《高中化学》-电化学基础课件
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人教高中化学选修4课件：第4章 电化学基础
练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若
a、b相连时，a为负极；
a ＞b
c、d相连时，电流由d到c；
c＞d
a、c相连时，c极产生大量气泡，
a＞c
b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。
d＞b
则四种金属的活泼性顺序为： a＞c ＞ d ＞ b 。
原电池原理应用：
(2)比较反应速率 当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时, 纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。
负极
e-
正极
A
Zn-
Cu
Zn2+
负极
H+ H+ SO42-
阳离子
阴离子
正极
组成原电池的条件
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
两极一液成回路，氧化还原是中心
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
2.依据氧化还原反应： 2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原 电池如图所示。
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
人教版高考化学复习课件-电化学基础
3．正、負極的判斷
4．電極反應式的書寫 第一步：列物質、標得失。 按照負極發生氧化反應，正極發生還原反應，判斷出電極 反應產物，找出得失電子的數量。 第二步：看環境、配守恆。 電極產物在電解質溶液的環境中應能穩定存在，如鹼性介 質中生成的 H＋應讓其結合 OH－生成水。 電極反應式要遵守電荷守恆和品質守恆、電子守恆等加以 配平。 第三步：兩式加、驗總式。 兩電極反應式相加，與總反應離子方程式對照驗證。
(2) 電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質溶液接觸發生 ____原__電__池____反應，較活潑的金屬被氧化的腐蝕。
(3)兩種腐蝕往往__同__時____發生，但_電__化__學___腐蝕更普遍， 速度快，危害更重。
2．電化學腐蝕的分類(以鐵的腐蝕為例)
吸氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件
水膜__呈__酸__性__
第21講 電化學基礎
考綱定位
選項示例
ห้องสมุดไป่ตู้
1.瞭解原電池的工作原理，能 寫出電極反應和電池反應方 程式。 2.瞭解常見的化學電源的種類 及工作原理。 3.瞭解電解池的工作原理及應 用，能寫電極反應和電池反 應方程式。 4.發生電化學腐蝕的原因、危 害及防止措施。
1.在外電路中，電子從負極流向 正極。(2010年廣東高考T23－C) 2.氯堿工業中，陽極發生的反應 為：2Cl－－2e－===Cl2↑。 (2011年廣東揭陽模擬T12－D) 3.海輪外殼上鑲入鋅塊，可減緩 船體的腐蝕。(2011年廣東湛江 模擬T12－B)
考點1 原電池工作原理及電極反應式的書寫 1．原理圖示
2．原電池的判定方法 (1)先分析有無外接電源，有外接電源者為電解池，無外接 電源者可能為原電池；再依據原電池的形成條件分析判定，主 要思路是“四看”：一看電極，兩極為導體且活潑性不同(燃料 電池的電極一般為惰性電極)；二看溶液，兩極插入電解質溶液 中；三看回路，形成閉合回路或兩極接觸；四看本質：有無氧 化還原反應發生。 (2)多池相連。無外接電源時，兩極活潑性差異最大的一池 為原電池，其他各池可看作是電解池。
高中化学第四章电化学基础第三节电解池课件选修4高中选修4化学课件
答案：C
第十九页，共三十三页。
解题归纳 有关电解习题的解题步骤
1．明确电极反应规律。 (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。
答案：D
第十页，共三十三页。
3．用石墨作电极，电解 1 mol·L－1 下列物质的溶液，
则电解前后溶液的 pH 保持不变的是( )
A．H2SO4
B．NaOH
C．Na2SO4
D．NaCl
解析：A、B、C 实质上是电解水，溶液浓度增大，
A 的 pH 减小，B 的 pH 增大，C 的 pH 不变；用石墨作
2H2↑＋
水
O2↑
电解 质溶 溶液 液浓 pH 度的 变化 变化
减小 增 增大 大
不变
第十五页，共三十三页。
电 无氧
解
HCl
酸
电
解 不活泼
质 金属无 CuC 型 氧酸盐 l2
2H＋＋2e－ ===H2↑
Cu2＋＋2e－ ===Cu
2HCl
2Cl－－2e－ 电解
增
===Cl2↑ =====H2↑ 电
总反应方程式：2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑ ＋Cl2↑。
2．电镀与电解精炼。 (1)装置。
第五页，共三十三页。
(2)电解精炼铜的电极反应。
阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、
