新課標(biāo)人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池電化學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)回顧1、原電池是______________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_______________反應(yīng)。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氧化還原反應(yīng)2、如右圖所示，組成的原電池：（1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：Zn電極是____（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)為_______________，該反應(yīng)是______（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)；Cu電極是______極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng)。（2）當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時：Zn電極是____極，其電極反應(yīng)為_____________，該反應(yīng)是________反應(yīng)；Cu電極是____極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)_________反應(yīng).負(fù)Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑還原負(fù)Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu還原電化學(xué)基礎(chǔ)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液鹽橋失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑陰離子陽離子總反應(yīng)：負(fù)極正極2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽離子原電池原理外電路內(nèi)電路電化學(xué)基礎(chǔ)與原電池相關(guān)的概念1.電路：外電路內(nèi)電路電子流向：負(fù)極流向正極電流方向：正極流向負(fù)極陰離子流向負(fù)極陽離子流向正極2.電極：正極：電子流入的一極負(fù)極：電子流出的一極3.電極反應(yīng)式：正極：2H++2e-＝H2↑負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+4.總反應(yīng)式：Zn+2H+

＝Zn2++H2↑電化學(xué)基礎(chǔ)？提出問題：上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進(jìn)措施？學(xué)生討論：造成的主要原因：由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。這種作用稱為極化作用。一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？電化學(xué)基礎(chǔ)實驗三（書71頁實驗4-1）實驗探索實驗現(xiàn)象：分析：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？參考教材71頁

有鹽橋存在時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過電路。取出鹽橋，電流計指針即回到零點，說明沒有電流通過。鹽橋制法：1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙)，將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管，用棉花都住管口即可。電化學(xué)基礎(chǔ)鹽橋的作用：（1）使整個裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。得出結(jié)論

由于鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴(kuò)散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴(kuò)散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進(jìn)行，一直到鋅片全部溶解或

CuSO4溶液中的

Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質(zhì)溶液與KCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。（2）平衡電荷。

在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。Zn失去電子形成的Zn2+進(jìn)入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時，CuSO4則由于Cu2+

變?yōu)镃u，使得

SO42-相對較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。電化學(xué)基礎(chǔ)請同學(xué)們思考：上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池的正負(fù)極，并分別寫出其中負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。ZnSO4溶液CuSO4溶液負(fù)極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）

正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）電池反應(yīng)（總化學(xué)方程式）：Zn+Cu2+=Zn2++Cu電池符號：

Zn︱ZnSO4‖

CuSO4

︱Cu

負(fù)極鹽橋正極一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究?電化學(xué)基礎(chǔ)二、由兩個半電池組成原電池的工作原理（1）把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)方式連接，可以獲得電流。①在這類電池中，用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。②在原電池的內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中，并通過陰陽離子的定向運(yùn)動而形成內(nèi)電路。（2）探究組成原電池的條件練習(xí)：鋅銅原電池產(chǎn)生電流時，陽離子（）A移向Zn

極，陰離子移向Cu極B移向Cu

極，陰離子移向Zn極C和陰離子都移向Zn極D和陰離子都移向Cu極B電化學(xué)基礎(chǔ)實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實驗電化學(xué)基礎(chǔ)（可以）（不可以）形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；第二組實驗實驗探究形成原電池的條件電化學(xué)基礎(chǔ)第三組實驗實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）可以電化學(xué)基礎(chǔ)（2）組成原電池的條件

（1）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。

（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。

（3）兩極相連形成閉合電路。

（4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。電化學(xué)基礎(chǔ)ABCDEFMN1.下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXXV原電池構(gòu)成條件典型例題：V電化學(xué)基礎(chǔ)2.一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應(yīng)的的原電池正確組合是（）C原電池構(gòu)成條件ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例題：電化學(xué)基礎(chǔ)（3）原電池的正負(fù)極的判斷方法(參考第二教材P118)

