原电池与电解池复习.ppt

原原 电电 池池 电电 解解 池池 装置特点装置特点 电能电能转化为转化为化学能化学能化学能化学能转化为转化为电能电能形成条件形成条件 活泼性活泼性不同的两个电极不同的两个电极电解质溶液电解质溶液构成闭合回路构成闭合回路 外加电源、外加电源、两个电极两个电极电解质溶液电解质溶液构成闭合回路构成闭合回路 自发氧化还原反应自发氧化还原反应普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑专用电池专用电池摄像机摄像机专用电池专用电池“神六神六”用用太阳能电池太阳能电池原电池原电池Company Logo原原 电电 池池 负负 极极正正 极极eeeeeH+H+Zn2e=Zn2+2+2H2eH2氧化反应氧化反应还原反应还原反应总反应：总反应：Zn2H=Zn2+H2负极（负极（Zn）：）：Zn-2e=Zn2+正极（正极（Cu）：）：2H2eH2总反应：总反应：Zn2H=Zn2+H2原电池的工作原理原电池的工作原理氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液(盐桥盐桥)失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生外电路外电路还原反应还原反应Cu2+2e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子内电路内电路总反应：总反应：负极负极正极正极Cu2+2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子电极电极反应反应电池电池反应反应 考点一、考点一、原电池的工作原理复习原电池的工作原理复习课堂练习课堂练习判断下列原电池的正负极，写出电极反应方程式判断下列原电池的正负极，写出电极反应方程式正极正极负极负极正极正极负极负极正极正极负极负极正正：？：？负负：？总总：？：？正正：2H2eH2负负：Fe-2e=Fe2+2HFeFe2+H2正正：Fe3eFe2+负负：Fe-2e=Fe2+2Fe3Fe3Fe2+原电池正负极的判断？原电池正负极的判断？知知识梳理梳理题型构建型构建原电池正、负极判断方法原电池正、负极判断方法思思 考考 v原电池工作过程中，在正极上得电子的一定是电解质溶液中的原电池工作过程中，在正极上得电子的一定是电解质溶液中的阳离子吗？阳离子吗？不一定，当负极与电解质溶液不发生反应时，原电池中不一定，当负极与电解质溶液不发生反应时，原电池中其它氧化剂在正极得电子，如：其它氧化剂在正极得电子，如：O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O=4OHO=4OH-思考：下列哪些反应可能成为原电池反应思考：下列哪些反应可能成为原电池反应？、MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O2、2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O3、2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O为什么为什么?原电池反应的基础是氧化还原反应，故从理论上说任何一个自原电池反应的基础是氧化还原反应，故从理论上说任何一个自发进行的氧化还原反应因都会有电子转移的存在，都可能成为发进行的氧化还原反应因都会有电子转移的存在，都可能成为原电池反应原电池反应 （1 1）盐桥？）盐桥？（2 2）作用？）作用？导线导线的作用是传递电子，的作用是传递电子，沟通外电路。沟通外电路。盐桥盐桥的作用：的作用：1.1.连接内电连接内电路，形成闭合回路路，形成闭合回路 2.2.平衡平衡电荷，使原电池不断产生电电荷，使原电池不断产生电流流双液原电池双液原电池 (3)盐桥连接内电路原盐桥连接内电路原电池电池的优点的优点：避免了电极避免了电极与电解质溶液直接反应，与电解质溶液直接反应，可以更彻底的将化学能转可以更彻底的将化学能转化为电能化为电能(高考海南化学卷，原电池高考海南化学卷，原电池)依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图设计的原电池如图所示。所示。盐桥盐桥XYACuSO4溶液溶液电电流流计计Ag请请回答下列回答下列问题问题：(1)电电极极X的材料是的材料是_；电电解解质质溶液溶液Y是是_；(2)银电银电极极为电为电池的池的_极，极，发发生的生的电电极反极反应为应为_X电电极上极上发发生的生的电电极反极反应为应为_；(3)外外电电路中的路中的电电子是从子是从_电电极流向极流向_电电极。极。铜铜(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age AgCu Cu2 2e 负负(Cu)正正(Ag)利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计，设计一个单液原电池，一个双液原电池画出原电池一个单液原电池，一个双液原电池画出原电池的示意图，并写出电极反应。的示意图，并写出电极反应。参考答案参考答案(+)(-)GZnPtFeCl3溶液溶液负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（Pt或或C）：）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）（还原反应）(+)(-)盐桥盐桥ZnCZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液G原电池的原电池的设计设计判断右边原电池的正、负极，判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。