乙慢
高考复习 专题: 电化学原理及其应用
高考展望：
1、 电化学是高中化学主干知识之一，高考再 现率高。试题常以选择题居多，也有以填空、 简答、实验、计算等形式命题。
2、 理综命题趋势是要求宽而不是难，注重对 基础知识的考查。
3、实物图分析（包括教材插图）及新型电池 的分析是近年来高考中的热点。
复习建议：
负极：较活泼金属（Zn）
正极：较不活泼金属（Cu）或非金属（石墨） 负极： （Zn）氧化反应：Zn - 2e- = Zn2+
正极： （Cu）还原反应：2H++2e- = H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
例题点评
1、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片
和铜片，下列叙述正确的是（ D ）
5.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中( BC )
c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是 A. a为负极，b为正极 B. a为阳极，b为阴极 C. 电解过程中，d电极质量增加 D. 电解过程中，氯离子浓度不变
某同学按右图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是（ B ）
A．电解过程中，铜电极上有H2产生 B ．电解初期，主反应方程式为：
电镀反应
阳极 ：Cu - 2e- = Cu2+ 阴极：Cu2++2e- = Cu
电极产物的判断
1.阳极产物的判断:(先看电极后看溶液) (1)活性电极:(活动性排在Pt以前)则电极失电子, 电极溶解 (2)惰性电极:(如Pt. C)则看溶液中阴离子失电子 能力。 阴离子的放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > > 含氧酸根离子> F2.阴极产物的判断:(看阳离子得电子能力) 阳离子的放电顺序： Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+
①制作多种化学电源，如干电池、蓄电池、高能电 池、燃料电池；
②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应 速率较慢，若滴入几滴CuCl2溶液，使置换出来 的铜紧密附在锌表面，形成许多微小的原电池， 可大大加快化学反应；
③金属的电化学保护，牺牲阳极的阴极保护法； ④金属活动性的判断。
电解原理的应用：
电解池知识小结
定义
把电能转化为化学能的装置
装置 形成条件
电极 电极反应 电解反应
C
Fe
NaCl溶液
(1)两电极接直流电源;(2)电极插入电解质溶液;
(3)形成闭合电路。
阴极:与电源负极相连的电极
阳极:与电源正极相连的电极
阴极:还原反应 2H++2e - = H2↑
阳极:氧化反应 2Cl- - 2e- = Cl2↑
Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上有O2产生
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
小结：原电池与电解池的比较及判断
1、池型的判断 有外加电源为电解池，无外加电源为原ห้องสมุดไป่ตู้池；
2、电极的判断 原电池，看电极材料；
电解池，看电源的正负极。 3、电解池放电顺序的判断
阳极放电：1）惰性电极：溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材料首先失电子。
电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的 腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀：
强电解质>弱电解质>非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层
外加电源的阴极保护法
③电化学保护法
牺牲负极的正极保护法
原电池原理的应用：
2、两极产物判断，两电极反应式的书写，两 电极产物间的相当量关系，电解质溶液中 离子浓度变化、pH变化及简单计算；
3、原电池、电解池原理在社会生活、工业生 产中的应用。
原电池知识小结
定义
把化学能转化为电能的装置
装置
条件 电极 电极反应 总反应
Zn
Cu
H2SO4溶液
（1）活泼性不同的两电极；（2）电解质溶液；（3） 形成闭合回路。（4）有自发的氧化还原反应。
阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。
13.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 B
()
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈 棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液 呈无色
D．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
①制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气 和烧碱。
②电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄 层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金 属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶 液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
1、电化学反应的本质是氧化还原反应，理解 电化学原理就是理解氧化还原反应过程中 的各种关系；
2、理综高考注重的是基础，复习时要以课本 为本，全面落实基础，如池型的判断、电 极的判断、电极反应的书写等；
3、关注与社会生活、工业生产、前沿科技等 紧密联系的相关知识。
主要考点
1、原电池、电解池、电镀池的构成条件，工 作原理及区别；
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+ Cl2↑
电镀池知识小结
定义
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属 或合金的过程。
装置 条件 电极
待镀品
Cu
CuSO4溶液 (1)待镀金属作阴极;(2)镀层金属作阳极;
(3)电镀液必须含有镀层金属的离子。
同电解池(略)
电极反应
阴极:电镀液中金属离子得到电子,发生还原反应; 阳极:金属电极失去电子,发生氧化反应。
用惰性电极电解下列溶液,根据电解规律填写下表
溶液
电解的 电解液 类型 浓度
H2SO4 NaOH
Na2SO4 HCl
电解水 电解电解质
增大 减小
NaCl
放出H2生成碱 生成新物质
CuSO4 放出O2生成酸 生成新物质
溶液 pH值
减小
增大 不变
复原 方法
加H2O
减小 通入HCl 增大 通入HCl
减小 加入CuO
2、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的
稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（D ）