微觀判斷（根據(jù)電子流動方向）電子流出的極電子流入的極——負(fù)極——正極

較活潑的電極材料較不活潑的電極材料

質(zhì)量增加的電極工作后質(zhì)量減少的電極——負(fù)極——正極——正極——負(fù)極工作后，有氣泡冒出的電極為正極發(fā)生氧化反應(yīng)的極發(fā)生還原反應(yīng)的極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)③根據(jù)電極增重還是減重④根據(jù)電極有氣泡冒出：——負(fù)極——正極電化學(xué)基礎(chǔ)1.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，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.CuB2.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的pH()A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C典型例題：電化學(xué)基礎(chǔ)3.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB電化學(xué)基礎(chǔ)4、如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(D)A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)C.鐵圈向下傾斜，銀圈向上傾斜D.銀圈向下傾斜，鐵圈向上傾斜電化學(xué)基礎(chǔ)（4）電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極②金屬和非金屬。如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極③金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO2作正極④惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進(jìn)行，則左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。電化學(xué)基礎(chǔ)請根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫出原電池的裝置簡圖。電化學(xué)基礎(chǔ)１)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)２)通常須兩個活性不同的電極３)電解質(zhì)溶液４)還原劑在負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)．電化學(xué)基礎(chǔ)1.利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池；2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；3.進(jìn)行金屬活動性強(qiáng)弱比較；4.電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。三、原電池的主要應(yīng)用：5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象電化學(xué)基礎(chǔ)(1)比較金屬活動性強(qiáng)弱。例1：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；（C）原電池原理應(yīng)用：電化學(xué)基礎(chǔ)(2)比較反應(yīng)速率例2：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D

）原電池原理應(yīng)用：電化學(xué)基礎(chǔ)(3)比較金屬腐蝕的快慢例3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)原電池原理應(yīng)用：電化學(xué)基礎(chǔ)例4：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)電化學(xué)基礎(chǔ)(4)判斷溶液pH值變化例5：在Cu-Zn原電池中，200mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時間后，從裝置中共收集到0.168L升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值變_________？（溶液體積變化忽略不計）0.2解得：y

＝0.015(mol)x＝0.015(mol)＝＝3.75×10﹣4(mol/L)∴pH＝-lg3.75×10－4＝4-lg3.75答：……－0.015根據(jù)電極反應(yīng)：正極：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-

＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑大

0.015原電池原理應(yīng)用：電化學(xué)基礎(chǔ)(5)原電池原理的綜合應(yīng)用例6：市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等。“熱敷袋”啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕，啟用時，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后，會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。“熱敷袋”是利用

放出熱量。2)炭粉的主要作用是

。3)加入氯化鈉的主要作用是

。鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液原電池原理應(yīng)用：電化學(xué)基礎(chǔ)

拓展練習(xí)（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象。

兩極反應(yīng)式為：正極

；負(fù)極

。

該裝置將

能轉(zhuǎn)化為

能。（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則正極為

，總反應(yīng)方程為

。鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；2H++2e—=H2↑Mg－2e—=Mg2+

化學(xué)能電能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑電化學(xué)基礎(chǔ)小結(jié)１定義:（1）由兩個半電池組成的鋅銅原電池的工作原理

原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。2、原電池的工作原理較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)。負(fù)極正極電子流向電流流向（2）形成原電池的條件（3）原電池的正負(fù)極的判斷方法（4）電極材料的選擇（電池的電極必須導(dǎo)電）電化學(xué)基礎(chǔ)

在一瓣橘子上相隔0.5cm分別插一小銅片和鋁片，把銅片和鋁片的另一端通過導(dǎo)線接觸耳機(jī)的兩極，試試能否聽到“嘎嘎”聲。能夠從耳機(jī)中聽到“嘎嘎”聲，說明了什么？用其他金屬、水果、液體再試一試。研究性學(xué)習(xí)鋁片銅片電化學(xué)基礎(chǔ)新課標(biāo)人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理21十一月2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源電化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)電源［學(xué)與問］在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用過哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？電池化學(xué)電池太陽能電池原子能電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將放射性同位素自然衰變時產(chǎn)生的熱能通過熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鉛蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池等。廣泛應(yīng)用于通訊、交通、文化、辦公及家用電子產(chǎn)品。高科技、軍事、生產(chǎn)行業(yè)也有特殊應(yīng)用。電化學(xué)基礎(chǔ)【思考】①目前化學(xué)電池主要分為哪幾個大類？在性能等方面它們各有什么特點？產(chǎn)生電能的基本原理是什么？②化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點？③判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？電化學(xué)基礎(chǔ)知識點1：化學(xué)電池1)概念:將化學(xué)能變成電能的裝置2)分類:①一次電池又稱不可充電電池——如：干電池②二次電池又稱充電電池——蓄電池③燃料電池3)優(yōu)點:4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。②可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。③易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。①比能量［符號(W·h/kg)，(W·h/L)］指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少②比功率[符號是W/kg，W/L)]指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小③電池的儲存時間的長短電化學(xué)基礎(chǔ)1、干電池(普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還填充MnO2的黑色粉末吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O請寫出各電極的電極反應(yīng)。一、一次電池電化學(xué)基礎(chǔ)練：寫出鋅錳干電池的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。負(fù)極————————————————正極————————————————總反應(yīng)———————————————通常我們可以通過干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？_____________________________我們在使用干電池的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請推測可能是干電池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2，H2+2MnO2=Mn2O3+H2O鋅筒變軟，電池表面變得不平整MnO2Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O電化學(xué)基礎(chǔ)堿性鋅-錳干電池負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：電解質(zhì)：KOH——Zn——MnO2Zn+2OH--2e-

