电化学 教案解析
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学员姓名:郭思羽年级:高三
辅导科目:化学教师:程老师课题电化学授课时间:2014年4月13日星期日重点、难点原电池、电解原理及应用;电极反应方程式书写
考点及考试要求原电池、电解原理及应用;电极反应方程式书写
教学内容
二.两池的比较
原电池电解池
定义化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置
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
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
电极名称电极判断负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等)
阳极:电源正极相连
阴极:电源负极相连
电极反应得失电子负极(内电路为阳极):发生氧化反应
(失电子)
正极(内电路为阴极):发生还原反应(溶液
中的阳离子移向正极得电子)
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)
电子流向负极→正极负极→阴极;阳极→正极常见阴阳离子放电顺序(离子浓度接近时)
阳离子放电(得电子)由难到易
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag +
阴离子放电(失电子)由难到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2
根据原电池的构成条件指出Fe-C原电池CuCl2作电解质溶液中电子移动方向,
说出现象,写出电极方程式。
电解池与原电池的判断
先看电极:两极为导体且活泼性不同。
再看溶液:两极插入电解质溶液中。
后看回路:形成闭合回路或两极接触
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阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。
例题:下图所示的装置:
A
B C
Cu Zn Fe Cu
稀H2SO4CuSO4溶液
甲乙
(1)当A键断开,B、C两键闭合时,甲为__________池,乙为__________池。
(2)将乙中两极都换成石墨,硫酸铜溶液换成稀硫酸。断开B、C两键,闭合A键,
甲为_______池,乙为______池。
练习:判断下列装置各属于什么池
原电池正负极的判断(1)两极材料的相对活泼性(2)电极发生的反应及现象
(3)电流的方向(4)电子的流向(5)离子移动的方向
电极反应和总反应的书写
规律:原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式,写法:总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验。
书写注意事项:一看电极材料;二看环境介质;三看附加条件与信息
例1、如下图所示,用Mg和Al组成一个原电池.
(1)当电解质溶液为稀硫酸时:
①Mg电极是_______ (填“正”或“负”)极,其电极反应为_____________,该反应是
_______(填“氧化”或“还原”)反应;
几种常见的电池
氢氧燃料电池
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
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
阳极(粗铜):Cu-2e—= Cu2+,(Zn-2e—= Zn2+, Fe-2e—= Fe2+,等)
阴极(精铜): Cu2++2e—=Cu 电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4。
Zn2+、Ni2+等阳离子得电子能力小于Cu2+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”。
酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)
例题
1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是
A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应
B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应
C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应
D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应
2. 下列关于实验现象的描述不正确的是
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
3.X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+共存的溶液时,Y先析出;又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.X>Z>Y>M
B.X>Y>Z>M
C.M>Z>X>Y
D.X>Z>M>Y
4.将两个铂电极插入500mL CuSO4(aq)中进行电解,通电一段时间后,某一电极上增重0.064g(设电解时无H2放出,且不考虑水解和溶液体积的变化),此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为()A.1×10-3mol·L-1B.4×10-3mol·L-1
C.2×10-3mol·L-1D.1×10-7 mol·L-