课件15张PPT。制作:焦世军
2004.02.03电化学专题—原电池www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 一、原电池1、概念:将化学能转化成电能的装置叫做原电池. 单击此处播放动画2、构成原电池的条件(1)、两种不同的电极(2)、电解质溶液(3)、形成闭合回路www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 练习:下列装置中,能组成原电池的是:( ) 酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)(F)D、E、Fwww.sghxy.com金塔县中学 焦世军 3、原电池中正负极的判断负极——电子流出的一极正极——电子流入的一极练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 4、电极反应式和原电池总反应式的书写(1)负极——失电子,发生氧化反应(一般是负极本身失电子)(2)正极——得电子,发生还原反应(一般是溶液中阳离子在正极上得电子,但也可能是O2在正极上得电子,或正极本身得电子)(3)总反应式(即电池反应)
= 正极反应式 + 负极反应式www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 练习1、写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式。负极(Fe): Fe - 2e- = Fe2+正极(C): 2H+ + 2e- = H2↑总反应式: Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2↑
练习2、若把1中的稀H2SO4改为NaCl溶液,能否构成原电池,若能,请写出电极反应式和原电池总反应式。负极(Fe) Fe - 2e- = Fe2+正极(C) 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-总反应式: 2Fe+ 2H2O + O2 =2 Fe(OH)2www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 利用下述反应: 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置。①画出装置图;②标明电极材料和电解质溶液;③写出电极反应式。 负极(Cu): Cu - 2e- = Cu2+正极(C): 2Fe3++2e- = 2Fe2+练习3:www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 综合训练1: 有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中,B极产生气泡,将A、D分别浸入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,将Cu浸入B的盐溶液中,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出,据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是( )(A) D、C、A、B
(B)D、A、B、C
(C)D、B、A、C
(D)B、A、D、C Bxkwww.sghxy.com金塔县中学 焦世军 银锌电池(钮扣式电池)的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成,电解质为氢氧化钾溶液,电极反应为 Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e- = 2Ag+2OH- ;总反应为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO,下列判断正确的是( ) 综合训练2:A、锌为正极,Ag2O为负极
B、锌为负极,Ag2O为正极
C、原电池工作时,负极区PH减小
D、原电池工作时,负极区PH增大B、Cxkwww.sghxy.com金塔县中学 焦世军 综合训练3: (1)a极是( )极,电极反应式是( ) (2)b极是( )极,电极反应式是( ) 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其结构如右图所示。两个电极均由多孔碳 制成,通入的气体在 空隙中逸出, 并在电 极表面放电。 负2H2-4e- + 4OH- = 4H2O正 O2 + 2H2O +4e- = 4OH-回答:xk (燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式,并指出各电极和电解质溶液的PH值的变化,若电解质溶液为KOH时又如何?1、电解质为盐酸时:
负极:2H2-4e- = 4H+ PH值变小
正极:O2+4H++4e-=2H2O PH值变大
溶液被稀释,PH值变大
2、电解质为KOH时:
负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O PH值变小
正极:O2+2H2O+4e-=4OH- PH值变大
溶液被稀释,PH值变小 综合训练4:xk 以金属铂做电极,KOH为电解质,在两极上分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,请写出电极反应式和总反应方程式。
总反应式:
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
负极:
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
正极:
2O2+4H2O+8e-=8OH-
综合训练5:xkwww.sghxy.com金塔县中学 焦世军 5、化学电源www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 你知道吗?不想试试吗? 水果也能制作电池,你也试试吧。1、哪种水果、电极组合好些? 2、你想过身边的材料,如:酱油、食醋、盐水、饮料、铅笔芯、钱币、铁钉等可作电池吗? 3、应该说所有的氧化还原反应都能设计成电池,甲烷燃烧的反应如何设计成电池呢? 4、你知道浓差电池吗? 5、诺大的电池世界有无数个为什么,“异想天开”将使你主宰这个世界!www.sghxy.com金塔县中学 焦世军 下课了!再见!课件19张PPT。 电 化 学【考纲要求】
1、理解原电池原理。初步了解化学电源。
2、了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法
3、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、
氯 碱工业反应原理。
4、熟记金属活动顺序表和离子放电顺序。
【复习重点】 原电池、电解池工作原理及有关计算。稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸
A B C D
例题1:
下列装置中属于原电池的是 ( )
属于电解池的是 ( ) BCD 要点一:原电池、电解池、电镀池的比较要点二:金属的腐蚀
金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程,即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
⑴化学腐蚀与电化腐蚀⑵析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)(3)金属防护的几种重要方法
①改变金属内部的组织结构,制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解
池的阴极而受到保护。 在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀【特别提示1】例题2:
下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中,锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是
A ③④②① B ②③①④
C ④②①③ D ③②①④
D要点三、电解电极产物的判断 要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。判断电极反应的一般规律是:(1)在阳极上 ①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由难到易)是:
(2)在阴极上
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是: 上述顺序基本上是金属活动性顺序,越活泼的金属,其阳离子越难得到电子,但Fe3+氧化性较Cu2+强。例题3:
对于下列装置中的反应,写出相应的电极反应式并注明反应类型:
(1)甲装置中,Zn极: Ag极:
(2)乙装置中,Cu极: Ag极:
(3)丙装置中,Fe极: C极:
(4)丁装置中,Pt极: Fe极: 【特别提示2】
电解质溶液用惰性电极电解的规律小结: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 .
