高中化學(xué)：第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 課件（新人教版選修4）

《高中化學(xué)：第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 課件（新人教版選修4）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)：第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 課件（新人教版選修4）（88頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1原電池2化學(xué)電源4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)電化學(xué)基礎(chǔ)3電解池氧化還原反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，自發(fā)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，外界能量推動(dòng)知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)一、原電池原理一、原電池原理把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫 原電池原電池要解決的問(wèn)題：要解決的問(wèn)題：1. 什么是什么是原電池原電池？2. 原電池的原電池的工作原理？工作原理？（電子的流向、電流的流向、離子的流向、形（電子的流向、電流的流向、離子的流向、形成條件、電極的判斷、電極反應(yīng)的寫(xiě)法）成條件、電極的判斷、電極反應(yīng)的寫(xiě)法）原電池及其工作原理：原電池及其工作原理：1.定義：定義： 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電池?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的

2、裝置為原電池。從理論上說(shuō)，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均從理論上說(shuō)，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池；可設(shè)計(jì)成原電池；. .電極名稱(chēng)：電極名稱(chēng)：原電池原電池相對(duì)活潑的電極為負(fù)極相對(duì)活潑的電極為負(fù)極相對(duì)不活潑的電極為正極相對(duì)不活潑的電極為正極3.3.電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：原電池原電池負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：失電子的氧化反應(yīng)失電子的氧化反應(yīng)得電子的還原反應(yīng)得電子的還原反應(yīng)4. 4. 原電池的形成條件原電池的形成條件(4)形成閉合回路形成閉合回路。（兩電極用導(dǎo)線(xiàn)連接（兩電極用導(dǎo)線(xiàn)連接，或接觸或接觸。）。）（1）能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)： 電極和電解質(zhì)溶液電極和電解質(zhì)

3、溶液 兩電極上分別有還原劑和氧化劑（燃料電池）兩電極上分別有還原劑和氧化劑（燃料電池）（2）電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液： 參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路（3）兩導(dǎo)體作電極兩導(dǎo)體作電極： 活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo) 體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。 兩不活潑的導(dǎo)體石墨或兩不活潑的導(dǎo)體石墨或Pt等。（燃料電池電極）等。（燃料電池電極）5.5.定向移動(dòng)方向定向移動(dòng)方向：電子、離子：電子、離子原電池原電池“負(fù)極給出電子，并流向正極負(fù)極給出電子，并流向正極”必發(fā)生必發(fā)生失電子失電

4、子的的氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)必發(fā)生必發(fā)生得電子得電子的的還原反應(yīng)還原反應(yīng)例例1. 下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFMnZnZ4OS2HNnZCu4OS2Cu CuSO4例例2. 在盛有稀在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用的燒杯中放入用導(dǎo)線(xiàn)連接的鋅片和銅片，下列敘述正導(dǎo)線(xiàn)連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是確的是( )(A)正極附近的正極附近的SO42 離子濃度逐漸增大離子濃度逐漸增大 (B)電子通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)由銅片流向鋅片電子通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)由銅片流向鋅片(

5、C)正極有正極有O2逸出逸出 (D)銅片上有銅片上有H2逸出逸出D氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液鹽橋鹽橋失失e，沿導(dǎo)線(xiàn)傳遞，有電流產(chǎn)生，沿導(dǎo)線(xiàn)傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H+2e- =H2陰離子陰離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極正極正極 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽(yáng)離子陽(yáng)離子外電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電路強(qiáng)調(diào)：原電池的工作

6、原理：強(qiáng)調(diào)：原電池的工作原理：1.1.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu2.2.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的溶液的 pH( )pH( )A.A.不變不變 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C練習(xí)：練習(xí)：例例3.3.市場(chǎng)上出售的市場(chǎng)上出售的“熱敷袋熱敷袋”，其主要成分是：，其主要成分是：鐵屑、炭粉、

7、木屑與少量鐵屑、炭粉、木屑與少量NaClNaCl、水、水等。它在使等。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時(shí)開(kāi)啟用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時(shí)開(kāi)啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會(huì)有熱量放出。塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會(huì)有熱量放出。當(dāng)使用完后還會(huì)發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。當(dāng)使用完后還會(huì)發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。(1) 熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？(3)試寫(xiě)出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。試寫(xiě)出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？么作用？(1) 熱敷袋使用時(shí)，為什么會(huì)放出熱量？熱敷袋使用時(shí)，為什么

8、會(huì)放出熱量？(3)試寫(xiě)出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。試寫(xiě)出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。利用鐵被氧氣氧化時(shí)放熱反應(yīng)所放出的熱量。利用鐵被氧氣氧化時(shí)放熱反應(yīng)所放出的熱量。負(fù)極：負(fù)極：2Fe - 4e- = 2Fe2+正極：正極：O2+2H2O + 4e- = 4OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3(2)碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？用？碳粉碳粉的主要作用是和鐵粉、氯化鈉溶液一起的主要作用是和鐵粉、氯化鈉溶液一起構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化。構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化。氯化鈉氯化鈉溶于水，形成了電解質(zhì)溶液。溶于水