A浓浓HNOHNO3 3溶液溶液负极：负极：Cu-2e-Cu2+正极：正极：NO3-+e-+2H+NO2+H2OCuFeMgAlA稀硫酸溶液稀硫酸溶液NaOHNaOH溶液溶液（稀硫酸）负极（稀硫酸）负极:MgMg2+2e-正极：正极：2H+2e-H2（NaOH溶液）溶液）负极：负极：2Al+8OH-2Al(OH)4-+6e-2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2正极：正极：6H2O+6e-3H2+6OH-说明说明原电池的正极与负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，原电池的正极与负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下：试根设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下：试根据上表中的实验现象回答下列问题：据上表中的实验现象回答下列问题：实验实验1、2中中 Al所作的电极是否相同？所作的电极是否相同？写出实验写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。中的电极反应式和电池总反应方程式。不同；因为两实验中组成原电池的电极金属活动性不同，不同；因为两实验中组成原电池的电极金属活动性不同，实验实验1中中Al不活泼作正极，实验不活泼作正极，实验2中中Al活泼作负极；活泼作负极；Al为负极：为负极：Al3e-=Al3+，石墨为正极：，石墨为正极：2H+2 e-=H2，2Al+6H+=2Al3+3 H2；实验实验4中中 Al做正极还是做负极，为什么？做正极还是做负极，为什么？写出写出Al电极的电极反应式。电极的电极反应式。Al作负极，因为作负极，因为Al能与能与NaOH溶液反应而不能，溶液反应而不能，Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O；解释实验解释实验5中电流计指针偏向中电流计指针偏向Al的原因？的原因？实验实验5中由于中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极为负极根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响。作负极受到哪些因素的影响。与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。1、将等质量的两份锌粉、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫分别加入过量的稀硫酸，同时向酸，同时向a中加少量中加少量CuSO4溶液，下列各图中产溶液，下列各图中产生氢气的体积生氢气的体积V L与时间与时间t min的关系，正确的是的关系，正确的是（）A B C D A B C DA（一）原电池原理的应用：（一）原电池原理的应用：1、加快氧化还原反应的速率、加快氧化还原反应的速率2、有、有A、B、C、D四种金属，将四种金属，将A与与B用导线联用导线联结起来浸入稀结起来浸入稀H2SO4中，中，B极产生气泡，将极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，分别浸入等浓度盐酸中，D比比A反应剧烈，将反应剧烈，将Cu浸浸入入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的的盐溶液中，有金属盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（由强到弱的顺序是（）、B2、比较金属活动性强弱、比较金属活动性强弱3、下列装置中四块相同的、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4(4)(2(2)(1)(1)(3)(3)3、金属腐蚀快慢比较、金属腐蚀快慢比较4、下列化学反应有可能设计成原电池的是（、下列化学反应有可能设计成原电池的是（）B、DA、CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2OB、Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2C、Na2SO3+2H2SO4 Na2SO4+SO2+H2OD、CH4+2O2 CO2+2H2O4、设计电池、寻求和制造化学电源、设计电池、寻求和制造化学电源二、原电池应用二、原电池应用5.烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为成分为Fe2O3nH2O）。请问这种现象产生）。请问这种现象产生的原因？的原因？5、解释金属的腐蚀、设计金属的防护、解释金属的腐蚀、设计金属的防护（一）原电池原理的应用：（一）原电池原理的应用：1、加快氧化还原反应的速率、加快氧化还原反应的速率2、比较金属活动性强弱、比较金属活动性强弱3、金属腐蚀快慢比较、金属腐蚀快慢比较4、设计电池、寻求和制造化学电源、设计电池、寻求和制造化学电源负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，正极（石墨）正极（石墨）:2H2O+2MnO2+2e-=2MnOOH+2OH-总反应：总反应：Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+Zn(OH)2，1、碱性锌锰干电池、碱性锌锰干电池一次电池一次电池二次电池二次电池锂电池锂电池2、铅蓄电池、铅蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O负极材料：负极材料：正极材料：正极材料：电解质：电解质：PbPbO2H2SO4不溶于水的不溶于水的白色沉淀白色沉淀电池反应方程式：电池反应方程式：放电是放电是原电池原电池原理；原理；充电是充电是电解电解原理原理知知识梳理梳理题型构建型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考1可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？