Cu－2e－===Cu2＋；
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
3．电冶金。
第三十页，共三十三页。
第十九页，共三十三页。
解题归纳 有关电解习题的解题步骤
1．明确电极反应规律。 (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。
答案：D
第十页，共三十三页。
3．用石墨作电极，电解 1 mol·L－1 下列物质的溶液，
则电解前后溶液的 pH 保持不变的是( )
A．H2SO4
B．NaOH
C．Na2SO4
D．NaCl
解析：A、B、C 实质上是电解水，溶液浓度增大，
A 的 pH 减小，B 的 pH 增大，C 的 pH 不变；用石墨作
2H2↑＋
水
O2↑
电解 质溶 溶液 液浓 pH 度的 变化 变化
减小 增 增大 大
不变
第十五页，共三十三页。
电 无氧
解
HCl
酸
电
解 不活泼
质 金属无 CuC 型 氧酸盐 l2
2H＋＋2e－ ===H2↑
Cu2＋＋2e－ ===Cu
2HCl
2Cl－－2e－ 电解
增
===Cl2↑ =====H2↑ 电
总反应方程式：2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑ ＋Cl2↑。
2．电镀与电解精炼。 (1)装置。
第五页，共三十三页。
(2)电解精炼铜的电极反应。
阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、
Cu－2e－===Cu2＋；
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
3．电冶金。
第三十页，共三十三页。
电化学基本概念ppt课件
i i
两相间建立平衡电势
电极（Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极（Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极 银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联） 4. 适用于单个电化学装置的多个反应（并联）
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4
高中化学第四章电化学基础2化学电源课件新人教版选修4
19
课件新人教版选修4
(2)酸性电解质
电极反应为：
负极： 2H2－4e－===4H＋
；
正极： O2＋4H＋＋4e－===2H2O
；
总反应：2H2＋O2===2H2O
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础2化学电源
20
课件新人教版选修4
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础2化学电源
21
课件新人教版选修4
探究点一 燃料电池电极反应式的书写 1．燃料电池的组成 (1)电极：惰性电极。 (2)燃料：包括 H2、烃(如 CH4)、醇(如 C2H5OH)、肼(N2H4)
等。 (3)电解质：①酸性电解质溶液，如 H2SO4 溶液；②碱性电
解质溶液，如 NaOH 溶液；③熔融氧化物，如 Y2O；④熔融碳 酸盐，如 K2CO3 等。
②电极材料一般不参加化学反应，只是一个催化转化元件。 ③书写电极反应式时，要分清电解质溶液的酸碱性。在碱 性电解质溶液中，电极反应式中不能出现 H＋；在酸性电解质溶 液中，电极反应式中不能出现 OH－。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础2化学电源
30
课件新人教版选修4
④正、负两极的电极反应式在得失电子守恒的前提下，相 加后的电池反应必然是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液 反应的叠加反应式，如甲烷燃料电池。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础2化学电源
22
课件新人教版选修4
2．书写燃料电池反应式的基本步骤
(1)第一步：写出电池总反应式。
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电
解质反应，则总反应为加和后的反应。
如氢氧燃料电池的总反应为 2H2＋O2===2H2O；甲烷燃料电 池(电解质溶液为 NaOH 溶液)的反应：
化学课件《电化学基础》优秀ppt8(10份打包) 人教课标版4
(2)原电池电极反应式的书写： ①一般电极反应式的书写：
②复杂电极反应式的书写
复杂电
较简单一极的
极反应式 ＝ 总反应式 － 电极反应式
如：CH4 酸性燃料电池中： 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O， 正极反应式：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O， 则：负极反应式＝总反应式－正极反应式，
阳极：阳极材料是活泼电极时阳极材料放电，否则是溶液中阴离 子放电，放电顺序是：活泼金属>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO24－>F－。