9、，形成了電解質(zhì)溶液。（）（）鹽橋的作用是什么鹽橋的作用是什么？可可提供定向移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，提供定向移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，使由它連接的兩溶液保持電使由它連接的兩溶液保持電中性中性，鹽橋保障了電子通過(guò)鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行得以繼續(xù)進(jìn)行。 導(dǎo)線(xiàn)的作用是傳遞電子，導(dǎo)線(xiàn)的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。則是溝通內(nèi)電路。. 雙液原電池的工作原理雙液原電池的工作原理（有關(guān)概念）（有關(guān)概念）（）鹽橋中裝有飽和的（）鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的溶液和瓊脂

10、制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出 鹽橋的作用：鹽橋的作用：（1 1）形成閉合回路。）形成閉合回路。（2）平衡電荷。）平衡電荷。(3)雙液原電池雙液原電池的的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。定的電流。例例4. 依據(jù)氧化還原反應(yīng)：依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。鹽橋鹽橋XYACuSO4溶液溶液電流計(jì)電流計(jì)Ag請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極電極X的材料是的材料是_；電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y是是_；(2)銀電極為電池的銀電極為電池的_極，極，發(fā)生的

11、電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；(3)外電路中的電子是從外電路中的電子是從_電極流向電極流向_電極。電極。銅銅(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age = AgCu -2e = Cu2負(fù)負(fù)(Cu)正正(Ag)利用反應(yīng)利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一個(gè)單液原電池，一個(gè)雙液原電池（使用鹽一個(gè)單液原電池，一個(gè)雙液原電池（使用鹽橋），畫(huà)出原電池的示意圖，并寫(xiě)出電極反應(yīng)。橋），畫(huà)出原電池的示意圖，并寫(xiě)出電極反應(yīng)。 (+)(-) G Zn Pt FeCl3溶液溶液負(fù)極（負(fù)極（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）（氧

12、化反應(yīng)）正極（正極（Pt或或C）：）：2Fe3+2e-=2Fe2+（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）(+)(-)鹽橋鹽橋Zn C ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 G 強(qiáng)調(diào)：原電池的強(qiáng)調(diào)：原電池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)請(qǐng)將氧化還原反應(yīng) Cu+2Ag+ = Cu2+2Ag 設(shè)計(jì)成一個(gè)設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生能產(chǎn)生持續(xù)、持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池裝置穩(wěn)定電流的原電池裝置CuCuSO4AgAgNO3例例5 5、判斷右邊原電池的判斷右邊原電池的正、負(fù)極正、負(fù)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。強(qiáng)調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)強(qiáng)調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)AFeClFeCl3 3溶液溶液負(fù)極：負(fù)極：Cu -2e

13、 Cu 2+ 正極：正極：2Fe3+ +2e -2Fe2+Cu CMg AlA稀硫酸溶液稀硫酸溶液NaOHNaOH溶液溶液（稀硫酸）負(fù)極（稀硫酸）負(fù)極:Mg -2e-Mg2+ 正極：正極：2H+2e-H2（NaOH溶液）溶液） 負(fù)極：負(fù)極：2Al+8OH- -6e- 2AlO2-+4H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2正極：正極：6H2O+6e- 3H2+6OH-方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。 1.對(duì)于金屬對(duì)于金屬金屬電極，金屬電極，活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極；活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極； 2.對(duì)于金屬對(duì)于金屬非金屬電極，非金屬

14、電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極，如干電池等；金屬是負(fù)極，非金屬是正極，如干電池等； 3.對(duì)于金屬對(duì)于金屬化合物電極，化合物電極，金屬是負(fù)極，化合物是正極。金屬是負(fù)極，化合物是正極。方法二：根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。方法二：根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。失電子的反應(yīng)失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極；負(fù)極；得電子的反應(yīng)得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)正極。正極。強(qiáng)調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)強(qiáng)調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)練習(xí)：練習(xí)：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為KOH，反應(yīng)保持在高溫下，使，反應(yīng)保持在

15、高溫下，使H2O蒸發(fā)，正確蒸發(fā)，正確敘述正確的是：（敘述正確的是：（ ）AH2為正極反應(yīng)物，為正極反應(yīng)物，O2為負(fù)極反應(yīng)物為負(fù)極反應(yīng)物B電極反應(yīng)（正極）：電極反應(yīng)（正極）： O2+2H2O+4e- = 4OH-C電極反應(yīng)（負(fù)極）：電極反應(yīng)（負(fù)極）： 2H2+4OH- + 4e- = 4H2OD負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng) BD二、化學(xué)電源二、化學(xué)電源Zn+2OH-2e- = Zn(OH)22MnO+2HO+2e-=2MnO(OH)+2OH-Zn + 2MnO +2HO= Zn(OH)2+ 2MnO(OH)負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：1. 堿性

16、鋅錳電池堿性鋅錳電池負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+，正極（石墨）正極（石墨）:2NH4+2MnO2 + 2e-=2NH3+Mn2O3+H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O干電池干電池（NH4Cl糊狀物為電解質(zhì)）糊狀物為電解質(zhì)）2. 鉛蓄電池鉛蓄電池 PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - = PbSO4 + 2H2OPb + PbO2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O總反應(yīng)式為：總反應(yīng)式為：Pb + SO42- -2e - = PbSO4負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：放電放電當(dāng)向外提供當(dāng)向外提供0.5m

