专题整合六电化学.pptx

助学园地助学园地热点透析热点透析一、原电池、电解池、电镀池的比较一、原电池、电解池、电镀池的比较专题整合原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池定义定义将化学能转变将化学能转变成电能的装置成电能的装置将电能转变成将电能转变成化学能的装置化学能的装置应用电解原理应用电解原理在某些金属表在某些金属表面镀上一层其面镀上一层其他金属的装置他金属的装置助学园地助学园地热点透析热点透析原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池装置装置举例举例形成形成条件条件活动性不同的活动性不同的两电极两电极(连接连接)电解质溶液电解质溶液(电电极插入其中，并极插入其中，并与电极发生自发与电极发生自发氧化还原反应氧化还原反应)形成闭合电路形成闭合电路自发的氧化还自发的氧化还原反应原反应两电极接两电极接直流电源直流电源两电极插两电极插入电解质溶入电解质溶液液形成闭合形成闭合电路电路镀层金属接镀层金属接电源正极，待电源正极，待镀金属接电源镀金属接电源负极负极电镀液必须电镀液必须含有镀层金属含有镀层金属的离子的离子(电镀过电镀过程浓度不变程浓度不变)助学园地助学园地热点透析热点透析原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池电极电极名称名称负极：氧化反应，负极：氧化反应，金属失电子金属失电子正极：还原反应，正极：还原反应，溶液中的阳离子溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子或者氧气得电子得电子(吸氧腐吸氧腐蚀蚀)阳极：氧化反阳极：氧化反应，溶液中的应，溶液中的阴离子失电子，阴离子失电子，或电极金属失或电极金属失电子电子阴极：还原反阴极：还原反应，溶液中的应，溶液中的阳离子得电子阳离子得电子阳极：金属电阳极：金属电极失电子极失电子阴极：电镀液阴极：电镀液中镀层金属阳中镀层金属阳离子得电子离子得电子(在在电镀控制的条电镀控制的条件下，水电离件下，水电离产生的产生的H或或OH一般不放一般不放电电)电子电子流向流向同电解池同电解池助学园地助学园地热点透析热点透析书写电解过程中的电极反应式需要做到书写电解过程中的电极反应式需要做到“两看两看”一看一看“电极材料电极材料”：若阳极材料是除金、铂以外的其他金属，：若阳极材料是除金、铂以外的其他金属，则在电解过程中，优先考虑阳极材料本身失去电子被氧化，则在电解过程中，优先考虑阳极材料本身失去电子被氧化，而不考虑溶液中阴离子放电的难易。而不考虑溶液中阴离子放电的难易。再看再看“离子放电的难易离子放电的难易”：若阳极材料是惰性电极，则在电：若阳极材料是惰性电极，则在电解过程中首先分析溶液中离子放电的难易。若阳极材料为解过程中首先分析溶液中离子放电的难易。若阳极材料为惰性电极，常见离子的放电顺序为惰性电极，常见离子的放电顺序为在阳极上，阴离子的在阳极上，阴离子的放电顺序：放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根离子；失电含氧酸根离子；失电子容易的离子最先在阳极上失电子。子容易的离子最先在阳极上失电子。在阴极上，阳离子在阴极上，阳离子的放电顺序：的放电顺序：AgHg2Fe3Cu2HPb2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K，其中得电子容易的，其中得电子容易的离子最先在阴极上得电子。离子最先在阴极上得电子。二、二、助学园地助学园地热点透析热点透析掌握充电电池电极反应式的书写方法掌握充电电池电极反应式的书写方法充电时的连接方法：电池的负极与外电源的负极相连，电充电时的连接方法：电池的负极与外电源的负极相连，电池的正极与外电源的正极相连。池的正极与外电源的正极相连。可充电电池电极反应式的书写方法：书写可充电电池电极可充电电池电极反应式的书写方法：书写可充电电池电极反应式。书写放电的电极反应式时，一般要根据三步：第反应式。书写放电的电极反应式时，一般要根据三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，找出一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，找出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存质溶液共存)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。去写出的电极反应式即得另一电极反应式。三、三、12助学园地助学园地热点透析热点透析充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电的正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电反应为放电的正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电的负极反应的逆过程。的负极反应的逆过程。以上方法可总结为：简单电极先写出，复杂反应相减得；以上方法可总结为：简单电极先写出，复杂反应相减得；负极颠倒得阴极，正极颠倒得阳极。负极颠倒得阴极，正极颠倒得阳极。金属腐蚀的一般规律金属腐蚀的一般规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是：电解池的阳极在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是：电解池的阳极原电池的负极原电池的负极化学腐蚀化学腐蚀原电池的正极原电池的正极电解池的阴极。电解池的阴极。在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀金属在非电金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀金属金属在弱电解质溶液中的腐蚀。在弱电解质溶液中的腐蚀。四、四、12助学园地助学园地热点透析热点透析对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。