阴极：一般是溶液中的阳离子放电，金属活动性顺序的逆顺序。 阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋ (水)>活泼金属阳离子。
【答案】 D 【点拨】 近年来高考中对化学电源的考查趋向于以新型电池为 素材，这类试题具有取材新颖、信息陌生、情景综合等特点，侧重于 考查运用所学知识解决实际问题的能力。这类题起点很高，但落点还 是在基础知识和基本规律上，且设错通常较为明显。因此，面对新颖
的化学电源，不要因其电极材料和电极反应、电池反应陌生而感到无 所适从，依据放电、充电的基本知识和规律审题，即可化生为熟、化 难为易。
[例 4] 以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意 图如下：
下列说法不正确的是( )
A．在阴极室，发生的电极反应为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H
＋浓度增大，使平衡 2CrO24－＋2H＋
Cr2O27－＋H2O 向右移动
【答案】 D 【点拨】 首先根据外接电源的正负极判断电解池的电极，其次
第十一章电化学基础-PPT精品
半反应式加合为一个配平的离子反应式。
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl➢ 如果在半反应中反应物和产物中的氧原子数不同，可在半反应式中加H+(
酸性)或OH-(碱性)和H2O，使两侧的氧原子数和电荷数均相等。 ➢ 除了正确的配平方法外，必须熟悉该反应的基本化学事实。
2020/6/5
例：用离子-电子法配平
这类电极中氢电极特别重要。
2020/6/5
例如 (-) Pt|H2(100KPa)|H+(1.0mol·L-1)‖Cr2O72-(10mol ·L-
1),Cr3+(1.0mol·L-1), H+(1.010-2mol ·L-1)|Pt (+) 负极: H2 ⇌ 2H+ + 2e正极: Cr2O72- +14H+ +6e- ⇌ 2Cr3++7H2O 总反应:Cr2O72- + 13H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O
10HClO3 + 3P4 + 18H2O === 10HCl + 12H3PO4 ➢ 如果反应反程式两边的氧原子数相等，即证明反应反程式已配平。
再如： 3As2S3 + 28HNO3 = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
2020/6/5 2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
(3) 若出现分数，可调整为最小正整数：
2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
高中化学 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护课件高中选修4化学课件
2021/12/8
A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④ C．④＞②＞③＞① D．③＞②＞④＞① 思路点拨：解答本题的基本思路如下： (1)根据所给装置判断是原电池还是电解池；
第二十三页，共二十七页。
2021/12/8
(2)根据金属的活动性以及电源的正、负极判断原电 池的正、负极，电解池的阴、阳极；
(1)加保护层
A．钢闸门与直流电源
负极相连
(2)牺牲阳极的阴极保护法 B．电线外面包塑料法
(3)外加电流的阴极保护法 C．普通钢制镍铬钢
(4)改变内部结构
D．轮船外壳装上锌块
答案：(1)－B (2)－D (3)－A (4)－C
2021/12/8
第十一页，共二十七页。
3．相同材质的铁在下图中的各情形下最不易被腐蚀 的是( )
水膜中含有 O2，呈极弱 酸性或中性
水膜酸 性较强
有微弱电流
第十四页，共二十七页。
负极：Fe－2e－===Fe2＋
反应式 2Fe＋ 3Cl2===2FeCl3
正极：
2H2O＋O2 ＋4e－ ===4OH－
正极：2H＋ ＋2e－ ===H2↑
联系
(1)本质相同，都是金属失去电子，被氧化 (2)两种腐蚀同时发生，电化学腐蚀更普遍、 危害更大；吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍
2021/1பைடு நூலகம்/8
第十七页，共二十七页。
解题归纳 解答此类题目主要从以下三个方面分析： (1)正确判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。 (2)如果是电化学腐蚀，判断出正、负极，较活泼的金 属为负极被腐蚀，较不活泼的金属为正极被保护。 (3)电化学腐蚀中根据电解质溶液的酸碱性确定腐蚀的 类型，若是酸性溶液则发生析氢腐蚀，若是中性或弱酸性 溶液则发生吸氧腐蚀。
电化学基本知识ppt课件
电池过程
阴极
阳极
ZnSO4
CuSO4
Zn
Cu
盐桥
1.1 V
典型电化学过程
e
电化学过程的特点
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 半反应: Zn(s) Zn2+ + 2e- 阳极反应 Cu2+ + 2e- Cu(s) 阴极反应 电子不能在离子导体中运动 离子不能在电子导体中运动 即：电子与离子间必定在界面处发生了转化，这个转化就发生在离子导体和电子导体的界面处。
