电化学专题复习教案.doc

电化学专题复习

一、电化学基础知识

[规律总结]：

1、原电池、电解池、电镀池判定

（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；

（2）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离子相同则为电镀池；

（3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。

2、可充电电池的判断放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。

二、原电池的分类及电极反应的书写

(一) [规律总结]：

1、原电池电极名称的判断方法

（1）根据电极材料的性质确定金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。

（2）根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极；得电子的反应—还原反应—正极

2、原电池电极反应式书写关键

（1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化；

（2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）；（3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化；

（4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。

（二）中学化学常见原电池分为三大类。

1、仅有一电极材料参与反应

在这类原电池中，参与反应的电极失去电子、被氧化，是负极，一般为金属；不参与反应的另一电极为正极，正极周围的离子或分子（如：H+、Cu2+、O2、Cl2等）得电子、被还原。

例：教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料，H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。

例：以铜和石墨为电极材料，

①硝酸银溶液为电解质的原电池负极反应式为：；正极电极反应式为：。

②氯水为电解质融合组成的原电池，负极反应式为：；正极电极反应式为：。

2．两电极材料都参与反应

这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子，被氧化，为负极。金属的化合物得电子，被还原，为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。

例①铅蓄电池放电时总反应的方程式如下：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O

（）为负极：电极反应式为：

（）为正极：电极反应式为：

例②银锌钮扣电池放电时总反应的方程式如下：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO

（）为负极，电极反应式为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

（）为正极，电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

3、两电极都不参与反应

这类电池的电极材料均为惰性材料，常常为同一材料，但在两极周围的物质有差别。一极周围的物质有还原性，失电子，为负极；另一极周围的物质有氧化性，得电子，为正极。燃料电池则属于这类。如氢氧燃料电池，天然气与氧气的燃料电池都是以多孔性碳、多孔性铂等惰性材料做两极，两电极浸在电解质溶液或熔化的电解质里。在一极通燃料气，另一极通氧气。通燃料的一极的燃料发生氧化反应，为负极，失电子；通氧气的一极的氧气发生还原反应，为正极，得电子。如果电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式为：

氢氧燃料电池：负极：2H2+4OH--4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-

天然气与氧气燃料电池：负极：CH4+10OH--8e--=CO32-+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e-=8OH- 若为酸性环境：负极：正极：

对氢氧燃料电池，如果电解质溶液为硫酸溶液，其电极反应式为：

负极：正极：

练习：

1，某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。下列叙述错误的是（）

A 该燃料电池的化学反应方程式为：2C4H10+13O2→8CO2+10H2O

B该燃料电池的负极反应式为：2C4H10+26CO-2

-52e-=34CO2+10H2O

3

C 该燃料电池的正极反应式为：26CO2+13O2+52e-=26 CO-2

3

D 向正极通入的气体成份主要为N2和O2

2.原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（）

A 由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+

+2H2O

B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH=AlO-

2

C 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+

D 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+

3、从理论上说氧化还原反应可以设计为原电池。试根据反应：Cu+2FeCl 3=CuCl 2+2FeCl 2,设计一个原电池并写出电极反应。

三、金属的腐蚀和防护

①金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化： ②金属腐蚀的类型及比较

化学腐蚀 电化学腐蚀

条件 金属与非电解质等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程

相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍危害更严重。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀

条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 正极反应 负极反应

③金属腐蚀快慢的判断：

a.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；

b.同一种金属的腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质

④金属的防护方法：(1)改变金属的内部结构(2)覆盖保护层(3)电化学保护法 练习：

4、下图12-1各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）

A ．④>②>①>③

B ．②>①>③>④

C ．④>②>③>①

D ．③>②>④>①

5、炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ）

A ．↓++3222)(42)(4OH Fe O O H OH Fe

B ．↓++22

2)(222OH Fe O O H Fe