答案答案知知识梳理梳理题型构建型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考PbO2小小48Pb对换对换电解液电解液H2O3、氢氧燃料电池、氢氧燃料电池2e-2e-氢气氢气氧气氧气H+OH-A负极负极正极正极O2H2H2O2H2+4OH-4e-4H2OO2+2H2O+4e-4OH-总反应式：总反应式：2H2+O2=2H2O碱性燃料电池碱性燃料电池负极：负极：正极：正极：总反应式：总反应式：2H2+O2=2H2O酸性酸性/中性燃料电池中性燃料电池负极：负极：正极：正极：2H2 4e-4H+O2+4e-+4H2H2O总反应式：总反应式：2H2+O2=2H2O固体电解质燃料电池固体电解质燃料电池负极：负极：正极：正极：2H2 4e-4H+O2+4e-2O2-知知识梳理梳理题型构建型构建CH48e2H2O=CO28H知知识梳理梳理题型构建型构建CH44O28e=CO22H2O知知识梳理梳理题型构建型构建燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式电池正极反应式电电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式电池正极反应式池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。银锌电池银锌电池（电解质为（电解质为KOH）负极：负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 海水电池海水电池（电解质溶液为海水）（电解质溶液为海水）负极：负极：4Al-12e-=4Al3+，正极：正极：3O2+6H2O+12e-=12OH-总反应：总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)31 1、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是示，下列叙述不正确的是A Aa a电极是负极电极是负极B Bb b电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH4OH4e 4e 2H2H2 2O+OO+O2 2C C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D D氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是一一种种只只能能将将氧氧化化剂剂和和燃燃料料全全部部储藏在电池内的发电装置储藏在电池内的发电装置BD 废旧电池要进行回收，回收的主要目的是：废旧电池要进行回收，回收的主要目的是：1、废电池渗出的重金属离子，主要是、废电池渗出的重金属离子，主要是Hg2离子，会离子，会造成地下造成地下水源和土壤的污染。水源和土壤的污染。2、废旧电池中的有色金属是宝贵的自然资源。、废旧电池中的有色金属是宝贵的自然资源。污染中的污染中的“五毒五毒”HgCd镉镉Pb铅铅Cr铬铬As砷砷探讨探讨1有人设计有人设计Pt和和Zn为电极材料，埋入人体内作为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的电源。它依靠体内体为某种心脏病人的心脏起搏器的电源。它依靠体内体液中含有一定量的溶解氧、液中含有一定量的溶解氧、H+和和Zn2+进行工作。请写进行工作。请写出两极反应。出两极反应。_、_。心脏心脏起搏器起搏器负极：负极：正极：正极：Zn-2e-=Zn2+O2+4e-+4H+=2H2O总反应：总反应：2Zn+O2+4H+=2Zn2+2H2O1（广东理基（广东理基34）下列有关电池的说法不正确）下列有关电池的说法不正确的是的是 A手机上用的锂离子电池属于二次电池手机上用的锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极极流向锌电极 C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极锌锰干电池中，锌电极是负极B2（广东化学（广东化学14）可用于电动汽车的铝）可用于电动汽车的铝-空气燃料空气燃料电池，通常以电池，通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液，铝合溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液时，溶液为电解液时，正极反应都为：正极反应都为：O22H2O4e4OH B以以NaOH溶液为电解液时，溶液为电解液时，负极反应为：负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3 C以以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中溶液为电解液时，电池在工作过程中 电解液的电解液的pH保持不变保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极AD3（福建理综（福建理综11）控制适合的条件，将反应）控制适合的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2设计成如右图所示的原电池。