17、ol電子時(shí)，消耗硫酸的電子時(shí)，消耗硫酸的物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為 0.5mol2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4 PbSO4 + 2H2O - 2e - = PbO2 + 4H+ + SO42- PbSO4 + 2e - = Pb + SO42- 陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：總反應(yīng)總反應(yīng)充電充電補(bǔ)：補(bǔ)：2. 鉛蓄電池鉛蓄電池 電解液電解液 H2O3. 氫氧燃料電池氫氧燃料電池2e-2e-氫氣氫氣氧氣氧氣H+ OH-A 負(fù)極負(fù)極 正極正極O2H2H2O3. 氫氧燃料電池氫氧燃料電池2H2 + 4OH- 4e- = 4H2OO2 + 2H2O + 4e- = 4OH-總反

18、應(yīng)式：總反應(yīng)式：2H2 + O2 =2H2O堿性燃料電池堿性燃料電池KOHO2 2 H2OH H2 2H H2 2O O負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：2H2 4e- = 4H+O2 +4e- + 4H = 2H2O 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O酸性酸性H2SO4O2 2 H2OH H2 2O OH H2 2負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：3. 氫氧燃料電池氫氧燃料電池4. 甲烷燃料電池甲烷燃料電池（電解質(zhì)為（電解質(zhì)為KOH）負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正極：正極：2O2 + 4H2O +8e- = 8OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：CH4 + 2O2

19、 + 2OH- = CO32- + 3H2O思考：思考：甲醇燃料電池甲醇燃料電池 （電解質(zhì)為電解質(zhì)為KOHKOH）5. 鋰電池鋰電池（非水有機(jī)溶劑電解液）（非水有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：負(fù)極：2Li - 2e- = 2Li+，正極：正極：I2 + 2e- = 2I-，總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Li + I2 = 2LiI跟其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長(zhǎng)，跟其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。為什么？壽命長(zhǎng)。為什么？與作負(fù)極材料的金屬相比較，相同質(zhì)量時(shí)鋰與作負(fù)極材料的金屬相比較，相同質(zhì)量時(shí)鋰提供電子數(shù)最多。提供電子數(shù)最多。6.

20、銀鋅電池銀鋅電池（電解質(zhì)為（電解質(zhì)為KOH）負(fù)極：負(fù)極：Zn + 2OH- 2e- = Zn(OH)2正極：正極：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 7. 海水電池海水電池（電解質(zhì)溶液為海水）（電解質(zhì)溶液為海水）負(fù)極：負(fù)極：4Al - 12e- = 4Al3+，正極：正極：3O2+ 6H2O + 12e- = 12OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)31、銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀，有人設(shè)計(jì)用原電池

21、原理加以除去，其處理化銀，有人設(shè)計(jì)用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間后，黑色會(huì)褪去而銀不會(huì)損失。后，黑色會(huì)褪去而銀不會(huì)損失。試回答：在此原電池反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)試回答：在此原電池反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為為 ；正極發(fā)生的反應(yīng)為正極發(fā)生的反應(yīng)為 ；反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，原電池總反反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，原電池總反應(yīng)方程式為應(yīng)方程式為 Al -3e- = Al3Ag2S+2e- = 2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6

22、H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S？思考？思考2.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用因而受到重視，可用Li2CO3和和Na2CO3的的熔融鹽混合物做電解質(zhì)，熔融鹽混合物做電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，為?yáng)極燃?xì)猓諝馀c空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)?，制的混合氣為陰極助燃?xì)?，制得在得?50下工作的燃料電池，完成有關(guān)下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32- = 4CO2+4e-正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式： 總電池反應(yīng)：總電池反應(yīng)： 2CO2+O2+4e- = 2CO32-2CO+O2 = 2

23、CO23. 氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：電池的總反應(yīng)式是： 1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是（據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是（ ）A. 電池放電時(shí)，負(fù)極周?chē)芤旱碾姵胤烹姇r(shí)，負(fù)極周?chē)芤旱膒H不不 斷增大斷增大B. 電池放電時(shí)，鎳元素被氧化電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C. 電池充電時(shí)，氫元素被還原電池充電時(shí)，氫元素被還原D. 電池放電時(shí)，電池放電時(shí)，H2是負(fù)極是負(fù)極CD4. 有人設(shè)計(jì)出利用有人設(shè)計(jì)出利用CH4和和O2的

24、反應(yīng)，用鉑電極在的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于CH4在在O2中中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是燃燒，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 每消耗每消耗1molCH4可以向外電路提供可以向外電路提供8mole- 負(fù)極上負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：失去電子，電極反應(yīng)式： CH4 + 10 OH- 8e- = CO32- + 7 H2O 正極上是正極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：獲得電子，電極反應(yīng)式為： O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- 電池放電后，溶液電池放電后，溶液pH升高升高 A. B. C. D. A 5.“嫦娥一號(hào)

25、嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)航天的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)已達(dá)到了一個(gè)新的領(lǐng)域。在航天技術(shù)上使技術(shù)已達(dá)到了一個(gè)新的領(lǐng)域。在航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無(wú)污染的用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式酸式和和堿式堿式兩種，它們兩種，它們放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，酸酸式式電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為2 H2 H2 2- 4 e- 4 e- -= 4 H= 4 H+ + ， 則 其， 則 其 正 極正 極 反