快。由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。只能发生吸氧腐蚀。能量变化与电化学知识归纳能量变化与电化学知识归纳物质的能量越高越不稳定，能量越低越稳定。物质的能量越高越不稳定，能量越低越稳定。常见的吸热过程：氢氧化钡晶体和氯化铵反应；碳和水蒸常见的吸热过程：氢氧化钡晶体和氯化铵反应；碳和水蒸气反应；碳和二氧化碳反应；弱电解质的电离；水解反应、气反应；碳和二氧化碳反应；弱电解质的电离；水解反应、熔化、气化、熔化、气化、NH4NO3溶于水；溶于水；HI分解。分解。34五、五、12助学园地助学园地热点透析热点透析常见的放热过程：中和反应、燃烧反应、金属与酸反应、常见的放热过程：中和反应、燃烧反应、金属与酸反应、Na2O2与与H2O反应、反应、Na2O2与与CO2反应。反应。蓄电池充电时，蓄电池的正、负极分别与电源的正、负极蓄电池充电时，蓄电池的正、负极分别与电源的正、负极相连。相连。原电池工作时电解质溶液中离子的移动方向是阳离子向正原电池工作时电解质溶液中离子的移动方向是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。负极发生氧化反应，正极发极移动，阴离子向负极移动。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，外电路电子的流向是由负极流向正极。生还原反应，外电路电子的流向是由负极流向正极。电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。阳电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电流由电源的正极极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电流由电源的正极流向阳极，电子的流向是电源的负极流向阴极，再由阳极流向阳极，电子的流向是电源的负极流向阴极，再由阳极流回电源的正极。流回电源的正极。3456助学园地助学园地热点透析热点透析书写电极反应式时，要注意：书写电极反应式时，要注意：(1)注正、负注正、负(阴、阳阴、阳)，抓守恒，抓守恒(电子、电荷电子、电荷)，关注介质。，关注介质。当缺氧时，需加当缺氧时，需加H2O生成生成H或加或加OH生成生成H2O或加或加CO生生成成CO2或加或加O2生成生成H2O。(2)在碱性介质中不能出现在碱性介质中不能出现H或或CO2，酸性介质中不能出，酸性介质中不能出现现OH，特别要关注非水溶液介质，特别要关注非水溶液介质(如熔融碳酸盐、熔融如熔融碳酸盐、熔融金属氧化物及氢化物金属氧化物及氢化物)。(3)Fe作电极失作电极失2e生成生成Fe2。(4)二次电池放电时体现原电池原理，充电时体现电解池原二次电池放电时体现原电池原理，充电时体现电解池原理。理。(5)电解池阳极阴离子的放电顺序电解池阳极阴离子的放电顺序(失电子由易到难失电子由易到难)为为S2IBrClOH含氧酸根；阴极阳离子的放电顺序含氧酸根；阴极阳离子的放电顺序(得电子由易到难得电子由易到难)为为AgCu2HFe2Zn2。7助学园地助学园地热点透析热点透析【常见考点常见考点】金属的腐蚀，特别是钢铁的吸氧腐蚀和金属的腐蚀，特别是钢铁的吸氧腐蚀和 析氢腐蚀析氢腐蚀金属的电化学防护金属的电化学防护【常考题型常考题型】以选择题为主，非选择题中有时候也出现以选择题为主，非选择题中有时候也出现助学园地助学园地热点透析热点透析美籍华裔化学家钱永健获得了诺贝尔化学奖，少年美籍华裔化学家钱永健获得了诺贝尔化学奖，少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺少年诺贝尔奖贝尔奖”之称的著名奖项。下列说法正确的是之称的著名奖项。下列说法正确的是 ()。A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B合金都比纯金属易被腐蚀合金都比纯金属易被腐蚀C将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀铁上，可以防止金属被腐蚀D镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀金属的电化学防护金属的电化学防护【例例】助学园地助学园地热点透析热点透析解析解析A项，金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过项，金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程。程。B项，某些合金具有很强的抗腐蚀能力。项，某些合金具有很强的抗腐蚀能力。C项，属于项，属于外接电源的阴极保护法，正确。外接电源的阴极保护法，正确。D项，锌比铁活泼，锌被项，锌比铁活泼，锌被腐蚀，铁被保护；铁比锡活泼，铁被腐蚀，锡被保护。腐蚀，铁被保护；铁比锡活泼，铁被腐蚀，锡被保护。答案答案C助学园地助学园地热点透析热点透析牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法在被保护的钢铁设备在被保护的钢铁设备(如海水中的闸门、地下的天然气管如海水中的闸门、地下的天然气管道等道等)上连接或直接安装若干锌块，使锌、铁形成原电池，上连接或直接安装若干锌块，使锌、铁形成原电池，锌作阳极，从而保护了钢铁免受腐蚀。锌作阳极，从而保护了钢铁免受腐蚀。外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法是使被保护的钢铁设备作为阴极外加电流的阴极保护法是使被保护的钢铁设备作为阴极(接电源负极接电源负极)，用惰性电极作为阳极，用惰性电极作为阳极(接电源正极接电源正极)，在两，在两者之间连接直流电源。通电后，电子被强制流向被保护的者之间连接直流电源。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，从而使钢铁表面产生电子积累，抑制钢铁设备钢铁设备，从而使钢铁表面产生电子积累，抑制钢铁设备失去电子，起到保护的作用。失去电子，起到保护的作用。12