第二輪復習高三化學專題電化學專題復習

會計學1第二輪復習高三化學專題電化學專題復習【學習目標】1、掌握原電池、電解池的概念及原理，了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應原理2、學會電極的判斷，學會正確書寫電極反應及總反應方程式，掌握常見離子放電的規(guī)律；

3、能運用得失電子守恒法解決電化學的相關計算。高考化學二輪專題《電化學》復習【復習重點】原電池、電解原理及應用；電極反應方程式書寫【知識概括】

一個反應：氧化還原反應

一個計算：得失電子守恒法解決電化學的相關計算兩個轉化：化學能和電能的相互轉化兩個應用:原電池原理應用、電解原理應用三個條件：原電池、電解池的形成條件

四個池子：原電池、電解池、電鍍池、電解精煉池【專題難點】電極反應及總反應方程式正確書寫第1頁/共25頁一、原電池、電解池工作原理1.原電池原理：通過自發(fā)氧化還原反應把化學能轉化為電能。2.電解原理：連接電源，使電流通過電解質溶液在陰陽兩極上被迫發(fā)生非自發(fā)氧化還原反應，從而把電能轉化為化學能。

陽極（內電路）

陰極（內電路）CCH2SO4溶液陽極陰極+－ee電源正極負極CuZnH2SO4溶液eeH+SO42–H+SO42–氧化反應:

Zn-2e-=Zn2+還原反應:2H++2e-=H2↑還原反應:2H++2e-=H2↑氧化反應:

4OH–+4e-

=O2↑+2H2O(左池)(右池)原電池電解池OH–OH–第2頁/共25頁原電池電解池定義（能量轉化）化學能轉變成電能的裝置。將電能轉變成化學能的裝置。形成條件①活動性不同兩電極（燃料電池電極除外）②電解質溶液（有選擇性）③兩電極必須插入電解質溶液中（或兩電極相靠）形成閉合回路①兩電極接直流電源（兩電極活動性可相同，也可不同）②電解質溶液（任意）③兩電極必須插入電解質溶液中形成閉合回路電極名稱電極判斷負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬等)陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連電極反應得失電子

負極（內電路為陽極）：發(fā)生氧化反應（失電子）正極（內電路為陰極）：發(fā)生還原反應（溶液中的陽離子移向正極得電子）陽極：發(fā)生氧化反應（電極或溶液中的陰離子移向陽極失電子）陰極：發(fā)生還原反應（溶液中的

陽離子移向陰極失電子）

電子流向負極

正極負極陰極；

陽極正極二、四池比較第3頁/共25頁池型（原理）

電解池電鍍池（應用電解原理）銅的精煉池（應用電解原理）裝置特征陽極:惰性電極Pt、Au、C、Ti(或活性電極)陰極:惰性、活性電極均可電解液：任意陽極:鍍層金屬(M)陰極：鍍件電鍍液：含鍍層金屬離子(Mn+)陽極:粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等)陰極:精銅電解液:CuSO4溶液

電極反應陽極:易放電的陰離子首先放電（或電極參與反應）陰極:易放電的陽離子首先放電陽極：M－ne-=Mn+陰極：Mn++ne-=M陽極:Cu－2e-=Cu2+（Zn-2e-=Zn2+

，F(xiàn)e-2e-=Fe2+等）陰極:Cu2++2e-=Cu（Ag、Pt、Au以金屬單質沉積于陽極，成為“陽極泥”）電解質溶液的濃度改變不變基本不變第4頁/共25頁常見陰陽離子放電順序(離子濃度接近時)陽離子放電（得電子）由難到易K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+

Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+

陰離子放電（失電子）由難到易:

F-

ROmn-OH-Cl-Br-I-

S2-第5頁/共25頁1.金屬腐蝕:(1)化學腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕

b.吸氧腐蝕2.防護方法:(1)改變金屬內部組織結構

(2)在金屬表面覆蓋保護

(3)電化學保護法(犧牲陽極的陰極保護法)3.制造新化學電源：如太陽能電池、核電池、燃料電池、銀-鋅電池堿性蓄電池、銀-鋅電池、濃差電池等） ★原電池應用說明：①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕:強電解質>弱電解質>非電解質第6頁/共25頁【思考題】下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是（）

A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D第7頁/共25頁★電解原理的應用1、鍍銅反應原理

陽極(純銅)：Cu-2e—=Cu2+，陰極(鍍件)：Cu2++2e—=Cu，電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液.2、氯堿工業(yè)反應原理

陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑，陰極：2H++2e—=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑3、電解精煉反應原理(電解精煉銅)

粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽極(粗銅)：Cu-2e—=Cu2+，（Zn-2e—=Zn2+，F(xiàn)e-2e—=Fe2+，等）陰極(精銅)：Cu2++2e—=Cu電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質溶液中。金屬活動順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質沉積于陽極，成為“陽極泥”。4.鋁的冶煉第8頁/共25頁五、電解質溶液用惰性電極電解的規(guī)律

電解類型舉例電極反應

溶液變化

溶液復原物質類別實例PHC濃度電解水含氧酸H2SO4陽極：4OH—-4e—

=O2↑+2H2O陰極：4H++4e—=2H2↑減小增大H2O強堿NaOH增大增大

活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變增大分解電解質

無氧酸HCl陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑增大減小HCl

不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：Cu2++2e—=Cu增大略變CuCl2溶質和溶劑同時電解