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”。要点四 、电解原理的应用考点1.金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐,阴极先析出M ③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应:E2++2e=E,N-2e=N2+,则四种金属活泼性由强到弱为 【考点分析】答案:P>M>N>E考点2.电极反应式书写
(99理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式: ,
阴极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-
总电池反应 式: . 答案:2CO+2CO32--4e =4CO2
2CO+O2=2CO2 工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。
1.电解时,应以 作阴极,电解过程中阴极附近溶液pH将会 ,
2.阳极反应式为 ,
3.总电解反应式为 .
思考:原电池、电解池的电极反应式与总反应式之间有什么关系?有什么启示? 原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式,反之,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。考点3.判断电解后溶液pH变化
用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是
A.CuSO4 B.AgNO3
C.BaCl2 D.H2SO4 解析:阴极质量增加,说明溶液中含有不活泼金属的阳离子,电解液的pH下降,说明在阳极上是OH-离子放电而使溶液中C(H+)增大,溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子.综合分析应为AB.考点4.电解计算——电子守恒法
铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH.解析:阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e-=Cu 2H++2e=H2↑
n(Cu2+)×2+0.5×2=0.5×4
n(Cu2+)=0.5mol
Cu2+~2H+
C(H+)=1mol/L
pH=0再见!课件43张PPT。课前先预习,听课易入脑
温顾而知新,歧义知分晓
听课要专心,努力排干扰
扼要做笔记,动脑多思考
结织知识网,整体把握好
课题电化学(复习)学习目标:运用同一电解池或串联电路中的各电极得、失电子数相等进行有关计算。
掌握原电池、电解池的有关概念;
牢记放电顺序,能准确判断电 极反应,能正确书写电极反应式及总反应式;
知识回顾铜锌原电池将化学能……电解氯化铜将电能……①②③①②③①②正极、负极阴极、阳极阴极、阳极负极氧化反应正极还原反应阳极氧化反应阴极还原反应阳极……
阴极……由负极……由电源……同电解池应用电解……重点出击:一、原电池、电解池、
电镀池的判断识图—判断原电池与电解池原来如此!识图—判断原电池与电解池延伸:蓄电池在放电时起原电池作用,充电时起电解池作用,下式是爱迪生蓄电池分别在充放电时发生的反应:
Fe+NiO2+2H2O == Fe(OH)2+Ni(OH)2
下列有关蓄电池的叙述中错误的是 ( )
A 、放电时,铁是负极,NiO2是正极
B、 充电时,阴极上的电极反应为
Fe(OH)2+2e—=Fe+2OH—
C、 放电时,电解质溶液中的阴离子是向正极 方向移动
D、该蓄电池的电极必须浸在某种碱性电解质溶液中
C重点出击二、判断电极反应(定性)练电解液中含有K+、Cl —、SO42—、OH — (少量)、Cu2+、H+(少量),用两个石墨棒作电极,电解时,阳极上析出_______,电极反应式是______________;阴极析出_______,电极反应式是______________。改用两个铜棒作电极,则阳极变化是_______________,电极反应式是______________;阴极上析出_______,电极反应式是______________。Cl22Cl—- - 2e — = Cl2↑CuCu2++2e-=CuCu片逐渐变薄CuCu2++2e-=Cu