高频区为电极反应动力学（电荷传递过程）控制，低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。
从图可得体系R、Rct、Cd以及参数，与扩散系数有关，利用它可以估算扩散系数D。由Rct可计算i0和k0。
扩散阻抗的直线可能偏离45，原因：
电极表面很粗糙，以致扩散过程部分相当于球面扩散； 除了电极电势外，还有另外一个状态变量，这个变量在测量的过程中引起感抗。
盐桥
1. 可以同时测量极化电流和极化电位； 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。
三电极的优点
1.2.5.1 辅助电极的作用 实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求 ①辅助电极面积大； 为使参比电极等势面，应使辅助电极面积增大，以保证满足研究电极表面电位分布均匀，如是平板电极： ； ②辅助电极形状应与研究电极相同，以实现均匀电场作用。
参比电极
常见的参比电极 ①甘汞电极； Hg|Hg2Cl2|Cl- 由于Hg+→Hg2+ （亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。<70℃，另外，［Cl-］要饱和，防止 发生变化)。
电化学基础(4).ppt
Zn→Zn2+（aq）+2e另一方面，溶液中的水合离子有从金属表面获得 电子，沉积到金属上的倾向：
Zn2+（aq）+2e-→Zn 金属的溶解和沉积能形成动态平衡。
原电池
如果金属表面附近的溶液中，维持着一定数量的 正离子；在金属表面上，则保留着相应数量的自由 电子（对于不同的电极，可能出现不同的情况）。 这样，在金属和溶液之间就产生了电势差。
氧化还原反应
二、氧化还原反应半式
为了分析氧化还原反应，特别是将氧化还原 反应与电子得失、电流相联系，可以把氧化还 原看做是两个“半反应”连接而成的，即：氧 化还原反应的化学方程式可分解成两个“半反 应式”，例如：
氧化还原反应 Cu2++Zn=Cu+Zn2+
半反应 Cu2++2e-=Cu 还原反应
Zn-2e-=Zn2+ 氧化反映
影响电极电势差的因素有电极的本性、温度、介 质、离子浓度等。
当外界条件一定时，电极电势差的高低就取决于 电极的本性。对于金属电极，则取决于金属离子化 倾向的大小。
MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O 这种配平方法称为离子一电子法，只适于水溶液中
11-2 原电池
一、氧化还原反应和电子转移 1、氧化数变化和电子转移 金属锌置换Cu2+的氧化还原反应如下： Zn+Cu2+===Zn2++Cu Zn和Cu2+在反应中氧化数发生了变化，根据它
原电池
2、原电池
将锌和锌盐溶液与铜和铜盐溶液分开为两个半电 池，即锌半电池和铜半电池；外电路用导线接通， 半电池用盐桥沟通，这样就得到了一个Cu-Zn原电 池。产生电流的方向和大小可由检流计测出。
Zn2+（aq）+2e-→Zn 金属的溶解和沉积能形成动态平衡。
原电池
如果金属表面附近的溶液中，维持着一定数量的 正离子；在金属表面上，则保留着相应数量的自由 电子（对于不同的电极，可能出现不同的情况）。 这样，在金属和溶液之间就产生了电势差。
氧化还原反应
二、氧化还原反应半式
为了分析氧化还原反应，特别是将氧化还原 反应与电子得失、电流相联系，可以把氧化还 原看做是两个“半反应”连接而成的，即：氧 化还原反应的化学方程式可分解成两个“半反 应式”，例如：
氧化还原反应 Cu2++Zn=Cu+Zn2+
半反应 Cu2++2e-=Cu 还原反应
Zn-2e-=Zn2+ 氧化反映
影响电极电势差的因素有电极的本性、温度、介 质、离子浓度等。
当外界条件一定时，电极电势差的高低就取决于 电极的本性。对于金属电极，则取决于金属离子化 倾向的大小。
MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O 这种配平方法称为离子一电子法，只适于水溶液中
11-2 原电池
一、氧化还原反应和电子转移 1、氧化数变化和电子转移 金属锌置换Cu2+的氧化还原反应如下： Zn+Cu2+===Zn2++Cu Zn和Cu2+在反应中氧化数发生了变化，根据它
原电池
2、原电池
将锌和锌盐溶液与铜和铜盐溶液分开为两个半电 池，即锌半电池和铜半电池；外电路用导线接通， 半电池用盐桥沟通，这样就得到了一个Cu-Zn原电 池。产生电流的方向和大小可由检流计测出。
高二化学选修4第四章电化学基础第一节原电池课件
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
高中化学第四章电化学基础1原电池课件新人教版选修4
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
27
件新人教版选修4