26、應(yīng) 式 為反 應(yīng) 式 為_(kāi) _ _。堿式堿式電池的電解質(zhì)是電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為堿，其正極反應(yīng)式為O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -，則其，則其負(fù)負(fù)極極反應(yīng)可表示為反應(yīng)可表示為_(kāi) _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 思維拓展思維拓展 以鎂條、鋁片為電極，以稀以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池，人們普遍認(rèn)為溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池，人們普遍認(rèn)為鋁是負(fù)極。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該原電池究鋁是負(fù)極。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該原電池究竟誰(shuí)是負(fù)極，發(fā)生怎樣的電極反應(yīng)，進(jìn)行了如下竟誰(shuí)是負(fù)極，發(fā)

27、生怎樣的電極反應(yīng)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：如圖，剪取約如圖，剪取約8cm的鎂條及大小相近的鋁片，用的鎂條及大小相近的鋁片，用砂紙去膜，使鎂條與鋁片分別與量程為砂紙去膜，使鎂條與鋁片分別與量程為500A的教學(xué)演示電表的的教學(xué)演示電表的“”、“”端相連接，迅端相連接，迅速將兩電極插入盛有速將兩電極插入盛有1mol/L NaOH溶液的燒溶液的燒杯中。杯中。開(kāi)始，開(kāi)始，電表指針向右偏移約電表指針向右偏移約500A，鋁片表面有許多氣泡，鋁片表面有許多氣泡，很很快快電流逐漸減小至電流逐漸減小至0；隨后隨后，指針向左偏移，且電流，指針向左偏移，且電流逐漸逐漸增大增大至約至約400A，此時(shí)此時(shí)，鋁片表面氣泡有所

28、減少，但鎂條表面只有，鋁片表面氣泡有所減少，但鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生。極少量的氣泡產(chǎn)生。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題： MgAl1mol/LNaOH溶液溶液(1)開(kāi)始階段，原電池的正極是開(kāi)始階段，原電池的正極是_（填（填“Mg”或或“Al”）片；鋁片表面產(chǎn)生的氣泡是）片；鋁片表面產(chǎn)生的氣泡是_；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是 。(2)隨后階段，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是隨后階段，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；鎂條表；鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，其原因是：面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，其原因是：2H2O+2e-=H2+2OH-（極少），試判斷此電極發(fā)生的主要反（極少

29、），試判斷此電極發(fā)生的主要反應(yīng)是應(yīng)是_；鋁片表面；鋁片表面氣泡有所減少，但未消失，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因氣泡有所減少，但未消失，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是是 。Al H2 Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 鋁片中含有雜質(zhì)，構(gòu)成原電池。鋁片中含有雜質(zhì)，構(gòu)成原電池。 三、金屬的腐蝕與防護(hù)三、金屬的腐蝕與防護(hù)1. 金屬的腐蝕金屬的腐蝕 金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程過(guò)程。其。其本質(zhì)本質(zhì)是金屬原子是金屬原子失去失去電子被氧化電子被氧化的

30、過(guò)程。的過(guò)程?；瘜W(xué)腐蝕電化腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系（1）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕1. 金屬的腐蝕：金屬的腐蝕：金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。其體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。其本質(zhì)本質(zhì)是金屬原子是金屬原子失去電子被氧化失去電子被氧化的過(guò)程的過(guò)程?；瘜W(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕條件金屬跟非金屬金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流有微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬較活潑金屬被氧化被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化

31、腐蝕更普遍兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍（1）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕2H+ 2e- = H2 Fe- 2e- = Fe2+Fe + 2H+ = Fe2+ + H2負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于當(dāng)鋼鐵處于酸性酸性環(huán)境中環(huán)境中析氫腐蝕析氫腐蝕和和吸氧腐蝕吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。都屬于電化學(xué)腐蝕。練習(xí)：練習(xí)：請(qǐng)你根據(jù)原電池原理，寫(xiě)出請(qǐng)你根據(jù)原電池原理，寫(xiě)出鋼鐵吸鋼鐵吸氧腐蝕氧腐蝕的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。2Fe - 4e- = 2Fe2+O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)

32、24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O進(jìn)一步反應(yīng)：進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：（2 2）析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以）析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以FeFe為例）為例）析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)負(fù)極極正正極極總反總反應(yīng)式應(yīng)式水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱水膜酸性很弱或中性或中性Fe-2e- =Fe2+2H+2e- =H2O2+2H2O+4e- =4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2金屬的腐蝕金屬的腐蝕 金屬或合金跟周?chē)饘?/p>

33、或合金跟周?chē)?到的氣體或液到的氣體或液體進(jìn)行體進(jìn)行 而腐蝕而腐蝕 的的過(guò)程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程。過(guò)程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程。接觸接觸化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)損耗損耗2. 金屬防護(hù)的幾種重要方法金屬防護(hù)的幾種重要方法（1）改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬）改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬制成制成合金合金，增強(qiáng)抗腐蝕能力。，增強(qiáng)抗腐蝕能力。（2）在金屬表面）在金屬表面覆蓋保護(hù)層覆蓋保護(hù)層，使金屬和周?chē)?，使金屬和周?chē)镔|(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。（3）電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法：利用電解池反應(yīng)將需要：利用電解池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電解池的陰極而受到保護(hù)或保護(hù)的金屬作為電解池的陰