=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2［思考］該電池的正負(fù)極材料和電解質(zhì)．電化學(xué)基礎(chǔ)干電池負(fù)極:Zn－2e-＝Zn2＋

普通鋅錳干電池：（-）ZnZnCl2、NH4Cl（糊狀）石墨(ＭnO2)(+）正極:2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑

總電池反應(yīng)方程式：2NH4Cl＋Zn＝ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑

缺點：放電量小，放電過程中易氣漲或漏液

改進(jìn)后堿性鋅錳電池的優(yōu)點：電流穩(wěn)定，放電容量、時間增大幾倍，不會氣漲或漏液。

二氧化錳的用途Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2電化學(xué)基礎(chǔ)2、迷你型電池

優(yōu)點：電壓高、穩(wěn)定，低污染。

用途：手表、相機(jī)、心率調(diào)節(jié)器HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S）Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）電化學(xué)基礎(chǔ)3、鋰電池鋰電池：（-）Li（S）LiI（晶片）I2(+）鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S負(fù)極：

；正極：

。用途：質(zhì)輕、高能(比能量高)、高工作效率、高穩(wěn)定電壓、工作溫度寬、高使用壽命，廣泛應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S電化學(xué)基礎(chǔ)鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池……1.鉛蓄電池1)正負(fù)極材料正極：PbO2負(fù)極：Pb2)工作機(jī)制電解質(zhì)：H2SO4溶液鉛蓄電池為典型的可充電電池，其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個過程二、二次電池電化學(xué)基礎(chǔ)放電過程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2OPb(s)+SO42--2e-=PbSO4(s)正極：PbO2(s)+4H++SO42-+2e-=2PbSO4(s)+2H2O

氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)負(fù)極：①放電過程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過程電化學(xué)基礎(chǔ)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O(l)①充電過程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-

還原反應(yīng)陰極：陽極：2PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+H++SO42-

氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源正極充電過程總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：放電充電電化學(xué)基礎(chǔ)3)優(yōu)缺點簡析缺點：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境優(yōu)點：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉其它二次電池鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池……電化學(xué)基礎(chǔ)2、銀鋅蓄電池

正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O

寫出電極反應(yīng)式。充電放電1970-1975,開發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983,為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國國家能源部發(fā)展電動車用的鎳鋅電池。1998-1992,為美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。電化學(xué)基礎(chǔ)銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O放電充電此電池放電時，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-電化學(xué)基礎(chǔ)3、鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放電充電負(fù)極材料：Cd；正極材料：涂有NiO2，電解質(zhì)：KOH溶液。反應(yīng)式如下：寫出電極反應(yīng)式。

特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。電化學(xué)基礎(chǔ)鎳—鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負(fù)極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A.Cd

（A

）B.

NiO(OH)

D.Ni(OH)2C.Cd(OH)2電極反應(yīng)：負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-電化學(xué)基礎(chǔ)大有發(fā)展前景的燃料電池

燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時釋放出來的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%，約為火力發(fā)電的2倍。這是因為火力發(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于19世紀(jì)30年代末，經(jīng)反復(fù)試驗、改進(jìn)，到20世紀(jì)60年代才開始進(jìn)入實用階段。第一代燃料電池的

大致情況如下：

(三)燃料電池電化學(xué)基礎(chǔ)氫氧燃料電池電化學(xué)基礎(chǔ)新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池電化學(xué)基礎(chǔ)燃料電池

