资源描述
● 考纲呈现
1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式
2．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及工作原理。
3．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。,【复习达成目标】
1、掌握原电池、电解池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理
2、学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌握常见离子放电的规律；
3、能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。,【复习重点】原电池、电解池工作原理及应用；
电极反应式书 写,【知识概括】 一个反应：氧化还原反应 一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算
两个转化：化学能和电能的相互转化
两个应用: 原电池原理应用、电解原理应用
三个条件：原电池、电解池的形成条件（各为3个方面）,【专题难点】 原电池、电解池原理应用及电极反应式正确书写,一、原电池、电解池工作原理,1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。,2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。,阳极
（内电路）,阴极
（内电路）,+,－,e,,e,,电源,e,,,e,H+,SO4 2 –,,,,,,H+,SO4 2 –,,氧化反应: Zn-2e- = Zn2+,还原反应:
2H++2e - = H2↑,还原反应:
2H + +2e - = H2↑,氧化反应:
4OH– + 4e - =O2↑+2H2O,(左池),(右池),原电池,电解池,,OH–,OH–,,,二、两池比较,,,,,★原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。
★电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。,【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。,怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？,1.单池判断：,2.多池组合判断：,①无外电源：一池为原电池，其余为电解池；
②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池,考什么？ 怎么考？,,练习1.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。,,电解池,电镀池,NaCl溶液 硫酸溶液,原电池,,同步练习,Cu,Zn,C,Cu,Fe,Fe,粗Cu,CuSO4溶液,精Cu,精炼池,A,B,C,D,CuSO4溶液,电解池,原电池,,,,阴极,阳极,练习2、判断下列装置各属于什么池？,正极,负极,1.金属腐蚀: (1)化学腐蚀
(2)电化腐蚀 a.析氢腐蚀
b.吸氧腐蚀
2.防护方法: (1)改变金属内部组织结构
(2)在金属表面覆盖保护
(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
3.化学电源：燃料电池、铅蓄电池（二次电池）、银-锌电池碱性蓄电池等）,★原电池应用,说明：①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
②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质,练习3 下列装置中的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,课堂练习,练习4 (2013·北京卷·7)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是( )
A．水中的钢闸门连接电源的负极
B．金属护栏表面涂漆
C．汽车底盘喷涂高分子膜
D．地下钢管连接镁块,★电解原理的应用,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溶液.
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”。
4.铝的冶炼,常见阴阳离子放电顺序(离子浓度接近时),阳离子放电（得电子）由难到易,K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Ag +,,,阴离子放电（失电子）由难到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-,,五、电解质溶液用惰性电极电解的规律,练习5、 如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是( )
A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64g
B.甲烧杯中B极上电极反应式为：
4OH-— 4e- =2H2O+O2↑
C.乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红
D.乙烧杯中C极上发生还原反应,C,1.原电池正、负极的判断,,,,,,,,,,,,,,,,,六、原电池与电解池电极的确定,2.电解池 阴、阳极的判断
★可根据电极与电源两极相连的顺序判断
阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。
阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。
①若是惰性电极（Pt、C等)，在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化；
②若是活性电极（金属活动性顺序Ag之前），电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。,,练习6．(2013·北京卷·9)用石墨电极电解CuCl2溶液
(见下图)。下列分析正确的是( ),A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C．阳极上发生的反应：
Cu2＋＋2e－= Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体,★电极反应的书写与下列几个因素有关
1、与装置类型有关
2、与电极类型及电极材料有关
3、与电子得失守恒有关
4、与电解质环境有关
5、与总反应式有关
6、与题给信息有关
7、与离子的氧化还原性强弱（放电顺序）有关,★如何书写电极反应？
规律：原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式， 写法：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或检验。
书写注意事项：一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件与信息,,,七、电极反应的书写,书写步骤：
（1 ）写出燃烧反应正确的化学方程式；
（2）根据电解液（介质环境）改写燃料电池总反应；
（3）写出正极的电极反应式(一般较简单);
（4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极
反应式。,1.怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？,例. 已知CH4、O2、NaOH溶液组成的燃料电池总反应：
CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O请写出其电极反应。
解析： ①燃烧总反应： CH4+2O2→CO2+2H2O
②燃料电池总反应：
CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O
③正极：2O2+4H2O+8e－→8OH-
④负极：CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O,,,,氢氧燃料电池,,,,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O,,2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,练习7 (2013·沈阳市质检)利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L－1氯化铜溶液的装置如图所示，下列说法中正确的是( ),,A．装置甲的负极电极反应式为
CH4＋2H2O－8e－=CO2＋8H＋
B．装置甲内部酸性电解质中H＋向负极移动
C．电极棒上逐渐覆盖一层红色的铜
D．电极b上发生氧化反应,2.如何书写二次电池（充放电）电极反应式？
可逆电池电极反应式书写的关键是要弄清电解液是酸性还是碱性（H+ 和OH-），不可乱用，然后是反应方向判断。,例： 已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下：
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 试写出放电时的正、负极, 充电时的阴、阳极的电极反应式。,放电时：负极：Pb-2e－+SO42- =PbSO4
正极：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
充电时：阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42-
阳极：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+,2019/7/1,3.钢铁的腐蚀过程的电极反应,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜酸性较强,水膜酸性很弱、中性或碱性,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2,练习8、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,中性或非酸,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,练习9．(2013·北京市西城区第二次模拟)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：,下列说法不
正确的是( )
A．在pH6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH>14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－= 2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓,A.图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变
D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag,练习11．(2013·北京市东城区)如图是将SO2
转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列
说法不正确的是( ),,A．该装置将化学能转化为电能
B．催化剂b表面O2发生还原反应，其附近酸性增强
C．催化剂a表面的反应是
SO2＋2H2O－2e－=SO42-＋4H＋
D．若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8:15,练习10. [2010·全国卷Ⅱ] 如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色),回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是__________(填编号)；
①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄
③A管溶液不变色④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反应的反应式：__________________________；,,(3)写出B管中发生反应的反应式：____________________________________________；
(4)检验a管中气体的方法是
____________________________________________；
(5)检验b管中气体的方法是
_________________________；
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________。,
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