(6)根据电极上有气泡产生判断 原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为 该电极发生了析出 H2 的反应，说明该电极为正极。 (7)根据某电极(X)附近 pH 的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质 溶液的 pH 增大，因而原电池工作后，X 极附近的 pH 增大了， 说明 X 极为正极。 特别提醒：原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与 电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池， 镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为 负极，镁为正极。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
23
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下列装置中，电流表指针能发生偏转的是( D )
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高中化学第四章电化学基础1原电池课
24
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解析：A 项中锌电极和乙烧杯中的电解质溶液不能发生氧化 还原反应，不能构成原电池，A 错误。B 项中冰醋酸不导电，不 构成原电池，B 错误。C 项中装置符合构成原电池的条件，但两 极直接接触，相当于短路，因此电路中无电流，C 错误。根据原 电池构成条件判断，D 装置能构成原电池，D 正确。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础1原电池课
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2．原电池电极反应式的书写 (1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式： ①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原 剂。 ②结合介质判断出还原产物和氧化产物。 ③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两极反应 式相加可得总反应式。
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高中化学 第四章 电化学基础 4.1 原电池课件 新人教版
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二、原电池的工作原理和正负极的判断 1.原电池的工作原理
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2.原电池正负极的一般判断
Zn2++Cu
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一二
2.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极: 相对活泼的金属作负极; 较不活泼的金属或非金属作正极。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 ◆ 全书优质试题随意编辑 ◆ 课堂教学流程完美展示 ◆ 独家研发错题组卷系统 思考感悟 盐桥的作用是什么? 提示:(1)连接两个半电池构成闭合回路。(2)保持盐桥两边电解 质溶液呈电中性。
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知识点1 知识点2 知识点3
原电池的判断 【例题1】 下图中能组成原电池产生较大电流的是 ( )
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解析:A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成 原电池;B项符合原电池的三个构成条件,且Zn能与H2SO4溶液反应, 两电极发生的反应分别是Zn-2e- Zn2+,2H++2e- H2↑;C项中 酒精不是电解质,故不是原电池。
如本例中可用FeCl 溶液作电解质溶液。 ◆ 全书优质试题3随意编辑 ◆ 课堂教学流程完美展示 ◆ 独家研发错题组卷系统 (4)构成闭合回路:将电极用导线连接,使之构成闭合回路。 特别提醒设计原电池时,若氧化还原反应方程式中无明确的电解 质溶液,可用水作电解质,但为了增强其导电性,通常加入强碱或强 酸。如燃料电池,水中一般要加入KOH或H2SO4。
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二、原电池的工作原理和正负极的判断 1.原电池的工作原理
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Zn2++Cu
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一二
2.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极: 相对活泼的金属作负极; 较不活泼的金属或非金属作正极。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 ◆ 全书优质试题随意编辑 ◆ 课堂教学流程完美展示 ◆ 独家研发错题组卷系统 思考感悟 盐桥的作用是什么? 提示:(1)连接两个半电池构成闭合回路。(2)保持盐桥两边电解 质溶液呈电中性。