A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B 甲中铜片是正极，乙中锌片是负极 C 两烧杯中溶液的pH均增大 D 产生气泡的速度甲比乙慢
高考复习 专题: 电化学原理及其应用
高考展望：
1、 电化学是高中化学主干知识之一，高考再 现率高。试题常以选择题居多，也有以填空、 简答、实验、计算等形式命题。
2、 理综命题趋势是要求宽而不是难，注重对 基础知识的考查。
3、实物图分析（包括教材插图）及新型电池 的分析是近年来高考中的热点。
复习建议：
负极：较活泼金属（Zn）
正极：较不活泼金属（Cu）或非金属（石墨） 负极： （Zn）氧化反应：Zn - 2e- = Zn2+
正极： （Cu）还原反应：2H++2e- = H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
例题点评
1、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片
和铜片，下列叙述正确的是（ D ）
5.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中( BC )
c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是 A. a为负极，b为正极 B. a为阳极，b为阴极 C. 电解过程中，d电极质量增加 D. 电解过程中，氯离子浓度不变
某同学按右图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是（ B ）
A．电解过程中，铜电极上有H2产生 B ．电解初期，主反应方程式为：
电镀反应
阳极 ：Cu - 2e- = Cu2+ 阴极：Cu2++2e- = Cu
电极产物的判断
1.阳极产物的判断:(先看电极后看溶液) (1)活性电极:(活动性排在Pt以前)则电极失电子, 电极溶解 (2)惰性电极:(如Pt. C)则看溶液中阴离子失电子 能力。 阴离子的放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > > 含氧酸根离子> F2.阴极产物的判断:(看阳离子得电子能力) 阳离子的放电顺序： Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+
①制作多种化学电源，如干电池、蓄电池、高能电 池、燃料电池；
②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应 速率较慢，若滴入几滴CuCl2溶液，使置换出来 的铜紧密附在锌表面，形成许多微小的原电池， 可大大加快化学反应；
③金属的电化学保护，牺牲阳极的阴极保护法； ④金属活动性的判断。
电解原理的应用：
电解池知识小结
定义
把电能转化为化学能的装置
装置 形成条件
电极 电极反应 电解反应
C
Fe
NaCl溶液
(1)两电极接直流电源;(2)电极插入电解质溶液;
(3)形成闭合电路。
阴极:与电源负极相连的电极
阳极:与电源正极相连的电极
阴极:还原反应 2H++2e - = H2↑
阳极:氧化反应 2Cl- - 2e- = Cl2↑
Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上有O2产生
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
小结：原电池与电解池的比较及判断
1、池型的判断 有外加电源为电解池，无外加电源为原ห้องสมุดไป่ตู้池；
2、电极的判断 原电池，看电极材料；
电解池，看电源的正负极。 3、电解池放电顺序的判断
阳极放电：1）惰性电极：溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材料首先失电子。
电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的 腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀：
强电解质>弱电解质>非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层
外加电源的阴极保护法
③电化学保护法
牺牲负极的正极保护法
原电池原理的应用：
2、两极产物判断，两电极反应式的书写，两 电极产物间的相当量关系，电解质溶液中 离子浓度变化、pH变化及简单计算；
3、原电池、电解池原理在社会生活、工业生 产中的应用。
原电池知识小结
定义
把化学能转化为电能的装置
装置
条件 电极 电极反应 总反应
Zn
Cu
H2SO4溶液
（1）活泼性不同的两电极；（2）电解质溶液；（3） 形成闭合回路。（4）有自发的氧化还原反应。
阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。
13.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 B
()
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈 棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液 呈无色
D．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
①制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气 和烧碱。
②电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄 层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金 属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶 液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
1、电化学反应的本质是氧化还原反应，理解 电化学原理就是理解氧化还原反应过程中 的各种关系；
2、理综高考注重的是基础，复习时要以课本 为本，全面落实基础，如池型的判断、电 极的判断、电极反应的书写等；
3、关注与社会生活、工业生产、前沿科技等 紧密联系的相关知识。
主要考点
1、原电池、电解池、电镀池的构成条件，工 作原理及区别；
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+ Cl2↑
电镀池知识小结
定义
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属 或合金的过程。
装置 条件 电极
待镀品
Cu
CuSO4溶液 (1)待镀金属作阴极;(2)镀层金属作阳极;
(3)电镀液必须含有镀层金属的离子。
同电解池(略)
电极反应
阴极:电镀液中金属离子得到电子,发生还原反应; 阳极:金属电极失去电子,发生氧化反应。
用惰性电极电解下列溶液,根据电解规律填写下表
溶液
电解的 电解液 类型 浓度
H2SO4 NaOH
Na2SO4 HCl
电解水 电解电解质
增大 减小
NaCl
放出H2生成碱 生成新物质
CuSO4 放出O2生成酸 生成新物质
溶液 pH值
减小
增大 不变
复原 方法
加H2O
减小 通入HCl 增大 通入HCl
减小 加入CuO