優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，對環(huán)境友好

用途：宇宙飛船，應(yīng)用前景廣闊負(fù)極:2H2+4OH-－4e-＝4H2O正極:O2+2H2O＋4e-＝4OH-

總反應(yīng)方程式：

2H2＋O2＝2H2O電化學(xué)基礎(chǔ)燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-電化學(xué)基礎(chǔ)固體燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O電化學(xué)基礎(chǔ)航天技術(shù)上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點。用Pt做電極，KOH溶液做電解液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電池。請寫出各電極的電極反應(yīng)。氫氧燃料電池若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH電化學(xué)基礎(chǔ)將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實質(zhì)判斷，通入甲烷的一極為____，這一極的電極反應(yīng)為___________________；通入氧氣的一極為_______，電極反應(yīng)為__________________________________，總反應(yīng)為__________________________。負(fù)極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)電化學(xué)基礎(chǔ)書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；電化學(xué)基礎(chǔ)課堂總結(jié)1、僅有一個電極材料參與反應(yīng)的原電池：

負(fù)極：M-xe=Mx+

正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2、兩個電極均參與反應(yīng)的原電池（如蓄電池，紐扣電池）①電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極．電化學(xué)基礎(chǔ)②電子得失均由兩電極本身發(fā)生．③電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與．

3、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）①兩電極材料均為惰性電極．②負(fù)極－可燃性氣體失電子，正極－助燃性氣體得電子．③電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液．電化學(xué)基礎(chǔ)1、在含有H2S氣體的空氣中，銀器表面易變黑（生成了Ag2S），為了除去銀器表面Ag2S，可采用如下方法：在一個鋁制的容器中放入食鹽溶液，將銀器浸入食鹽溶液，使銀器與鋁接觸良好．過一段時間，銀器表面變?yōu)殂y白色，并聞到臭雞蛋的氣味，觀察到有少量白色絮狀沉淀生成，請用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過程．鞏固練習(xí)Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S?電化學(xué)基礎(chǔ)2、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極燃?xì)猓频迷?5℃下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-=4CO2+4e正極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2電化學(xué)基礎(chǔ)3.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為Li+MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是（）A、Li是正極，電極反應(yīng)為Li－e-=Li+B、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－e-=Li+C、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2–D、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－2e-=Li2+B電化學(xué)基礎(chǔ)4、1991年我國首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20到50倍。運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識，推測該新型電池兩極上可能發(fā)生的電極反應(yīng)。負(fù)極正極4Al-12e=4Al3+3O2+6H2O+12e=12OH-不活潑金屬或碳Cu5已知：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用這一反應(yīng)，試設(shè)計一個原電池，畫出示意圖，標(biāo)明電極材料名稱，電解質(zhì)溶液，然后填空：正極電極反應(yīng)負(fù)極電極反應(yīng)

2Fe3++2e=2Fe2+Cu-2e=Cu2+電化學(xué)基礎(chǔ)6、已知：鉛蓄電池充電完畢后，電池中硫酸的密度為

1，放電完畢后，溶液的密度變?yōu)?/p>

2。又鉛蓄電池充電時的反應(yīng)：2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4法拉第常數(shù)：F=96500C/mol⑴寫出鉛蓄電池使用時所產(chǎn)生的總反應(yīng)式及兩電極上的半反應(yīng)。⑵已知充放電完畢后，溶液的密度是下列兩個數(shù)據(jù)：1.10g/cm3,相當(dāng)于含14.35%(質(zhì)量)的硫酸，1.28g/cm3,相當(dāng)于含36.87%(質(zhì)量)的硫酸請指出分別

1，

2對應(yīng)于哪一個數(shù)據(jù)？⑶用什么方法可以確定什么時候該充電什么時候該停止充電？⑷按方程式計算生成及消耗的水和硫酸的質(zhì)量。⑸計算一個電容量為4.32×106C的蓄電池中需加多少硫酸？⑹用久了的鉛蓄電池會對環(huán)境造成污染，為什么？充電電化學(xué)基礎(chǔ)新課標(biāo)人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理21十一月2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池（3課時）電化學(xué)基礎(chǔ)思考回憶1、電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在_____________或__________狀態(tài)下離解成____________的過程。3、原電池是_____________

的裝置。4、寫出下列物質(zhì)的電離方程式

CuCl2

H2ONaHSO4CH3COONH4

水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液熔融自由移動離子把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電化學(xué)基礎(chǔ)一、電解原理演示試驗實驗微觀解釋結(jié)論：電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作______________運(yùn)動；在外電源的作用下（直流電)，改作_________移動而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時，在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，即被電解，電離是__________的前題。

