1、第第09講講 電化學電化學知識梳理知識梳理基礎練習基礎練習能力提升能力提升知識梳理知識梳理一、一、原電池原電池二、二、金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護三、電解池三、電解池四、四、電解原理應用電解原理應用一、原電池一、原電池1 1、什么是原電池？、什么是原電池？把化學能變成電能的裝置，叫原電池。把化學能變成電能的裝置，叫原電池。2 2、構成原電池的條件、構成原電池的條件（1 1）自發發生的氧化還原反應）自發發生的氧化還原反應（2 2）兩個活潑性不同的電極）兩個活潑性不同的電極（3 3）有電解質溶液）有電解質溶液（4 4）形成閉合回路）形成閉合回路 練習練習:下列裝置中，能組成原電池的是下列裝置中

2、，能組成原電池的是:( ) 酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)D、E返回返回電池中微粒的移動方向的判斷：電池中微粒的移動方向的判斷：先確定電流方向，即可判斷陰陽離子的移動方向。先確定電流方向，即可判斷陰陽離子的移動方向。4 4、原電池電極的判斷及電極方程式的書寫、原電池電極的判斷及電極方程式的書寫（1 1）負極（）負極（- -）失去電子的極或電子流出的極失去電子的極或電子流出的極較活潑的金屬所在的極較活潑的金屬所在的極（2 2）正極（）正極（+ +）得到電子的極或電子流入的極得到電子的極或電子流入的極較不活潑的金屬（或者非金屬）所在的極較不活潑的金屬（或者非金屬）所在的

3、極注意：如果已經給了氧化還原反應總方程式，可直接根據化合注意：如果已經給了氧化還原反應總方程式，可直接根據化合價升降來判斷，發生氧化反應的一極為負極，發生還原反應的價升降來判斷，發生氧化反應的一極為負極，發生還原反應的極為正極。極為正極。練習練習:下列裝置是不是原電池下列裝置是不是原電池?若是若是,指出正負極指出正負極.（+）（+）（+）（）（）（）練習練習:返回返回5 5、簡單電池的電極方程式書寫、簡單電池的電極方程式書寫（1 1）負極（）負極（- -）：）：金屬金屬 Ne Ne- - = = 金屬陽離子金屬陽離子（2 2）正極（）正極（+ +）：）：溶液中的陽離子溶液中的陽離子 + Ne+

4、 Ne- -=對應的還原產物對應的還原產物 注意：要記住的一個較復雜電極反應（金屬吸注意：要記住的一個較復雜電極反應（金屬吸氧腐蝕的正極反應）氧腐蝕的正極反應）2H2O+O2 +4e- = 4OH-6、燃料電池電極方程式書寫、燃料電池電極方程式書寫負極：一般是燃料氣體失去電子，生成穩定氧化物，負極：一般是燃料氣體失去電子，生成穩定氧化物，如果生成物能與電解質溶液反應，必須考慮其反應。如果生成物能與電解質溶液反應，必須考慮其反應。正極：一般是氧氣得電子。正極：一般是氧氣得電子。2H2O+O2 +4e- = 4OH-如果如果OH-能與電解質溶液反應，必須考慮其反應。能與電解質溶液反應，必須考慮其反

5、應。注意：正負極電極反應相加為電池的總反應方程式，如果遇注意：正負極電極反應相加為電池的總反應方程式，如果遇到復雜電池，可以用總反應減去簡單的電極方程式，得另一到復雜電池，可以用總反應減去簡單的電極方程式，得另一極反應方程式。極反應方程式。例：寫出下列原電池的電極反應式和原電池總反應例：寫出下列原電池的電極反應式和原電池總反應式。式。負極（負極（Fe): Fe - 2e - = Fe2+正極（正極（C): 2H+ + 2e - = H2總反應式：總反應式： Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2例：若把例：若把1中的稀中的稀H2SO4改為改為NaCl溶液，能否構成原溶液，能否構成原電池，若能，

6、請寫出電極反應式和原電池總反應式。電池，若能，請寫出電極反應式和原電池總反應式。負極（負極（Fe) Fe - 2e - = Fe2+正極（正極（C) 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-總反應式：總反應式： 2Fe+ 2H2O + O2 =2 Fe(OH)2例：利用下述反應：例：利用下述反應： 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2設設計一個原電池裝置。畫出裝置圖；標明電極材料計一個原電池裝置。畫出裝置圖；標明電極材料和電解質溶液；寫出電極反應式。和電解質溶液；寫出電極反應式。 負極（負極（Cu): Cu - 2e- = Cu2+正極（正極（C): 2Fe3+2e- = 2Fe2