34、極而受到保護(hù)或者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。池的正極而受到保護(hù)。還可以利用化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù)還可以利用化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù)上述各情況下，其中上述各情況下，其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的的順序是順序是 。3. 在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解池陽(yáng)極的腐蝕原電池陰極的腐蝕電解池陽(yáng)極的腐蝕原電池陰極的腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕5、2、1、3、4思考與練習(xí)思考與練習(xí)1. 保利集團(tuán)在香港拍賣(mài)會(huì)上購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流保利集團(tuán)在香港

35、拍賣(mài)會(huì)上購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間 稍 久 容 易 出 現(xiàn) 銅 綠 ， 其 主 要 成 分 是間 稍 久 容 易 出 現(xiàn) 銅 綠 ， 其 主 要 成 分 是Cu2(OH)2CO3這三件這三件1760年銅鑄的國(guó)寶在年銅鑄的國(guó)寶在240 年年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分析，最可能的是析，最可能的是( )A. 它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；B. 環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面

36、的銅綠被酸雨溶解洗去；洗去；C. 銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化；銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化；D. 它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；D 2. 下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是（性強(qiáng)的是（ ）A.甲和乙用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀鹽酸溶液中，乙甲和乙用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀鹽酸溶液中，乙 溶解，甲上有溶解，甲上有H2氣放出氣放出；B.在氧化在氧化還原反應(yīng)中甲比乙失去的電子多還原反應(yīng)中甲比乙失去的電子多；C.將甲乙作電極稀硫酸作電解質(zhì)溶液組將甲乙作電極稀硫酸作電解質(zhì)溶液組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；成原電池時(shí)甲是負(fù)極；D.

37、同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；C3. 有有M、N兩種金屬，分別與鹽酸反兩種金屬，分別與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生應(yīng)，產(chǎn)生H2速率相近，試速率相近，試設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較實(shí)驗(yàn)比較M、N兩種金屬的活潑性。兩種金屬的活潑性。MN鹽酸鹽酸若若N產(chǎn)生氣泡，則活潑性產(chǎn)生氣泡，則活潑性MN4. 將鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接置于稀硫酸溶液將鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接置于稀硫酸溶液中中,下列各敘述正確性的是下列各敘述正確性的是( ) A.鋅片做負(fù)極，鋅發(fā)生還原反應(yīng)鋅片做負(fù)極，鋅發(fā)生還原反應(yīng) B.銅片做正極，銅得電子銅片做正極，銅得電子 C.溶液中的溶液中的PH值增大值增大 D.鋅片、銅片同時(shí)有

38、氣泡冒出，說(shuō)明鋅片不純鋅片、銅片同時(shí)有氣泡冒出，說(shuō)明鋅片不純5. 把把a(bǔ)、b、c三種金屬片浸泡在稀三種金屬片浸泡在稀H2SO4中。中。若若a、b相連時(shí)，相連時(shí)，a為負(fù)極；為負(fù)極；b、c相連時(shí)，相連時(shí)，c 為負(fù)極；為負(fù)極；a、c相連時(shí)，相連時(shí)，c上有氣泡冒出。上有氣泡冒出。 則這三種金屬的活動(dòng)性順序（則這三種金屬的活動(dòng)性順序（ ） A. abc; B. acb C. cab; D.bacCDB 5. a今有今有2H2+O2=2H2O反應(yīng)反應(yīng),KOH為電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池為電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極應(yīng)通入則負(fù)極應(yīng)通入_氣氣,正極通入正極通入_氣氣,電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為:負(fù)極負(fù)極_ 正極正極_

39、 b如把如把KOH改為改為H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng):負(fù)極負(fù)極_正極正極_ a和和b的電池液不同的電池液不同,反應(yīng)進(jìn)行后溶液的反應(yīng)進(jìn)行后溶液的PH值各有何變化值各有何變化_ c.如把如把H2改改CH4 , KOH作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為:負(fù)極負(fù)極_ 正極正極_ 總反應(yīng)式總反應(yīng)式_氫氫氧氧2H2+4OH- - 4e- =4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2 -4e- = 4H+O2+4H+4e-=2H2Oa變小變小 b變大變大CH4+10OH- -8e- =CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO3

40、2- +3H2O四、電解原理的應(yīng)用四、電解原理的應(yīng)用（一）電解池的定義、構(gòu)成條件（一）電解池的定義、構(gòu)成條件(1)直流電源直流電源(2)兩個(gè)電極（活性或惰性）兩個(gè)電極（活性或惰性）(3)電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）(4)閉合回路閉合回路 1.概念：概念：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，它是一個(gè)它是一個(gè)非自發(fā)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。的氧化還原反應(yīng)。2.構(gòu)成條件：構(gòu)成條件：3.3.電極名稱(chēng)：電極名稱(chēng)：與電源負(fù)極相連的電極為與電源負(fù)極相連的電極為陰極陰極與電源正極相連的電極為與電源正極相連的電極為陽(yáng)極陽(yáng)極電極的判斷方法？電極的判斷方法？4.帶電粒