自由定向電解電化學(xué)基礎(chǔ)直流電源電極電解質(zhì)電極反應(yīng)陰極:陽極:總反應(yīng):Cu2+Cl–Cl–Cu2++2e＝Cu2Cl－－2e＝Cl2↑

Cu2++2Cl－電解CuCl2（還原反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）電解被還原得e失e被氧化（放出Cl2↑）

（析出Cu）電解氯化銅原理CuCl2

＝Cu2++2Cl–II陰極陽極ee正極負(fù)極電源Cu+Cl2↑Cu+Cl2↑（氧化還原反應(yīng)）電化學(xué)基礎(chǔ)1、電解原理在外加直流電源的作用下，電解質(zhì)的陰陽離子在陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程，叫電解。⑴電流是發(fā)生氧化—還原反應(yīng)的根源、動力。⑵陰陽離子在做定向運(yùn)動導(dǎo)電的同時，也就在兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成了新物質(zhì)；而金屬導(dǎo)電是由自由電子的定向運(yùn)動形成，無反應(yīng)發(fā)生，無新物質(zhì)生成，兩者有本質(zhì)區(qū)別。明確電化學(xué)基礎(chǔ)定義：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。組成：兩個電極、電解質(zhì)溶液、直流電源電極陽極：與外電源正極相連的電極，出電子，氧化反應(yīng)。陰極：與外電源負(fù)極相連的電極，進(jìn)電子，還原反應(yīng)。惰性電極：C、Pt、Au等，不論做陰極、陽極，本身都不反應(yīng)。活潑電極：Fe、Cu、Ag等,做陰極本身不反應(yīng),做陽極，本身被氧化溶解。電解池電極材料2、電化學(xué)基礎(chǔ)3、構(gòu)成電解池的條件：①直流電源；與電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極②電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④

形成閉合的回路電化學(xué)基礎(chǔ)4.電解池電極反應(yīng)規(guī)律（陽氧陰還）

(1)陰極：得電子，還原反應(yīng)

①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）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”失電子電化學(xué)基礎(chǔ)重點要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物，必須掌握離子的放電順序。陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。電化學(xué)基礎(chǔ)離子放電順序：陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。

①活性材料作電極時：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時：溶液中陰離子的放電順序（由難到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：當(dāng)離子濃度相差較大時，放電順序要發(fā)生變化，相同時按H+,不同時按（H+）

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：陽極：陰極:電化學(xué)基礎(chǔ)想一想：

若以銅為陽極,鐵為陰極,電解

氯化銅溶液，情況又如何？電化學(xué)基礎(chǔ)分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子電化學(xué)基礎(chǔ)5電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫：例：寫出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式，方法

陰極：陽極：③、最后使得失數(shù)相等，兩極半反應(yīng)相加得總方程式；電解電解＞陰極：陽極：4OH－－4e＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e＝2CuOH－

SO4

2－H+Cu2+H2OH++OH－CuSO4

＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比較出陰陽極的放電離子：②、然后寫電極反應(yīng)式：2Cu＋O2↑+4H+或2CuSO4+2H2O（電解化學(xué)方程式）2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O（電解離子方程式）＜電化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)：完成下列溶液的電極反應(yīng)。

(以石墨為電極電解)硫酸溶液：鹽酸：NaOH溶液:CuBr2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：Na2SO4溶液：電化學(xué)基礎(chǔ)陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：4H++4e-=2H2↑總反應(yīng)：2H2O2H2↑+O2↑電化學(xué)基礎(chǔ)陽極：2Cl--2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑2HClH2↑+Cl2↑

總反應(yīng)：電化學(xué)基礎(chǔ)陽極：Cu–2e-=Cu2+陰極：Cu2++2e-=Cu電化學(xué)基礎(chǔ)陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e-=2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑電化學(xué)基礎(chǔ)電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)

陽極：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū)：電解本身型如CuCl2

、HClⅠ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū)：電解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+電化學(xué)基礎(chǔ)

電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉例電極反應(yīng)溶液PH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例僅溶劑水電解

僅溶質(zhì)電解

溶質(zhì)和溶劑同時電解

含氧酸H2SO4強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH-→4e-=O2+2H2O陰極：4H++4e-=2H2↑減小增大不變H2O陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減少CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑增大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CuO電化學(xué)基礎(chǔ)（A）（B）（C）（D）Hg(NO3)2AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.判斷A、B、C、D屬于原電池的是——，屬于電解池的是——；并寫出下列裝置的電極反應(yīng)式。鞏固練習(xí)電化學(xué)基礎(chǔ)2.如上圖所示，通電后A極上析出Ag，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變

