江西省高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：專題十電化學(xué)人教版省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第二部分基本理論專題十電化學(xué)第1頁

《考試綱領(lǐng)》中對(duì)這部分內(nèi)容要求主要有：1．了解原電池原理及組成原電池條件，了解原電池反應(yīng)和普通氧化還原反應(yīng)異同，能分析常見化學(xué)電源化學(xué)原理；2．了解化學(xué)腐蝕和電化腐蝕、析氫腐蝕和吸氧腐蝕異同，了解生產(chǎn)實(shí)際中常見金屬防腐方法化學(xué)原理和金屬防腐普通方法；3．了解電解基本原理，記住電解反應(yīng)中常見離子在陰、陽極放電次序。電化學(xué)學(xué)習(xí)最主要是抓住其反應(yīng)原理，從而進(jìn)行判斷，所以掌握實(shí)質(zhì)是關(guān)鍵。另外適當(dāng)準(zhǔn)確記憶也是必要。

第2頁1.了解原電池原理。初步了解化學(xué)電源。2.了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕及普通防腐蝕

方法。3.了解電解原理。4.了解銅電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng)

原理?！究键c(diǎn)搜索】第3頁1．原電池

(1)定義：原電池——將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能裝置。、

(2)組成條件：①兩個(gè)活潑性不一樣電極。通慣用活潑金屬作負(fù)極，用不活潑金屬或能夠?qū)щ姺墙饘僮髡龢O。②電解質(zhì)溶液：普通與活潑性強(qiáng)電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)或做氧氣載體。③經(jīng)過導(dǎo)線連接電極（或電極相互接觸），形成閉合回路。

(3)實(shí)質(zhì)：經(jīng)過自發(fā)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移，在外電路上形成電流。第4頁(4)電極反應(yīng)書寫方法：①首先確定氧化還原反應(yīng)總化學(xué)方程式；②依據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定原電池正、負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)一極為負(fù)極。③由反應(yīng)物和生成物結(jié)合電解質(zhì)溶液寫出負(fù)極電極反應(yīng)。④用總反應(yīng)方程式減去負(fù)極反應(yīng)，依據(jù)得失電子數(shù)目相同原理寫出正極反應(yīng)電極反應(yīng)。

(5)應(yīng)用：①金屬腐蝕：金屬或合金與周圍接觸到氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗過程。普通分為化學(xué)腐蝕（金屬與接觸到物質(zhì)直接發(fā)第5頁生化學(xué)反應(yīng)而引發(fā)腐蝕）和電化學(xué)腐蝕（不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑金屬失去電子被氧化而引發(fā)腐蝕）。電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕。②金屬防護(hù)辦法改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層、電化學(xué)保護(hù)法。

2．電解池

(1)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能裝置。

(2)組成條件：①外電源——提供電能②導(dǎo)線——形成閉合回路第6頁③電解質(zhì)溶液——幫助實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化

(3)實(shí)質(zhì)：經(jīng)過外加電源使不能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。

(4)電解池中離子放電次序：①陰離子氧化次序?yàn)椋篠2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧根離子②陽離子還原次序?yàn)椋篈g+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（與金屬活動(dòng)性次序相反）注意：書寫陽極反應(yīng)時(shí)，首先要注意觀察電極材料，當(dāng)電極為C、Pt、Au等惰性電極時(shí)，依據(jù)陰離子放電次序考慮溶液中陰離子放電，若陽極本身為活潑金屬材料，則首先考慮活潑金屬失電子。而陰極不論什么材料都不參加電極反應(yīng)。第7頁(5)電解原理應(yīng)用：①氯堿工業(yè)：2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－②電鍍：鍍層金屬作陽極，陽極反應(yīng)是：M－ne－=Mn+，鍍件作陰極，陰極反應(yīng)是：Mn++ne－=M。（電解精煉與電鍍，實(shí)質(zhì)上是相同）第8頁【方法論壇】1.原電池正負(fù)極判斷

(1)依據(jù)組成原電池必要條件之一；活潑金屬作負(fù)極；

(2)依據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出一極或電流流入一極為負(fù)極；

(3)依據(jù)氧化還原反應(yīng)確立:發(fā)生氧化反應(yīng)(還原劑)一極為負(fù)極。第9頁2.判斷金屬腐蝕快慢規(guī)律不純金屬或合金,在潮濕空氣中形成微電池發(fā)生電化腐蝕,活潑金屬因被腐蝕而損耗,金屬腐蝕快慢與以下兩種原因相關(guān);第10頁