7、+返回返回二、金屬的腐蝕和防護二、金屬的腐蝕和防護a a析氫腐蝕（酸性環境）析氫腐蝕（酸性環境）b b吸氧腐蝕（堿性或中性環境）吸氧腐蝕（堿性或中性環境）注意：形成原電池能使化學反應速率加快。注意：形成原電池能使化學反應速率加快。1、金屬腐蝕、金屬腐蝕: (1)化學腐蝕化學腐蝕(2)電化腐蝕電化腐蝕 2、防護方法、防護方法:(1)改變金屬內部組織結構改變金屬內部組織結構如：制成不銹鋼如：制成不銹鋼(2)在金屬表面覆蓋保護在金屬表面覆蓋保護 如：在金屬表面噴油漆，電鍍等如：在金屬表面噴油漆，電鍍等(3)電化學保護法電化學保護法如：犧牲陽極的陰極保護法如：犧牲陽極的陰極保護法原電池原理原電池原理外

8、加電流的陰極保護法外加電流的陰極保護法電解原理電解原理例：以下現象與電化腐蝕無關的是（例：以下現象與電化腐蝕無關的是（ ）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易生銅綠黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易生銅綠B.生鐵比軟件芯（幾乎是純鐵）容易生銹生鐵比軟件芯（幾乎是純鐵）容易生銹C.鐵質器件附有銅質配件，在接觸處容易生銹鐵質器件附有銅質配件，在接觸處容易生銹D.銀質獎章久置后表面變暗銀質獎章久置后表面變暗D例：鋼鐵發生電化學腐蝕時，負極發生的反應例：鋼鐵發生電化學腐蝕時，負極發生的反應是（是（ ）A. 2H+ + 2e - = H2B. 2H2O + O2 + 4e - = 4OH-C. Fe 2e -

9、 = Fe2+D. 4OH- + 4e - = 2H2O + O2AD返回返回三、電解池三、電解池1、裝置特點、裝置特點:電能轉化為化學能電能轉化為化學能2、形成條件：、形成條件：(1)與電源相連的兩個電極與電源相連的兩個電極(2)電解質溶液電解質溶液(或熔化的電解質或熔化的電解質)(3)形成閉合回路形成閉合回路+陽陽極極陰陰極極陽離子陽離子陰離子陰離子物理上：物理上：正極：電子流出的電極。正極：電子流出的電極。負極：電子流入的電極。負極：電子流入的電極。化學上：化學上：陽極：發生氧化反應的電極。陽極：發生氧化反應的電極。陰極：發生還原反應的電極。陰極：發生還原反應的電極。 e-e- e-電源

10、的電源的正正極極 - 電解池的電解池的陽陽極極 -發生發生 氧化氧化反應反應電源的電源的負負極極 - 電解池的電解池的陰陰極極 -發生發生 還原還原反應反應電電解解原原理理惰性電極：惰性電極：石墨、金、石墨、金、鉑。鉑。3、電解池中常見陰陽離子放電順序、電解池中常見陰陽離子放電順序(離子濃度接近時離子濃度接近時)陽離子放電（得電子）由難到易陽離子放電（得電子）由難到易陰離子陰離子（失電子）（失電子）總結：電極方程式書寫可簡單歸納為：總結：電極方程式書寫可簡單歸納為：先判斷電極：先判斷電極：1、如果陽極材料為活性電極：、如果陽極材料為活性電極：陽極反應為：陰離子陽極反應為：陰離子Ne- = 對應

11、氧化產物對應氧化產物陰極反應：陽離子陰極反應：陽離子+Ne- = 對應還原產物對應還原產物陽極反應為：電極陽極反應為：電極 Ne- = 陽離子陽離子陰極反應：陽離子陰極反應：陽離子+Ne- = 對應還原產物對應還原產物2、如果陽極材料為惰性電極：、如果陽極材料為惰性電極：判斷溶液中離子移動方向和導線中電子移動方向：判斷溶液中離子移動方向和導線中電子移動方向：先判斷電先判斷電流方向，再根據電流方向確定。流方向，再根據電流方向確定。判斷電極周圍判斷電極周圍PH的變化：的變化：根據電極方程式看根據電極方程式看H+和和OH是否變是否變化化關于總方程式的書寫：關于總方程式的書寫：一般為將陰陽極電極反應方

12、程式相加：一般為將陰陽極電極反應方程式相加：相加時注意相加時注意陰陽極得失電子數要相同陰陽極得失電子數要相同同時同時如果陰陽極電極方程式中出現如果陰陽極電極方程式中出現H+和和OH時時，得分析其，得分析其來源，來源，如果是水電離的如果是水電離的H+和和OH，需改成水，需改成水，再相加。，再相加。練習：寫出用惰性電極電解以下物質時的電極方程式和練習：寫出用惰性電極電解以下物質時的電極方程式和總方程式。總方程式。NaCl 、HCl、CuSO4、Na2SO4返回返回 陽離子放電由難到易(離子濃度接近時)K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+