Cu -2e-= Cu2+小结与反思能根据电解规律,推断阳极和阴极上所发生的电极反应。产物是什么?有何现象?能熟练地写出电极反应式和电解总的化学方程式。
必须明确该电解池的电解质溶液中存在的离子,电解池的阴、阳极的电极材料,是惰性(Pt、石墨)电极还是金属电极(尤其是阳极材料)。
放电顺序: ⑴阳极:
(活性电极)>
S2 — >I — >Br — >Cl —
>OH — >含氧酸根>F —
⑵阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>
H+>Pb2+>Sn2+> Fe2+> Zn2+> Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+水溶液中电解的几种类型(惰性电极):含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐不活泼金属含氧酸盐、无氧酸 活泼金属的无氧酸盐、
不活泼金属的含氧酸盐重点出击三、计算各电极产物的物 质的量(定量)练: 用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L的气体,则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为( )
A.0.5mol/L B.0.8mol/L
C.1.0mol/L D.1.5mol/LC思维透视阴极:Cu2++2e- =Cu(开始)2H++ 2e-=H2 ↑(Cu2+完全放电后)阳极:4OH - + 4e- = 2H2O+O2 ↑n(Cu2+)x2+0.5moLx2=0.5moLx4 n(Cu2+)= 0.5moLC(CuSO4)= 0.5moL/0.5L=1.0moL/L
小结与反思 同一电解池或串联的几个电解池中,同一时间在各阴极、阳极转移电子的物质的量相等,因此各电极析出的物质的量有如下关系:O2~2Cl2~2Cu~4Ag~2H2 ~4e-
这是电化学简单计算中重要的基本关系。重点出击四、有关PH的计算练用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶液,经过一段时间以后,电解液的pH上升至13,则电解过程中两极上共产生的气体在标准状况下为:( )A.2.24L B.4.48L C.1.12L D.11.2L
B思维透视 溶液碱性,生成了OH-,C( OH- )增大0.1moL/L生成n(OH-)=2Lx 0.1moL/L=0.2moL消耗n(H+)=0.2moL2e- ~ 2 H+ ~ H2 ~ Cl2210.2moL0.1moL0.1moL1H2 和Cl2共0.2moL,即标准状况下为4.48L练用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设电解时阴极没有氢气极出,且电解液在电解前后的体积变化可以忽略,电极上应析出的银的质量是:( )A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg
B思维透视溶液酸性,生成了H+ ,C( H+ )增大0.001moL/L生成n(H+)=0.5Lx 0.001moL/L=5X10-4moL消耗n(OH-)=5X10-4moL4e- ~ 4 OH- ~ 4Ag
5X10-4moL5X10-4moLm(Ag)= 5X10-4moLx108g/moL=0.054g=54mg练: 用两支惰性电极插入500mLNaCl溶液中,通电电解,当阴极析出的氢气为56mL(标准状况,设电解液在是解前后体积变化忽略)时,此时溶液中的PH值约为( ) A.10 B.11 C.12 D.13
C思维透视 56mLH2为2.5×10-3moL;生成5×10-3moL的OH-;电解液C(OH-)=5×10-3moL/0.5L=0.01moL/L,此时溶液的PH值为12,选C .
电解食盐水(用惰性电极),阳极析出Cl2, 2Cl- -2e=Cl2↑; 阴析出H2, 2H++2e - = H2↑,
当阳极没有O2析出,阴极析出1moLH2时,
必有2moLOH-生成小结与反思 在电解某物质水溶液过程中,由于存在的电离平衡,
若阴极上析出1molH2, 表示有2molH+离子放电,而阳极OH-离子不放电,则溶液中增2molOH-离子;
若阳极上析出1molO2,表示溶液中有4molOH-离子放电,而阴极H+不放电,则溶液中增4molH+离子.