(1)與組成微電池材料相關(guān)，兩極材料活動(dòng)性差異越大，電動(dòng)勢(shì)越大，氧化還原反應(yīng)速度越快，活潑金屬被腐蝕速度就越快。

(2)與金屬所接觸電解質(zhì)強(qiáng)弱相關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中腐蝕。普通說來可用以下標(biāo)準(zhǔn)判斷:

電解原理引發(fā)腐蝕>原電池原理引發(fā)腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐辦法腐蝕第11頁3.原電池原理應(yīng)用(1)金屬防腐在一些特殊場(chǎng)所,金屬電化腐蝕是不可防止,如輪船在海中航行時(shí),為了保護(hù)輪船不被腐蝕，能夠在輪船上焊上一些活潑性比鐵更強(qiáng)金屬如Zn。這么組成原電池Zn為負(fù)極而Fe為正極，從而預(yù)防鐵腐蝕。第12頁(2)判斷金屬性強(qiáng)弱當(dāng)兩種金屬組成原電池時(shí)，總是活潑金屬作負(fù)極而被腐蝕，所以先被腐蝕金屬活潑性較強(qiáng)。(3)加緊反應(yīng)速率當(dāng)形成原電池之后，反應(yīng)速率加緊，如試驗(yàn)室制H2時(shí),純Zn反應(yīng)不如粗Zn跟酸作用速率快。第13頁4.電極反應(yīng)規(guī)律(1)陰極：得電子，還原反應(yīng)①(普通)電極本身不參加反應(yīng)②一定是電解質(zhì)溶液中陽離子“爭”得電子(2)陽極：失電子，氧化反應(yīng)①若為金屬(非惰性，Au、Pt除外)電極，電極失電子②若為惰性電極,電解質(zhì)溶液中陰離子“爭”失電子第14頁5.離子放電次序離子放電次序主要取決于離子本性，還與離子濃度、溶液酸堿性相關(guān)。

(1)陽離子放電次序上述次序基本上與金屬活動(dòng)次序一致，即越活潑金屬，其陽離子越難結(jié)合電子，但Fe3+氧化性較強(qiáng)，排在Cu2+之前。第15頁(2)陰離子放電次序若是活潑金屬作陽極，因金屬失電子能力強(qiáng)，陽極反應(yīng)則是電極材料本身失電子被氧化，而不是陰離子放電。第16頁6.分析電解問題基本思緒通電前:電解質(zhì)溶液中含有哪些陰、陽離子(包含水電離出H+和OH－)。通電時(shí):陰離子移向陽極，陽離子移向陰極,結(jié)合放電次序分析誰優(yōu)先放電。寫電極反應(yīng)式，并結(jié)合題目要求分析電解結(jié)果，如兩極現(xiàn)象、水電離平衡移動(dòng)、離子濃度改變、pH改變等。第17頁7.知識(shí)對(duì)比(1)電鍍與電解普通區(qū)分①陽極為鍍層金屬，陽極參加反應(yīng)②電鍍液陽離子(金屬)與陽極金屬相同③電鍍后溶液濃度不變第18頁(2)電離與電解比較電離電解條件電解質(zhì)溶于水或熔化狀態(tài)下電解質(zhì)電離后,再通直流電過程電解質(zhì)離解成為自由移動(dòng)離子,如CuCl2==

Cu2++2Cl－陰、陽離子定向移動(dòng),在兩極上失、得電子成為原子或分子,如CuCl2===Cu(陰極)+Cl2

(陽極)特點(diǎn)只產(chǎn)生自由移動(dòng)離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成新物質(zhì)聯(lián)系電解必須建立在電離基礎(chǔ)上通電第19頁三池原理都是電解，但在裝置和詳細(xì)反應(yīng)上略有差異。(3)電解池、電鍍池、電解精煉池比較第20頁池型電解池電鍍池銅精煉池裝置特征陽極:惰性電極陰極:不一定是惰性電極陽極:鍍層金屬(M)陰極：鍍件電鍍液：含鍍層金屬離子陽極:粗銅陰極:精銅電解液:CuSO4溶液電極反應(yīng)陽極:易放電陰離子首先放電陰極:易放電陽離子首先放電陽極：M－ne-==Mn+陰極：Mn++ne-==M陽極：Cu－2e-==Cu2+陰極：Cu2++2e-==Cu電解質(zhì)溶液濃度改變不變基本不變第21頁(4)原電池與電解池、電鍍池比較原電池電解池電鍍池定義(裝置特點(diǎn))將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能裝置應(yīng)用電解原理在一些金屬表面鍍上一層其它金屬裝置反應(yīng)特征自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)裝置特征無電源，兩極不一樣有電源,兩極可同可不一樣有電源類別質(zhì)性第22頁形成條件1.活潑性不一樣兩極(連接)2.電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))