13、 Fe3+ Hg2+ Ag + 陰離子放電由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-ABCD惰性電極電解惰性電極電解AC區化合物水溶液：區化合物水溶液：如如NaOH、H2SO4、Na2SO4。電解水型！電解水型！溶液濃度？溶液濃度？pH值？怎樣使電解質溶液復原？值？怎樣使電解質溶液復原？常見陰陽離子放電順序常見陰陽離子放電順序 陽離子放電由難到易(離子濃度接近時)K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag + 陰離子放電由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-AB

14、CD電解電解BD區化合物水溶液：區化合物水溶液：如如HCl、CuCl2。電解電解質型！電解電解質型！溶液濃度？溶液濃度？pH值？怎樣使電解質溶液復原？值？怎樣使電解質溶液復原？ 陽離子放電由難到易(離子濃度接近時)K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag + 陰離子放電由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-ABCD電解電解AC區化合物水溶液：區化合物水溶液：如如NaCl。放放H2生堿型！生堿型！溶液濃度？溶液濃度？pH值？怎樣使電解質溶液復原？值？怎樣使電解質溶液復原？ 陽離子放電由

15、難到易(離子濃度接近時)K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag + 陰離子放電由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-ABCD電解電解BC區化合物水溶液：區化合物水溶液：如如CuSO4、AgNO3。放放O2生酸型！生酸型！溶液濃度？溶液濃度？pH值？怎樣使電解質溶液復原？值？怎樣使電解質溶液復原？返回返回四、電解原理應四、電解原理應用用1.氯堿工業：氯堿工業：2.電鍍電鍍概念：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層概念：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。其它金屬或合

16、金的過程。電鍍池形成條件電鍍池形成條件+鍍件鍍件鍍層金屬鍍層金屬含鍍層金屬離子的鹽溶液含鍍層金屬離子的鹽溶液鍍件作陰極鍍件作陰極鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極含鍍層金屬陽離子含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液的鹽溶液作電解液3.銅的精煉池銅的精煉池A硫 酸 銅硫 酸 銅溶液溶液純純銅銅粗粗銅銅形成條件形成條件純銅作陰極純銅作陰極粗銅作陽極粗銅作陽極含銅離子的鹽溶含銅離子的鹽溶液作電解液液作電解液例：用鉑電極（惰性）電解下列溶液時，陰極例：用鉑電極（惰性）電解下列溶液時，陰極和陽極上的主要產物是和陽極上的主要產物是H2、O2的是（的是（ ） A.NaOH溶液溶液 B.HCl溶液溶液 C.MgSO4溶

17、液溶液 D.AgNO3溶液溶液AC例：下列關于銅電極的敘述，不正確的例：下列關于銅電極的敘述，不正確的是（是（ ） A.銅鋅原電池中銅是正極銅鋅原電池中銅是正極 B.用電解法精煉粗銅時銅做正極用電解法精煉粗銅時銅做正極 C.在鍍件上鍍銅時可用金屬銅做陽極在鍍件上鍍銅時可用金屬銅做陽極 D.電解稀硫酸制電解稀硫酸制H2、O2時銅做陽極時銅做陽極BD 例：在浸泡過碘化鉀溶液和例：在浸泡過碘化鉀溶液和淀粉溶液的濾紙上，接上電源（如圖）。淀粉溶液的濾紙上，接上電源（如圖）。通電后，發現在通電后，發現在A處出現藍色。處出現藍色。（1）請寫出）請寫出A、B處的電極方程式和寫出總反應處的電極方程式和寫出總反

18、應 A、 ， B、 ， 總反應：總反應： 。 （2）若有）若有0.02mol電子流入電源正極，電子流入電源正極， 理論上可產生理論上可產生 molH2。AB2 2I I- - - - 2e2e- - = I= I2 22 2H H+ + + 2e+ 2e- - =H=H2 22 2KI+2HKI+2H2 2O 2KOH+IO 2KOH+I2 2+H+H2 2電解0.010.01有關電解的計算：有關電解的計算：得失電子守衡、串聯電路通過的電子相同。得失電子守衡、串聯電路通過的電子相同。陽極：陽極：4OH- -4e - = 2H2O + O2 陰極：陰極：Ag+ + e - =Ag總總:4AgNO

19、3+2H2O = 4Ag+O2+4 HNO3電解電解轉移電子轉移電子4 mol4 mol2 mol4 mol4 mol1 mol例：將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三例：將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯，在一定的條件下通電一段時間后，析個電解槽串聯，在一定的條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為（出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為（ ） A. 1 : 2 : 3 B. 3 : 2 : 1 C. 6 : 3 : 1 D. 6 : 3 :2D例：用兩個惰性電極插入例：用兩個惰性電極插入500 mlAgNO3溶液中，通電溶液中，通電電解。當電解液的電解。當電解液