这是定量计算电解后溶液pH值的关键。
应用与实践 蓄电池使用日久后,正负极标志模糊,现根据下列两种条件,如何来判别正负极:
⑴氯化铜溶液,两根带有铜导线的碳棒;
⑵硫酸铜溶液,两根铜导线。解析:⑴先将碳棒上的铜线分别与蓄电池两极相连,然后将碳棒插入氯化铜溶液中,经一段时间后碳棒上有红色物质析出的所连电极为负极。
⑵将铜线与蓄电池两极相连后,插入硫酸铜溶液中,经一段时间后,铜导线变粗的所连电极为负极。
谢谢合作原电池定义将化学能转变成电能的装置
电解池 定义将电能转变成化学能的装置 电解池概念应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置 原电池形成条件:①活动性不同的两电极(连接);
②电解质溶液(插入其中并与电极自发反应);
③电极形成闭合电路 。电解池形成条件:①两电极接电源;
②两电极插入电解质溶液;
③形成闭合回路。 电镀池形成条件:①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极;
②电镀液必须含有镀层金属的离子。
(电镀过程浓度不变)原电池电极名称:负极:较活泼的金属
(电子流出的一极)
正极:较不活泼的金属或 能导电的非金属
(电子流入的一极) 电解池电极名称:阳极:与电源正极相连的极
阴极:与电源负极相连的极 电镀池电极名称:名称同电解,但有限制条件
阳极:必须是镀层金属
阴极:镀件 原电池电极反应:负极:氧化反应,金属失电 子
正极:还原反应,溶液中的阴离子得电子或氧气得电子(吸氧腐蚀) 电解池电极反应:阳极:氧化反应,溶液中的阴离子或电极金属失电子
阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子 电镀池电极反应:阳极:金属电极失电子
(溶解)
阴极:电镀液中阳离子得电子(控制条件,H+不放电) 原电池中电子流向: 由负极沿导线流向正极 电解池中电子流向: 由负极沿导线流向正极 课件25张PPT。电化学复习电化学复习
原电池原理及其应用理解原电池原理掌握原电池原理的应用复习目标普通锌锰电池碱性电池 镍
镉
电
池小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池 构成原电池条件原电池原理③两极相连形成闭合电路①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极②电极材料均插入电解质溶液中④发生自发的氧化还原反应原电池原理外电路(电子流动)内电路(离子流动)闭合回路负极氧化本身失电子溶解或通入的还原剂反应正极还原溶液中氧化剂得电子或电极表面覆盖的氧化剂得电子或通入的氧化剂得电子氧化还原反应以得失电子数相等叠加原电池“负极出电子,电子回正极”发生
失电子
的
氧化反应电解池 发生
得电子
的
还原反应 发生
失电子
的
氧化反应ZnCuZnCuABCDEF√下列哪些装置能构成原电池?√G√水果原电池电极的判断负极—失电子发生氧化反应的电极
正极—得电子发生还原反应的电极
原电池原理的应用原电池原理的应用判断电池在放电时的电极材料 名称 放 电 反 应 负极锌锰电池 Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH)+2NH3锌汞电池 Zn+HgO+H2O=Zn(OH)2+Hg铅蓄电池 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O镍镉电池 Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Zn Zn PbCd思考:判断原电池的正负极还有哪些方法?原电池电极反应式的书写找出两极放电的物质分析放电后的产物是否与溶液中溶质反应
原电池原理的应用原电池原理的应用常用电池的电极反应和电池总反应式书写
例:以Zn和Cu为电极材料,H2SO4溶液为电解质的原电池
例:以铜和石墨为电极材料,硝酸银溶液为电解质的原电池
例:普通锌-锰干电池1、仅有一电极材料参与反应课后练习:海水电池(Al—海水)
例:铅蓄电池放电时的反应总方程式
Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O
例:银锌纽扣电池放电时反应的总方程式
Zn+Ag2O +H2O =2Ag+Zn(OH) 22、两电极材料都参与反应课后练习:镍镉碱性电池氢氧燃料电池(电解质溶液为硫酸溶液):
(电解质溶液为氢氧化钾溶液)
3、两电极都不参与反应课后练习:天然气与氧气燃料电池(1)负氧正还。
(2)要注意溶液的酸碱性,适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O,以遵循电荷守恒和质量守恒。
(3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。
原电池电极反应式的书写注意事项:原电池原理的应用设计简单的原电池例:将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池Fe比Fe活泼差的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等负极:
正极:
电解质溶液: 例:Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式 :负极____________
正极_____________
如将稀硫酸改为浓硝酸则:
①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式 :负极____________
正极_____________________正负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑负正Cu-2e- = Cu2+ 2NO3-+4H++2e- = 2NO2↑+2H2O例:铜片和铝片作两极,分别用接线柱平行固定在塑料板上,取两只50mL小烧杯,一只中注入40ml浓硝酸,另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L稀硫酸,试回答:
(1)两电极用导线连接后同时插入稀硫酸中,
铝片上的电极反应方程式为 。
(2)两电极用导线连接后同时插入浓硝酸中,
铝片上的电极反应方程式为 。 举一反三例:用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气时,保持温度不变,在不影响生成氢气总量的前提下,若要使反应速率减慢,可向稀硫酸中加入一种盐的晶体,若要使反应速度加快,也可向稀硫酸中另一种盐的晶体。这两种盐分别是什么? 原电池原理的应用加快氧化还原反应的速率例:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则这四种金属的活动性顺序由强到弱为
。