设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是下列判断不正确的是A反应开始时，乙中反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中反应开始时，甲中石墨电极上石墨电极上Fe3被还原被还原C电流计读数为零时，电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，电流计读数为零后，在甲中溶入在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极固体，乙中石墨电极为负极知知识梳理梳理题型构建型构建两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。6：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是()A放电时，放电时，Fe是负极，是负极，NiO2是正极是正极B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为：充电时，阴极上的电极反应为：D放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动答案：答案：B B、D D。原原电电池池题题目目解解题题注注意意事事项项：（1）找找出出两两极极放放电电的的物物质质，负负氧氧正正还还。（2）要要注注意意溶溶液液的的酸酸碱碱性性，适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添添加加H+、OH、H2O，以以遵遵循循电电荷守恒和质量守恒荷守恒和质量守恒。（3）要要注注意意电电极极反反应应产产物物是是否否与与电电解解质溶液质溶液发生反应。发生反应。小结小结电电 解解 池池CuCl2eeeee氧化反应氧化反应还原反应还原反应2Cl-2e=Cl2Cu22eCu总反应：总反应：CuCl2=Cu+Cl2电解电解电电 解解 池池1.通电前，溶液中有哪些离子通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？运动情况如何？思考3.3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？什么类型的反应？2.2.通电时，离子的运动情况有什么改变？通电时，离子的运动情况有什么改变？CuCl2=Cu2+2Cl-H2OH+OH-阳离子：阳离子：Cu2+、H+移向阴极移向阴极阴离子：阴离子：SO42-、OH-移向阳极移向阳极 无规则运动无规则运动定向运动定向运动氧化还原反应氧化还原反应分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴极还原分析得出产物极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子小结小结3Company Logo离子放电顺序离子放电顺序（1 1）电解池阴极电解池阴极阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+（2 2）电解池阳极）电解池阳极（FeCuAg）金属电极）金属电极 S2-IBrClOH含氧酸根含氧酸根阴离子放电（失电子）能力：阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱逐渐减弱 无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发无论是惰性电极还是金属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：生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：审题特别注意阳极材料审题特别注意阳极材料课堂练习课堂练习 以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写 出有关电极反应式和电解总反应式。出有关电极反应式和电解总反应式。Na2SO4NaOHH2SO4HClCuCl2NaClCuSO4电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复原溶液复原方法方法 物质类别 实例实例 含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律小结：电解的规律小结：仅电仅电解溶解溶剂水剂水阳极阳极4OH4OHO O2 2+2H+2H2 2O+O+4e溶质和溶质和溶剂同溶剂同时电解时电解阴极：阴极：4H4H+4e+4e2H2H2 2阳极阳极2Cl2ClClCl2 2+2e-阴极：阴极：2H2H+2e+2eH H2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-CuCu阴极：阴极：2H2H+2e+2e-H H2 2阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变基本基本不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO仅电仅电解溶解溶质质阳极阳极2Cl2ClClCl2 2+2e-阳极阳极2Cl2ClClCl2 2+2e-阳极：阳极：4OH4OHO O2 2+2H+2H2 2O+O+4e出啥出啥加啥加啥（1）电电解解时时，只只生生成成H2而而不不生生成成O2，则溶液的则溶液的pH。