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原电池的判断 【例题1】 下图中能组成原电池产生较大电流的是 ( )
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解析:A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成 原电池;B项符合原电池的三个构成条件,且Zn能与H2SO4溶液反应, 两电极发生的反应分别是Zn-2e- Zn2+,2H++2e- H2↑;C项中 酒精不是电解质,故不是原电池。
如本例中可用FeCl 溶液作电解质溶液。 ◆ 全书优质试题3随意编辑 ◆ 课堂教学流程完美展示 ◆ 独家研发错题组卷系统 (4)构成闭合回路:将电极用导线连接,使之构成闭合回路。 特别提醒设计原电池时,若氧化还原反应方程式中无明确的电解 质溶液,可用水作电解质,但为了增强其导电性,通常加入强碱或强 酸。如燃料电池,水中一般要加入KOH或H2SO4。
高中化学 第四章 电化学基础 3 第2课时 电解原理的应用课件高二选修4化学课件
为 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
。
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第六页，共三十四页。
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错
因或列举反例。
语句描述
正误 阐释错因或列举反例
(1)在镀件上电镀铜时，可用金属
铜做阳极
(2)电解精炼铜时，电解质溶液的
浓度不变
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第二十页，共三十四页。
电解的相关计算
1．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
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2．电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、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)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式， 最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未 知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 电解计算时常用的定量关系为 4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～ 2Cu～4Ag。
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4．(2019·承德高二测试)在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下 方案设计正确的是( ) A．锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有锌离子 B．铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子 C．铁做阳极，镀件做阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子 解析：选 A。电镀时，镀件做阴极，镀层金属做阳极，含有镀 层金属离子的溶液做电镀液。
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正极 2H+ + 2e－＝H2 反应
负极 Fe － 2e－＝Fe2+ 反应
负极(Pt)：2H2－ 4e-+ 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
电极名称：
原电池
相对活泼的电极为负极 相对不活泼的电极为正极 与电源负极相连的电极为阴极
电解池
与电源正极相连的电极为阳极
―负极出电子，电子回正极” 定向移动方向：电子、离子
必发生 失电子 的 氧化反应 原电池
电 极 反 应
溶液 的浓 度
阳极: M－ne－ ＝ Mn+ 阴极: Mn+ + ne－ ＝ M
改变
基本不变
一、原电池原理的应用
化学电池： 1.普通锌锰电池 2.碱性锌锰电池 3.铅蓄电池 4.燃料电池 一次电池 二次电池
介质 电池反应： 2H2 +O2 = 2H2O
酸性
负极
正极
2H2 － 4e－＝ 4H＋ O2 + 4H＋ + 4e－ ＝ 4H2O 2H2 + 4OH－ － 4e－ ＝ 4H2O O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－
①活动性不同两电极 ②自发的氧化还原反应 ③电解质溶液（有选择性） ④两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) ①两电极接直流电源（两电极活 动性可相同，也可不同） ②电解质溶液或者熔融电解质 ③两电极必须插入电解质溶液中 形成闭合回路