B電化學(xué)基礎(chǔ)3.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在①和④兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1︰2的是甲乙

ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3

甲乙D電化學(xué)基礎(chǔ)4.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液的pH值逐漸減小D．CuSO4溶液的pH值不變

a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC電化學(xué)基礎(chǔ)裝置原電池電解池實例

原理

形成條

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化

應(yīng)用

發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應(yīng)兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)電源、電極（惰性或非惰性）、電解質(zhì)（水溶液或熔融態(tài)）

由電極本身決定正極：流入電子負(fù)極：流出電子

由外電源決定陽極：連電源正極

陰極：連電源負(fù)極（外電路）負(fù)極→正極

電源負(fù)極→陰極→陽極→電源正極（外電路）正極→負(fù)極電源正極→陽極→陰極→電源負(fù)極負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：2H++2e-

=H2↑（還原原應(yīng)）

陽極：2CI--2e-=CI2

↑(氧化反應(yīng))陰極:Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))化學(xué)能→電能電能→化學(xué)能設(shè)計電池、金屬防腐氯堿工業(yè)、電鍍、電冶、金屬精煉銅鋅原電池電解氯化銅電化學(xué)基礎(chǔ)二、電解原理的應(yīng)用1.電解食鹽水思考:（1）通電前，飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動情況怎樣？（2）在電解裝置中可否選用銅作陰、陽極的電極材料，為什么？（3）通電后，溶液中的離子運(yùn)動發(fā)生了什么變化？（4）通電后，溶液中的在陰、陽放電的是什么離子？（5）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么？怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成?陽極：濕潤的淀粉－KI試紙陰極：酚酞試液電化學(xué)基礎(chǔ)現(xiàn)象：陽極：有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán)陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅實驗裝置陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總式：2NaCl+2H2O=＝＝2NaOH+H2↑+Cl2↑通電電解飽和食鹽水可以制造燒堿、氯氣和氫氣。電化學(xué)基礎(chǔ)（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿210電化學(xué)基礎(chǔ)－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室電化學(xué)基礎(chǔ)粗鹽的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－雜質(zhì)，會與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水雜質(zhì)的除去過程：粗鹽水

含少量Ca2+.Mg2+精制鹽水電化學(xué)基礎(chǔ)2.銅的電解精煉

一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。粗銅含雜質(zhì)(ZnFeNiAgAu等)純銅粗銅陽極：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu陰極:

Cu2++2e-→Cu陽極泥問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液陽極泥:相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥電化學(xué)基礎(chǔ)3.電鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，鐵片銅片硫酸銅溶液①電極：陽極——鍍層金屬或惰性電極陰極——待鍍金屬制品②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。

溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小電化學(xué)基礎(chǔ)4、電冶金制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：2Cl-

－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑電化學(xué)基礎(chǔ)電解熔融氯化鈉制鈉電化學(xué)基礎(chǔ)陽極：6O2--12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al冶煉鋁通電總式：2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔劑：冰晶石（Na3AlF6

六氟合鋁酸鈉）陽極材料(碳)和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?電化學(xué)基礎(chǔ)冶煉鋁設(shè)備圖陽極C電解質(zhì)煙罩熔融態(tài)鋁鋼殼鋼導(dǎo)電棒陰極C耐火材料電化學(xué)基礎(chǔ)思考交流試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同(提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物）小結(jié)與電源正極相連陽極陰極與電源負(fù)極相連發(fā)生氧化反應(yīng)陽離子移向陰離子移向發(fā)生還原反應(yīng)1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系2、電解原理的應(yīng)用：氯堿工業(yè)、電鍍、電冶金電化學(xué)基礎(chǔ)電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解精煉池電鍍池定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。①兩電極接直流電源②電極插人電解質(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電鍍液須含有鍍層金屬的離子陽極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。①不純金屬接電源正極純的金屬接電源負(fù)極②電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子陽極：不純金屬；陰極：純金屬陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)電化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。電化學(xué)基礎(chǔ)1．下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是（）。A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）。A．加入適量的6mol/L的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液3．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的PH值保持不變的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl4．下列關(guān)于銅電極的敘述，正確的是（）。A．銅鋅原電池中銅是正極B．用電解法精煉粗銅時，銅作陽極C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極