41、子定向移動(dòng)方向帶電粒子定向移動(dòng)方向：“負(fù)極出電子，電子回正極負(fù)極出電子，電子回正極”電解池電解池必發(fā)生必發(fā)生得電子得電子的的還原反應(yīng)還原反應(yīng)必發(fā)生必發(fā)生失電子失電子的的氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)例例1.1.判斷下列裝置的性質(zhì)、現(xiàn)象、產(chǎn)物判斷下列裝置的性質(zhì)、現(xiàn)象、產(chǎn)物1.通電前，溶液中有哪些離子？通電前，溶液中有哪些離子？運(yùn)動(dòng)情況如何？運(yùn)動(dòng)情況如何？思考3.3.當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí)，發(fā)生的是當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí)，發(fā)生的是什么類(lèi)型的反應(yīng)？什么類(lèi)型的反應(yīng)？2.2.通電時(shí)，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？通電時(shí)，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 陽(yáng)

42、離子：陽(yáng)離子：Cu2+、H+ 移向陰極移向陰極陰離子：陰離子：SO42-、OH-移向陽(yáng)極移向陽(yáng)極 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)4.離子放電順序離子放電順序活潑金屬陽(yáng)極活潑金屬陽(yáng)極S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）陽(yáng)極上（氧化反應(yīng)）陽(yáng)極上（氧化反應(yīng)）(2)陰極上（還原反應(yīng)）陰極上（還原反應(yīng)）無(wú)論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)無(wú)論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是：序是：上述順序基本上是金屬活動(dòng)性順序，越活潑的金屬上述順序基本上是金屬活動(dòng)

43、性順序，越活潑的金屬其陽(yáng)離子越難得到電子，但其陽(yáng)離子越難得到電子，但FeFe3+3+氧化性較氧化性較CuCu2+2+強(qiáng)。強(qiáng)。K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+Fe2+ H+Cu2+Ag+陽(yáng)離子放電能力（得電子能力）逐漸增強(qiáng)陽(yáng)離子放電能力（得電子能力）逐漸增強(qiáng)陰離子放電（失電子）能力：陰離子放電（失電子）能力：逐漸減弱逐漸減弱分析電解反應(yīng)的一般思路分析電解反應(yīng)的一般思路（惰性電極電解時(shí)）（惰性電極電解時(shí)）明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子說(shuō)出下列裝置中電解池的陰陽(yáng)極，

44、寫(xiě)出電極說(shuō)出下列裝置中電解池的陰陽(yáng)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式。反應(yīng)式及總反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式。陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Cl- - 2e- = Cl2 2H+2e- = H2 2HCl = H2HCl = H2 +Cl+Cl2 通電通電2H2H+2Cl+2Cl- = H = H2 +Cl+Cl2 通電通電（二）電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)（二）電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)HCl溶液溶液陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：4H+ + 4e- = 2H2 H2SO4溶液溶液2H2O = 2H2 + O2 通電通電總反應(yīng)：總反應(yīng)：4OH- - 4e- = 2H2O + O2 4H + 4e -

45、= 2H2 NaOH溶液溶液陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O = = 2H2 + O2 通電通電4OH- - 4e- = 2H2O + O2 陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極陰極：4H + 4e - = 2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Na2SO4溶液溶液2H2O = 2H2 +O2 通電通電4OH- - 4e- = 2H2O+O2 陽(yáng)極：陽(yáng)極：陰極：陰極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Cl- - - 2e- = Cl2 2H+ + 2e- = H2 2NaCl+2H2O = = = 2NaOH + H2 +Cl2 通電通電2Cl-+2H2O = 2OH- + H2 +Cl2 通電通電陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH- - 4

46、e- = 2H2O + O2 陰極陰極：Cu 2+ 2e -= Cu2CuSO4+2H2O = 2H2 SO4+O2 +2Cu 通電通電總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Cu2+2H2O = 4H+O2 +2Cu 通電通電（三）電解質(zhì)溶液發(fā)生電解的類(lèi)型（三）電解質(zhì)溶液發(fā)生電解的類(lèi)型1.分解溶質(zhì)型分解溶質(zhì)型 例：CuCl2 HCl 2.電解水型電解水型 例：NaOH H2SO4 Na2SO43.放氫生堿型放氫生堿型 例：NaCl KBr4.放氧生酸型放氧生酸型 例：CuSO4 AgNO3（1）電解時(shí)，只生成）電解時(shí)，只生成H2而不生成而不生成O2，則溶，則溶液的液的pH 。 （2）電解時(shí)，只生成）電解時(shí)，只生成

47、O2而不生成而不生成H2，則溶，則溶液的液的pH 。（3）電解時(shí)，既生成）電解時(shí)，既生成H2又生成又生成O2，則實(shí)際，則實(shí)際為電解水。為電解水。若為酸性若為酸性 pH ，若堿性溶液，則溶液的若堿性溶液，則溶液的pH ，若為中性，則若為中性，則pH 。增大增大減小減小減小減小增大增大不變不變（四）電解過(guò)程中溶液pH的變化規(guī)律電解電解類(lèi)型類(lèi)型 舉舉 例例 電極反應(yīng)電極反應(yīng) 溶液溶液pHpH變化變化 溶液復(fù)溶液復(fù)原方法原方法 實(shí)例實(shí)例 水水電電解解H H2 2SOSO4 4 NaOH NaOH NaNa2 2SOSO4 4 溶溶質(zhì)質(zhì)電電解解HClHCl CuClCuCl2 2 溶質(zhì)和溶質(zhì)和水同時(shí)水同