3.形成閉合回路1.兩電極連接直流電源2.兩電極插入電解質(zhì)溶液3.形成閉合回路1.鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極2.電鍍液必須含有鍍層金屬離子電極名稱(電極組成)負(fù)極:較活潑金屬(電子流出極)正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電非金屬)(電子流入極)陽極：與電源正極相連極陰極：與電源負(fù)極相連極名稱同電解,但有限制條件陽極:必須是鍍層金屬陰極:鍍件第23頁電極反應(yīng)負(fù)極:氧化反應(yīng),普通是金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中陽離子得電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陽極:氧化反應(yīng),溶液中陰離子失電子,或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中陽離子得電子陽極:金屬電極失電子陰極:電鍍液中陽離子得電子電子流向正極陽極同電解池溶液中帶電粒子移動(dòng)陽離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陰極

移動(dòng)陰離子向陽極

移動(dòng)同電解池聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化和還原反應(yīng)第24頁8.三種判斷(1)原電池、電解池、電鍍池判定（1）若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池形成條件判定；（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中金屬離子相同則為電鍍池；（3）若為無顯著外接電源串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)裝置為原電池。第25頁

①依據(jù)電極材料性質(zhì)確定：金屬—金屬電極，活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極；金屬—非金屬電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極；金屬—化合物電極，金屬是負(fù)極，化合物是正極。②依據(jù)電極反應(yīng)本身確定：失電子反應(yīng)—氧化反應(yīng)—負(fù)極；得電子反應(yīng)—還原反應(yīng)—正極。

（2）原電池電極判斷第26頁(3)陰陽極判斷①依據(jù)電極與電源兩極相連次序判斷陰極：與直流電源負(fù)極相連接電解池中電極,其反應(yīng)時(shí),溶液中氧化能力強(qiáng)離子首先在陰極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。陽極：與直流電源正極直接連接電極，在該極上，溶液中還原性強(qiáng)陰離子失去電子被氧化，或者電極材料本身失去電子被氧化而溶入溶液中。第27頁②依據(jù)電解質(zhì)溶液里電子流動(dòng)方向來判斷在電解質(zhì)溶液里，陽離子總是向陰極定向移動(dòng)，陰離子總是向陽極定向移動(dòng)。第28頁9．掌握用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律①電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4溶液等）電解。陰極：4H++4e－=2H2↑

陽極：4OH－－4e－=2H2O+O2↑

總反應(yīng)：2H2O2H2↑+O2↑②分解電解質(zhì)型：無氧酸（除HF外），不活潑金屬無氧酸鹽（氟化物除外）（CuCl2、HCl溶液）電解（以CuCl2為例）。陰極：Cu2++2e－=Cu

陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑

總反應(yīng)：CuCl2Cu+Cl2↑第29頁③放氫生堿型：活潑金屬無氧酸鹽（氟化物除外）（如NaCl、MgBr2等溶液）電解。如NaCl溶液電解：陰極：2H2O+2e－=H2↑+2OH－陰極：2Cl－－2e－=Cl2↑

總反應(yīng)：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH④放氧生酸型：不活潑金屬含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3等溶液）電解；以CuSO4溶液為例：陰極：2Cu2++4e－=2Cu

陽極：4OH－－4e－=2H2O+O2↑

總反應(yīng)：2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4

第30頁例1.如圖所表示，A、B、C三個(gè)裝置中燒杯分別盛有足量CuCl2溶液。

(1)A、B、C三個(gè)裝置中屬于原電池是_____(填標(biāo)號(hào)，下同)，屬于電解池是____________。CuZnPtCuCZn第31頁

(2)A池中Zn是__________極，發(fā)生_______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”，下同)，電極反應(yīng)式為_________;Cu是_____極,發(fā)生_____反應(yīng),電極反應(yīng)式為____，A中總反應(yīng)化學(xué)方程式為________.第32頁

(3)B池中C是__________極，發(fā)生_______反應(yīng)，電極反應(yīng)為_____________；Pt是_______極，發(fā)生__________反應(yīng)，電極反應(yīng)為____________。B池中總反應(yīng)化學(xué)方程式為________________。