形成 条件 电极名称 电极判断
阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连
阳极：发生氧化反应（电极或溶 液中的阴离子移向阳极失电子） 阴极：发生还原反应（溶液中的 阳离子移向阴极失电子） 负极 阴极 ； 阳极 正极
负极（内电路为阳极）： 电极反应 发生氧化反应（失电子） 正极（内电路为阴极）： 得失电子 发生还原反应（溶液中的阳离 子移向正极得电子） 电子流向
负极
碱性
正极
1.普通干电池总反应： Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ＝ 2MnOOH + ZnCl2 + 2NH3 负极(Zn)：Zn – 2e－ ＝ Zn2+ 正极(MnO2和C)： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e－ ＝ 2MnOOH + 2NH3 表示方法： (–)Zn│NH4Cl + ZnCl2│MnO2，C(+)
燃料电池——氢氧燃料电池
(－) Pt│H2│H+│O2│Pt (+) 电池总反应：2H2 + O2 = 2H2O 负极(Pt)：2H2 － 4e- = 4H+ 正极(Pt)：O2+ 4H+ + 4e- = 2H2O (－) Pt│H2│OH-│O2│Pt (+)
电池总反应：2H2 + O2= 2H2O
必发生 得电子 的 还原反应
电解池
必发生 失电子 的 氧化反应
思考：写出下列原电池的电极反应式。
Al Cu 浓硝酸 A B Al Mg
氢氧化 钠溶液
A
负极：Cu－2e－ ＝ Cu2+
正极：4H+ + 2NO3－ + 2e－ ＝ 2H2O + 2NO2
负极：2Al + 8OH－－6e－ ＝ 2AlO2－ + 4H2O 正极： 6H2O + 6e－ ＝ 6OH－ + 3H2
电解池
还原反应: 2H + +2e - = H2↑ 氧化反应:
负极
Zn
阳极
（内电路）
e
e
H + OH– SO4 2 –
正极
Cu
阴极
（内电路）
C 阴极
+ － e 电源
H + OH– SO4 2 –
4OH– + 4e - = O2↑+2H2O
e C 阳极
H2SO4溶液
H2SO4溶液
原电池
定义
电解池
化学能转变成电能的装置。 将电能转变成化学能的装置。
河北省宣化县第一中学 栾春武
一、原电池、电解池原理
1.原电池：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。 2.电解：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发 生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。 原电池
氧化反应: Zn-2e- = Zn2+ 还原反应: 2H++2e - = H2↑
B
思考：写出下列原电池的电极反应式。
Fe C Fe C
稀盐酸
A B
氯化钠 溶液
A
负极：Fe－2e－ ＝ Fe2+ 正极：2H+ + 2e－ ＝ H2 负极：Fe－2e－ ＝ Fe2+ 正极： 2H2O + O2+ 4e－＝ 4OH－
B
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
析氢腐蚀 条件 水膜酸性较强 吸氧腐蚀 水膜呈弱酸性或中性 2H2O + O2 + 4e－＝4OH－
负极
正极
池 型 装 置 特 征
电解池
（应用电解原理）
电镀池
铜的精炼池
（应用电解原理）
阳极: 镀层金属(M) 阳极、阴极 阴极： 镀件 和电解质溶液 电镀液：含镀层金属 离子(Mn+)
阳极: 氧化反应， 失电子，化合价 升高 阴极:还原反应， 得电子，化合价 降低
阳极: 粗铜(含Zn、Fe、 Ni、Ag、Pt、Au等 ) 阴极: 精铜 电解液: CuSO4溶液 阳极:Cu－2e－＝ Cu2+ （Zn－2e－ ＝ Zn2+ Fe－2e－ ＝ Fe2+等） 阴极:Cu2++2e－＝ Cu （Ag、Pt、Au成为 “阳极泥” ） 基本不变
2. 碱性锌锰电池总反应： Zn + 2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
负极(Zn)： Zn + 2OH- －2e- ＝ Zn(OH)2 正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-＝2MnOOH+2OH-
表示方法：(－) Zn│KOH│MnO2 (+)
放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) ①放电过程 负极：氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s) 正极：还原反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4 (s) +2H2O(l) ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4(s)+2e- = Pb(s)+SO42-(aq) 阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)