48、時(shí)電解電解NaClNaCl CuSOCuSO4 4 陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH4OH- - - 4e- 4e- - = O= O2 2+2H+2H2 2O O陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH4OH- -4e-4e- - = O= O2 2+2H+2H2 2O O陰極：陰極：4H4H+ +4e+4e- - = 2H= 2H2 2陽(yáng)極陽(yáng)極2Cl2Cl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2陰極：陰極：4H4H+ +4e+4e- - = 2H= 2H2 2陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl2Cl- -2e-2e- =Cl=Cl2 2陰極：陰極：CuCu2+2+2e+2e- - = Cu= Cu陽(yáng)極陽(yáng)極2Cl2Cl- - -2e-2

49、e- - = Cl = Cl2 2陰極：陰極：2H2H+ + + 2e+ 2e- - = H= H2 2陰極：陰極：2Cu2Cu2+2+4e+4e- - = 2Cu= 2Cu增大增大減小減小增大增大不變不變?cè)龃笤龃鬁p小減小H H2 2O OCuClCuCl2 2 HClHClHClHClCuOCuO 【思考】“實(shí)驗(yàn)派實(shí)驗(yàn)派”經(jīng)過(guò)反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，證明電解氯化銅溶液時(shí)測(cè)定，證明電解氯化銅溶液時(shí)pH值的變化如下圖曲線(xiàn)：值的變化如下圖曲線(xiàn)：（1）電解前氯化銅溶液的）電解前氯化銅溶液的 pH 值處于值處于A點(diǎn)位置的原因點(diǎn)位置的原因是什么？是什么？（2）“實(shí)驗(yàn)派實(shí)驗(yàn)派

50、”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ，該觀點(diǎn)，該觀點(diǎn)的理由是（從化學(xué)原理上加以簡(jiǎn)述）的理由是（從化學(xué)原理上加以簡(jiǎn)述）:隨著電解的進(jìn)行隨著電解的進(jìn)行,溶液的溶液的pH下降下降.生成的氯氣溶生成的氯氣溶于水使溶液酸性增強(qiáng)于水使溶液酸性增強(qiáng).氯化銅為強(qiáng)酸弱堿鹽氯化銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,銅離子水解使溶液呈酸性銅離子水解使溶液呈酸性.電離電離 電解電解 條件條件過(guò)過(guò)程程 特特點(diǎn)點(diǎn) 聯(lián)系聯(lián)系 電解質(zhì)溶于水或電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，電解質(zhì)電離后，再通直流電再通直流電電解質(zhì)電離成為自電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子。由移動(dòng)的離子。CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl- -通電通電

51、陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)，在兩極上失得電子成在兩極上失得電子成為原子或分子。為原子或分子。CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2 只產(chǎn)生自由移動(dòng)只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的離子 發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)生成了新物質(zhì) 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 小結(jié)小結(jié)1電解與電離的區(qū)別與聯(lián)系電解與電離的區(qū)別與聯(lián)系電解池與原電池的比較電解池與原電池的比較內(nèi)容內(nèi)容原電池原電池電解池電解池電極電極規(guī)定規(guī)定電極電極反應(yīng)反應(yīng)電子移電子移動(dòng)方向動(dòng)方向能量能量轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變較活潑金屬做負(fù)極較活潑金屬做負(fù)極陰極：連接電源負(fù)極陰極：連接電源負(fù)極的一極的一極負(fù)極發(fā)生氧化反

52、應(yīng)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)極氧化陽(yáng)極氧化負(fù)極流向正極負(fù)極流向正極陽(yáng)極流向陰極陽(yáng)極流向陰極化學(xué)能變?yōu)殡娔芑瘜W(xué)能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能電能變?yōu)榛瘜W(xué)能小結(jié)小結(jié)2例例.(2008江蘇江蘇13)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是（說(shuō)法正確的是（ ）A.電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液液pH不變不變B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶，故溶液液pH減小減小C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出

53、電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D想一想？ 如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀，請(qǐng)你選擇合適的如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀，請(qǐng)你選擇合適的電極材料和電鍍液，并寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式。電極材料和電鍍液，并寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式。 陰極陰極某鐵制品某鐵制品 陽(yáng)極陽(yáng)極金屬銀金屬銀 電鍍液電鍍液含有硝酸銀的溶液含有硝酸銀的溶液陽(yáng)極：陽(yáng)極：Ag = Ag+ +e- 陰極：陰極：Ag+e = Ag電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用-電鍍電鍍1. 1. 定義：定義：利用電解原理在某些金屬的表面鍍利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的過(guò)程上一薄層其它金屬或是