活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑增大放出H2生成堿生成新物質HCl

不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH—-4e—

=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e—=2Cu減小放出O2生成酸生成新物質CuO第9頁/共25頁1.原電池正、負極的確定

(1)

根據(jù)構成原電池的必要條件之一確定:活潑金屬一般作負極；說明:正負極的確定還與所用的電解質溶液有關,如Mg—Al—HCl溶液構成的原電池中,Mg為負極,Al為正極;若改用溶液即Mg—Al—NaOH溶液構成的原電池中,則Mg為正極,Al為負極。(2)

根據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負極；

(3)根據(jù)內電路中自由離子的移動方向確定：在內電路中陰離子移向的電極為負極，陽離子移向的電極為正極。（4）根據(jù)氧化還原反應確定:發(fā)生氧化反應(還原劑中元素化合價升高)的一極為負極。此外還可以借助氧化反應過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象（如電極溶解、減重，電極周邊溶液或指示劑的變化等）來判斷。六、原電池與電解池電極的確定第10頁/共25頁2.電解池陰、陽極的判斷★可根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷

陰極：與直流電源的負極相連接的電解池中的電極。其反應時,溶液中氧化能力強的陽離子首先在陰極上得到電子,發(fā)生還原反應。

陽極：與直流電源的正極直接連接的電極。①若是惰性電極（Pt、Au、C、Ti)，在該極上，溶液中還原性強的陰離子首先失去電子被氧化；②若是活性電極，電極材料參與反應，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。第11頁/共25頁★原電池、電解池的區(qū)分關鍵看是否有外接電源；有外加電源的裝置一定是電解池，無外加電源的裝置一定是原電池?！镫娊獬?、電鍍池和精煉池的區(qū)分關鍵看陽極材料和電解質溶液。

【說明】：多池組合時,一般是含有活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動下工作的電解池；若最活潑的電極相同時，則兩極間活潑性差別較大的是原電池，其余為電解池。七、怎樣區(qū)分原電池、電解池、電鍍池和精煉池？1.單池判斷：2.多池組合判斷：①無外電源：一池為原電池，其余為電解池；②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池第12頁/共25頁

練習1.請觀察下列實驗裝置圖，指出各裝置的名稱。電解池電鍍池

NaCl溶液硫酸溶液原電池課堂練習CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精煉池ABCDCuSO4溶液第13頁/共25頁電解池原電池

陰極陽極練習2、判斷下列裝置各屬于什么池？正極負極第14頁/共25頁練習3、如下圖兩個電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極。如果電解過程中共有0.02mol電子通過，下列敘述中正確的是()

A.甲燒杯中A極上最多可析出銅0.64gB.甲燒杯中B極上電極反應式為：

4OH——4e—=2H2O+O2↑C.乙燒杯中滴入酚酞試液，D極附近變紅D.乙燒杯中C極上發(fā)生還原反應C第15頁/共25頁★電極反應的書寫與下列幾個因素有關1、與裝置類型有關2、與電極類型及電極材料有關3、與反應類型有關4、與電子守恒有關5、與電解質環(huán)境有關6、與總反應式有關7、與題給信息有關8、與離子的氧化還原性強弱有關★如何書寫電極反應？

規(guī)律：原電池或電解池的兩電極反應式之和即為總反應式，寫法：總反應式減去一電極反應式即為另一個電極反應式。對于較復雜的、陌生的反應可用該方法解題并檢驗。書寫注意事項：一看電極材料；二看環(huán)境介質；三看附加條件與信息七、電極反應的書寫第16頁/共25頁

書寫步驟：（1）寫出燃燒反應正確的化學方程式；（2）根據(jù)電解液改寫燃料電池總反應；（3）寫出正極的電極反應式(一般較簡單);（4）由燃料電池總反應式減去正極的電極反應式得到負極的電極反應式。1.怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式？練習4.已知CH4、O2、NaOH溶液組成的燃料電池總反應：

CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O請寫出其電極反應。解：①燃燒總反應：CH4+2O2→CO2+2H2O②燃料電池總反應：

CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O③正極：2O2+4H2O+8e－→8OH-④負極：CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O

第17頁/共25頁氫氧燃料電池介質電池反應：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負極正極中性負極

正極堿性負極正極2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-第18頁/共25頁2.如何書寫可逆電池電極反應式？可逆電池電極反應式書寫的關鍵是要弄清電解液是酸性還是堿性（H+和OH-），不可亂用，然后是反應方向判斷。練習5.

已知鉛蓄電池充放電的電池反應式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O試寫出放電時的正、負極,充電時的陰、陽極的電極反應式。放電時：負極：Pb-2e－+SO42-=PbSO4

正極：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電時：陰極：PbSO4+2e－=Pb+SO42-

陽極：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+第19頁/共25頁九、電解計算——電子守恒法練習5.

鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH.Cu2+得電子數(shù)+H+得電子數(shù)=OH-失電子總數(shù)

n(Cu2+)×2+0.5×2=0.5×4n(Cu2+)=0.5molCu2+～2H+

C(H+)=1mol/LpH=0

解析：陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu2H++2e=H2↑第20頁/共25頁練習7、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實驗

數(shù)天后數(shù)天后圖一圖二（1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：（2）圖一說明原溶液呈性，鐵釘發(fā)生腐蝕，電極反應為：（3）圖二說明原溶液呈