電化學(xué)基礎(chǔ)1.a、b哪一極為正極？2.若要給鐵叉鍍鋅，

a極選用什么材料？選擇何種溶液？思考:e-電化學(xué)基礎(chǔ)金屬性強(qiáng)弱的判斷

已知①M+N2+=M2++N②Pt極電解相同濃度P和M的硫酸鹽，陰極先析出M③N與E有導(dǎo)線相連放入E的硫酸鹽溶液,電極反應(yīng)：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，則四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱為

答案：P>M>N>E電化學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO41.電解時,應(yīng)以

作陰極，電解過程中陰極附近溶液pH將會

,

2.陽極反應(yīng)式為

,

3.總電解反應(yīng)式為

.

2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑答案:Fe增大MnO42—_e-

=MnO4—電化學(xué)基礎(chǔ)

電解計算——電子守恒法例一：鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析：陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.

陰極生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5×2=1mol,故還有1mole-

用于還原Cu2+,可析出銅為0.5mol.電化學(xué)基礎(chǔ)O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－計算關(guān)系式：例二：用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（）

A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA陽極O2為0.1mol，電子為0.4mol則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃度為A電化學(xué)基礎(chǔ)例三：某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)x·nH2O，式量為242，將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液，用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有0.01mol電子轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重0.32g。求：①金屬M的相對原子質(zhì)量及x、n值；②電解溶液的pH（溶液體積仍為100mL）。Mx++xe-=M0.005mol0.01mol0.32g所以：x=2；M=64；n=3產(chǎn)生H+為0.01mol，pH=1電化學(xué)基礎(chǔ)

1.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A練習(xí)電化學(xué)基礎(chǔ)2.根據(jù)金屬活動順序表，Cu不能發(fā)生如下反應(yīng)：

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四種電極材料和電解液中，能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖茿BCD陽極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB電化學(xué)基礎(chǔ)3.德國人哈伯發(fā)明了合成氨技術(shù)而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎，但該方法須在高溫高壓催化劑，否則難以自發(fā)進(jìn)行。2000年希臘化學(xué)家斯佳在《科學(xué)》雜志上公布了他的新發(fā)明在常壓下把氫氣與氮氣通入一加熱到570℃的電解池（如圖）氫氮在電極上合成氨，而且轉(zhuǎn)化率高于哈伯法的五倍，達(dá)到80%.

該電解池采用了能傳導(dǎo)某種離子（H+、Li+、F-、O2-

）的固體復(fù)合氧化物為電解質(zhì)（簡稱SCY），吸附在SCY內(nèi)外側(cè)表面的金屬鈀多孔多晶薄膜為電極。寫出上文中電解池的陰陽極反應(yīng)式和電解池總反應(yīng)式。固體復(fù)合氧化物電化學(xué)基礎(chǔ)新課標(biāo)人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理21十一月2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)（2課時）電化學(xué)基礎(chǔ)金屬腐蝕我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（2005年全國生產(chǎn)鋼材37117.02萬噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣：3000億元（2005年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)15萬億元）。根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)國外統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。看后：你有何感想？電化學(xué)基礎(chǔ)金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也經(jīng)常對安全構(gòu)成威脅。國內(nèi)外都曾發(fā)生過許多災(zāi)難性腐蝕事故，如飛機(jī)因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造成重大環(huán)境污染；管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更會危及工作人員和附近居民的生命安全。電化學(xué)基礎(chǔ)面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？問題討論鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，它們在什么條件下易生銹？試設(shè)計實驗來證明你的結(jié)論。電化學(xué)基礎(chǔ)活動探究實驗結(jié)論：

。鋼鐵及其制品等生銹的條件電化學(xué)基礎(chǔ)問題討論鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長期放置，常易生銹變紅，原因是什么？電化學(xué)基礎(chǔ)活動與探究P91向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉和稀醋酸潤濕過的兩支試管分別標(biāo)記為a、b中，按圖1-28裝置好儀器。幾分鐘后，打開止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。電化學(xué)基礎(chǔ)實驗現(xiàn)象：裝置a中的導(dǎo)管中水柱上升，裝置b中的導(dǎo)管中水柱下降。思考：導(dǎo)管中的水柱變化說明什么問題？討論，小結(jié)：裝置a中的導(dǎo)管中