54、合金的過(guò)程。2. 2. 目的：目的：4. . 電鍍的特點(diǎn)：電鍍的特點(diǎn)：3. 3. 電鍍材料的選擇：電鍍材料的選擇：陰極陰極鍍件鍍件電鍍液電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)極陽(yáng)極鍍層金屬鍍層金屬 使金屬增強(qiáng)抗腐使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力，增加美觀和蝕的能力，增加美觀和表面硬度。表面硬度。1 1）陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng)陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng)2 2）電解質(zhì)溶液的濃度保持不變電解質(zhì)溶液的濃度保持不變電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用-銅的電解精煉銅的電解精煉陽(yáng)極：陽(yáng)極：Cu Cu = Cu Cu2+2+ +2e-陰極：陰極：CuCu2+2+ 2e+ 2e- - = Cu Cu 雜質(zhì)比銅活潑的雜質(zhì)比

55、銅活潑的ZnZn、FeFe等：等：ZnZn = ZnZn2+ 2+ + +2e- Fe Fe = FeFe2+ 2+ + +2e-活潑性在銅之后的銀、金等：活潑性在銅之后的銀、金等：還原性比銅差的，不能失去電子，它們以單還原性比銅差的，不能失去電子，它們以單質(zhì)的形式留在溶液中，成為陽(yáng)極泥。質(zhì)的形式留在溶液中，成為陽(yáng)極泥。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。（08天津高考天津高考12 ）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（度的鎳，下列敘述

56、正確的是（ ） （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式： Ni2+ + 2e = NiB電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加 相等相等C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2+ 和和 Zn2+D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和和PtD工業(yè)上利用這一反應(yīng)，制取燒堿、氯氣和氫氣。工業(yè)上利用這一反應(yīng)，制取燒堿、氯氣和氫氣。 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用-氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)想一想：在左面的電解想一想：在左

57、面的電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中，飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中，電解產(chǎn)物之間可能發(fā)生電解產(chǎn)物之間可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)哪些化學(xué)反應(yīng) ？通電2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 （1 1）NaClNaCl溶液中溶液中,NaCl,NaCl電離出電離出 ，H H2 2O O電離出電離出 。 通電后，在電場(chǎng)的作用下，通電后，在電場(chǎng)的作用下， 向陰極移動(dòng)，向陰極移動(dòng)， 向陽(yáng)極移動(dòng)。向陽(yáng)極移動(dòng)。 在陽(yáng)極，由于在陽(yáng)極，由于 容易失去電子，被氧化生成容易失去電子，被氧化生成 。 陽(yáng)極方程式：陽(yáng)極方程式： ; ; （2 2）在陰極，由于）在陰極，由于 容易得到電子被還原生成容易得到電子被還原生成 使使H H

58、2 2O O 電離向右移動(dòng)，因此陰極電離向右移動(dòng)，因此陰極 濃度增大濃度增大PHPH 。 陰極方程式：陰極方程式： 。2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)總化學(xué)方程式：總化學(xué)方程式： ; ;總離子方程式總離子方程式: .(3)(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類(lèi)？如何檢驗(yàn)氣體的種類(lèi)？ NaOH2HClOH2NaCl2222電解OH2HClOH2Cl22

59、22電解 陰極附近的溶液無(wú)色變?yōu)榧t色陰極附近的溶液無(wú)色變?yōu)榧t色陽(yáng)極陽(yáng)極:把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極 附近附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)KI淀粉試淀粉試 紙變藍(lán)色紙變藍(lán)色.(2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)? .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式: .第一個(gè)問(wèn)題:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜(1)(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng)：陽(yáng)離子交換膜電解槽生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng)：陽(yáng)離子交換膜電解槽 陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電陽(yáng)

60、離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電 解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。 (2)(2)離子交換膜的作用：離子交換膜的作用： a. a. 防止防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 b. b. 避免避免Cl2與與NaOH反應(yīng)生成反應(yīng)生成NaClO影響影響 NaOH的產(chǎn)量。的產(chǎn)量。提示：提示：第二個(gè)問(wèn)題：精第二個(gè)問(wèn)題：精制制食鹽水食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì)，會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì)，會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3. 所有試劑只有過(guò)

61、量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一個(gè)所有試劑只有過(guò)量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2. 用什么試劑除去用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421. 用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、ClCl- -、MgMg2+2+、CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引引入入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、OH- 、引入引入CO32-Na+

62、、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過(guò)量略過(guò)量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略過(guò)量略過(guò)量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+、Ba2+ 略過(guò)量略過(guò)量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ 、Mg2+ 過(guò)濾，加適量過(guò)濾，加適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用-電冶金電冶金（1 1）制取金屬鈉）制取金屬鈉電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl - - 2e- = Cl2陰極：陰極：2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)：通電2NaCl = 2Na + Cl2（2 2）制取金屬鋁）制取金屬鋁電解熔融氧化鋁電解熔融氧化鋁陽(yáng)極：陽(yáng)極：6O2- - 12e- = 3O2陰極：陰極：4Al3+ + 12e- = 4Al總反應(yīng)：總反應(yīng)： 通電通電注意：注意：反應(yīng)過(guò)程中使用冰晶石反應(yīng)過(guò)程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為作為 熔劑，使熔劑，使Al2O3在較低的溫度下熔化在較低的溫度下熔化2Al2O3 = 4Al + 3O2