原电池原理的应用判断金属的活泼性a>c>d>b金属的腐蚀及其防护原电池原理的应用钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后图一图二(1)上述两装置中铁钉发生变化的共性是:
(2)图一说明原溶液呈 性,铁钉发生 腐蚀,
电极反应为:
(3)图二说明原溶液呈 性,铁钉发生 腐蚀,
电极反应为: 发生了原电池 反应中性或弱酸吸氧负极:Fe -2e = Fe2+ ; 正极:2H2O +O2 +2e =4OH- 负极:Fe -2e = Fe2+ ;正极:2H+ +2e = H2↑较强酸性析氢金属防护的几种重要方法
①改变金属内部的组织结构,制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
③电化学保护法。金属的腐蚀及其防护 碱性电池具有容量大、放电电流大特点,得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池反应式: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是
A .电池工作时,锌失去电子
B .电池正极的电极反应式为:
2MnO2(s)+H2O(1)+2e_=Mn2O3(s)+2OH _(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
高考真题√原电池的应用化学电源的分类类 型一次电池
二次电池
燃料电池只能使用一次,不能充电复原继续使用的化学电池酸(或碱)性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池、放电后能充电复原继续使用的化学电池铅蓄电池、镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池将燃料燃烧的化学能直接转变成电能的电池氢氧燃料电池、 铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池 含 义示 例课件12张PPT。第四章 电化学基础潮阳西元中学 杨昊制作第三节 电解池思考回忆1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。
3、原电池是_____________ 的装置 。
4、构成原电池的条件是
水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应一、电解原理演示试验实验微观解释结论:电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下(直流电),改作_________移动而导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。 自由定向电解1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
2、电解池(电解槽):把电能转化为化学能的装置。思考???在溶液中存在Cu2+ 、CI-、H+、OH-四种离子,为何发生氧化还原反应的是Cu2+ 、CI- ?电解质在水溶液中放电规律讨论:比较电解池和原电池的异同~~~~~~例如:电解硫酸钠溶液发生氧化还原反应,从而形成电流电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应电源、电极(惰性或非惰性)、电解质(水溶液或熔融态) 由电极本身决定
正极:流入电子 负极:流出电子 由外电源决定
阳极:连电源正极 阴极:连电源负极(外电路)负极 → 正极 电源负极→阴极→阳极→电源正极(外电路)正极→负极电源正极→阳极→阴极→电源负极负极:Zn - 2e- =Zn2+(氧化反应)
正极:2H+ + 2e- =H2↑(还原原应) 阳极:2 CI- - 2e- = CI2 ↑(氧化反应)
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)化学能→ 电能电能→化学能设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池电解氯化铜二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀电极反应式阳极:2Cl - -2e- == Cl2↑阴极:2H+ + 2e- == H2 ↑总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2 ↑阳极:镀层金属
电镀液:含有镀层金
属的电解质
阴极:待镀金属制品电镀应用于铜的电解精练电解铜原理演示电极反应式
阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
阳极(粗铜): Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥3、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极:2Cl - -2e- == Cl2↑阴极:2Na+ + 2e- == 2Na总反应:2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑电解熔融氯化钠制钠思考交流试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同
(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物)小结与电源正极相连阳极阴极与电源负极相连发生氧化反应阳离子移向阴离子移向发生还原反应1、电源、电极、电极反应关系2、电解原理的应用:氯碱工业、电镀、电冶金练习分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。1.下列说法或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.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快
D.与电源负极相连的是电解槽的阴极
2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )。
A.加入适量的6mol/L的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液
3.用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是( )。
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl
4.下列关于铜电极的叙述,正确的是( )。
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时,铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极 作业:P83 3、4、5、6再见