20、的pH從從6.0變為變為3.0時（設電解時陰極時（設電解時陰極沒有氫氣逸出，且電解液在電解前后體積變化可以忽沒有氫氣逸出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質量大約是（略），電極上析出銀的質量大約是（ ） A. 27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mgB返回返回返回目錄返回目錄基礎練習基礎練習解析：解析：Zn是負極，故是負極，故A錯；錯；電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同，故電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同，故B正正確；確；根據閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負極流向正根據閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負極流向正極，故

21、極，故C正確；正確；在溶液中，陽離子往正極移動，故在溶液中，陽離子往正極移動，故D錯誤。錯誤。答案：答案：BC答案：答案：AC解析：難度：易，電解液為酸性，故解析：難度：易，電解液為酸性，故A錯，負極通入氫氣，錯，負極通入氫氣，正極通入氧氣，故正極通入氧氣，故B、D錯。錯。答案：答案：C解析：銅綠是生活中常見現象，反應原理為解析：銅綠是生活中常見現象，反應原理為2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2CO3(OH)2，故青銅器應保存在干，故青銅器應保存在干燥的環境中或表面覆蓋一層防滲的高分子膜防止被腐蝕。燥的環境中或表面覆蓋一層防滲的高分子膜防止被腐蝕。A可能發生原電池反應而被腐蝕。可能發生原電池

22、反應而被腐蝕。答案：答案：BD解析：鋼鐵在潮濕的環境中發生吸氧腐蝕，負極反應為：解析：鋼鐵在潮濕的環境中發生吸氧腐蝕，負極反應為：Fe2e Fe2，正極反應為：，正極反應為：2H2OO24e 4OH，在空氣與水交界處溶液中的氧氣不斷溶解，因此在空氣與水在空氣與水交界處溶液中的氧氣不斷溶解，因此在空氣與水交界處鋼鐵更容易腐蝕。交界處鋼鐵更容易腐蝕。答案：答案：A答案：答案：C解析：解析：Cu作負極，作負極，Ag作正極。負極：作正極。負極：Cu-2e-=Cu2+；正極：；正極：Ag+ + e- =Ag。在外電路中，電子由。在外電路中，電子由Cu電極流向電極流向Ag電極，電極，而電流方向與電子流向相

23、反，所以而電流方向與電子流向相反，所以1錯。沒有鹽橋，原電池不錯。沒有鹽橋，原電池不能繼續工作，能繼續工作，3錯。無論是否為原電池，反應實質相同，均為錯。無論是否為原電池，反應實質相同，均為氧化還原反應，氧化還原反應，4對。對。答案：答案：C解析：銀器在空氣中久置會被解析：銀器在空氣中久置會被O2所氧化變黑，為化學腐蝕，所氧化變黑，為化學腐蝕，A正確。當鍍層破損時，正確。當鍍層破損時，Sn-Fe可形成原電池，不再起到保可形成原電池，不再起到保護作用，護作用，B錯。與錯。與Zn塊形成原電池，塊形成原電池，Zn作負極（陽極），從作負極（陽極），從而保護而保護Fe正極（陰極），所以正極（陰極），所以

24、C正確；外加電流保護法應該正確；外加電流保護法應該與直流電源的負極相連，故與直流電源的負極相連，故D錯。錯。答案：答案：AC返回目錄返回目錄能力提升能力提升解析：解析：A. 鋅錳干電池的碳棒為負極，不會被消耗；鋅錳干電池的碳棒為負極，不會被消耗；B 燃料電池將燃料的化學能轉化為電能和部分熱能散失；燃料電池將燃料的化學能轉化為電能和部分熱能散失；C 燃料電池燃料是被氧化的，永遠做負極；燃料電池燃料是被氧化的，永遠做負極；D 太陽能電池的主要材料是硅而非二氧化硅。太陽能電池的主要材料是硅而非二氧化硅。答案：答案：C答案：答案：CD答案：答案：B解析：本題涵蓋電解池與原電池的主體內容，涉及電極判斷解

25、析：本題涵蓋電解池與原電池的主體內容，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題。根據給出的正極得電子的反應，與電極反應式書寫等問題。根據給出的正極得電子的反應，原電池的電極材料原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時（原電池）負極可以判斷放電時（原電池）負極的電極反應式為的電極反應式為Al-3e-=Al3+。A、Li和和Al分別是兩極材料。分別是兩極材料。B、應有應有Al的參加。的參加。D、應當是陽極失電子反應。、應當是陽極失電子反應。答案：答案：C解析：首先明確解析：首先明確a為負極，這樣電子應該是通過外電路由為負極，這樣電子應該是通過外電路由a極極流向流向b，A錯；錯；B選項反應應為選項反應應為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告沒有告知標準狀況。知標準狀況。答案：答案：D解析