(4)C池中Zn是__________極，發(fā)生_________反應(yīng)，電極反應(yīng)為_______________；Cu是_____極,發(fā)生__________反應(yīng),電極反應(yīng)為___________.反應(yīng)過程中，溶液濃度__________（填“變大”

“變小”或“不變”）。第33頁

分析:

判斷裝置是原電池還是電解池，關(guān)鍵是看它有沒有外接直流電源,有則為電解池，無則為原電池。由此可知A為原電池，B和C為電解池,且

C較為特殊，實(shí)際為電鍍銅裝置。原電池中電極分為正極、負(fù)極,相對(duì)活潑金屬作負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),相對(duì)較不活潑金屬作正極。所以A中Zn作負(fù)極失去電子被氧化，發(fā)生反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2+；Cu為正極,電解液中陽離子在正極上得電子被還原,發(fā)生反應(yīng)為Cu2+

+2e－===Cu.A池中總反應(yīng)為上述兩個(gè)半反應(yīng)和,即Zn+Cu2+===Cu+Zn2+。第34頁電解池中要求與直流電源負(fù)極相連電極為陰極，與直流電源正極相連電極為陽極。在外電場(chǎng)作用下，溶液中H+和Cu2+均移向陰極C棒，但因鹽溶液中陽離子得電子能力Cu2+＞H+，因而發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e－===Cu。同時(shí)溶液中失電子能力較強(qiáng)Cl－在陽極Pt表面被氧化，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑。總反應(yīng)方程式為CuCl2====Cu+Cl2↑。

電解第35頁裝置C中陽極為活性電極Cu，當(dāng)陽極不是惰性電極時(shí)，電極本身會(huì)被強(qiáng)迫失電子而發(fā)生氧化反應(yīng)Cu－2e－===Cu2+,生成離子進(jìn)入溶液，此時(shí)溶液中陰離子不能失電子。而陰極上發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e－===Cu,兩極反應(yīng)速率相等,溶液中其它離子不發(fā)生反應(yīng)，因而溶液濃度保持不變。第36頁裝置C中陽極為活性電極Cu，當(dāng)陽極不是惰性電極時(shí)，電極本身會(huì)被強(qiáng)迫失電子而發(fā)生氧化反應(yīng)Cu－2e－=Cu2+,生成離子進(jìn)入溶液，此時(shí)溶液中陰離子不能失電子。而陰極上發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e－=Cu,兩極反應(yīng)速率相等,溶液中其它離子不發(fā)生反應(yīng)，因而溶液濃度保持不變。答案：陰還原Cu2++2e－===Cu陽氧化

Cu－2e－===Cu2+不變第37頁例2（·全國卷Ⅱ）右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊試液，以下試驗(yàn)現(xiàn)象中正確是（）

A．逸出氣體體積,a電極小于b電極

B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色

D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色互動(dòng)課堂第38頁［解析］電解稀Na2SO4水溶液，其本質(zhì)是電解水，b極為陽極：4OH－－4e－=2H2O+O2↑。a極為陰極：4H++4e－=2H2↑，a極逸出氣體為氫氣，b極逸出氣體為氧氣，二者都是無色無味氣體，且a極氫氣體積是b極氧氣體積2倍，則A、B均錯(cuò)誤；a極氫離子得電子，所以a極附近氫氧根離子濃度增大，遇石蕊試液變藍(lán)；b極氫氧根離子放電，致使b極附近氫離子濃度增大，遇石蕊試液變紅色，則C錯(cuò)，D正確。［答案］

D［點(diǎn)評(píng)］

本題屬于電解題中基礎(chǔ)題。互動(dòng)課堂第39頁；/pk10開獎(jiǎng)結(jié)果vbg48wev家莊，有一位姓張老鄉(xiāng)也在漢口鎮(zhèn)上與人合作做日雜店生意，而且該老鄉(xiāng)準(zhǔn)備很快就回老家探望家小了。耿老爹喜出望外，趕快修書信一封。當(dāng)日晚飯后，就帶上耿正兄妹三人一起出門兒了。父子四人先在鎮(zhèn)上最大食品鋪?zhàn)永锓Q了二斤上好點(diǎn)心，然后專程上張老鄉(xiāng)住所造訪去了。雙方互道姓名認(rèn)了老鄉(xiāng)并問了年庚之后，方知這位張氏老鄉(xiāng)還大耿