（2）电电解解时时，只只生生成成O2而而不不生生成成H2，则溶液的则溶液的pH。（3）电电解解时时，既既生生成成H2又又生生成成O2，则则实际为电解水。实际为电解水。若为酸性若为酸性pH，若碱性溶液，则溶液的若碱性溶液，则溶液的pH，若为中性，则若为中性，则pH。增大增大减小减小减小减小增大增大不变不变电解过程中溶液pH的变化规律 实实 质质装置名称装置名称能量转化能量转化电极名称电极名称装置差异装置差异电子流向电子流向 电极反应电极反应原电池原电池电解池电解池负极：电子流出负极：电子流出正极：电子流进正极：电子流进阴极：与电源负极相连阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连阳极：与电源正极相连无电源，两极材料不同无电源，两极材料不同有电源，两极材料可同可异有电源，两极材料可同可异正极：得电子还原反应正极：得电子还原反应负极：失电子氧化反应负极：失电子氧化反应阴极：阴极：得电子还原反应得电子还原反应阳极：阳极：失电子氧化反应失电子氧化反应电源负极电源负极 阴极阴极电源正极电源正极阳极阳极负极负极正极正极化学能化学能 电能电能电能电能 化学能化学能负极判断方法：负极判断方法：1、较活泼的金属、较活泼的金属2、电子流出、电子流出3、发生氧化反应、发生氧化反应阳极判断方法：阳极判断方法：1、连电源正极、连电源正极2、发生氧化反应、发生氧化反应3、阴离子移向、阴离子移向想一想？如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。阴极阴极某铁制品某铁制品 阳极阳极金属银金属银 电镀液电镀液含有硝酸银的溶液含有硝酸银的溶液阳极：阳极：AgAg+e-阴极：阴极：Ag+eAg溶液中离子浓度不变溶液中离子浓度不变（一）电镀（一）电镀1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。层其它金属或是合金的过程。2 2、目的：、目的：4、电镀的特点：、电镀的特点：3 3、电镀材料的选择：、电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属 使金属增强抗腐蚀的使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。能力，增加美观和表面硬度。1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变二、电解池原理的应用二、电解池原理的应用（二）铜的电解精炼（二）铜的电解精炼阳极：阳极：Cu Cu Cu Cu2+2+2e-阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-Cu Cu 杂质有比铜活泼的杂质有比铜活泼的ZnZn、NiNi、FeFe等：等：Zn Zn ZnZn2+2+2e-Ni-2e-=Ni2+Fe Fe Fe Fe2+2+2e-活泼性在铜之后的银、金等：活泼性在铜之后的银、金等：还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。留在溶液中，成为阳极泥。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。例例1 1 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的间后，阴极质量增加，电解液的pHpH下降的是下降的是 A.CuSOA.CuSO4 4 B.AgNO B.AgNO3 3 C.BaCl C.BaCl2 2 D.H D.H2 2SOSO4 4 解析解析:阴极质量增加阴极质量增加,说明溶液中含有不活泼金属说明溶液中含有不活泼金属的阳离子的阳离子,电解液的电解液的pH下降下降,说明在阳极上是说明在阳极上是OH-离子离子放电而使溶液中放电而使溶液中C(H+)增大增大,溶液中的阴离子应该是含溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子氧酸根离子.综合分析应为综合分析应为AB.ABv v(三）氯碱工业v（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出 ，H2O电离出 。通电后，在电场的作用下，向阴极移动，向阳极移动。在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成 。阳极方程式：;（2）在阴极，由于 容易得到电子被还原生成 使H2O 电离向右移动，因此阴极 浓度增大PH 。v 阴极方程式：。Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+2Cl-2e-Cl22H+2e-H2v总化学方程式：;v总离子方式:.v(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：v _ ，两极极板上都有气体产生，如何检验阳极气体？阴极附近的溶液无色变为红色阴极附近的溶液无色变为红色阳极阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近附近,产生气体可以使湿润产生气体可以使湿润KI淀粉试淀粉试 纸变蓝色纸变蓝色.(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:.Cl2+2 NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决主要问题电解饱和食盐水必须解决主要问题:练习练习1 1、用两只惰性电极插入、用两只惰性电极插入100mLCuSO100mLCuSO4 4溶液中，溶液中，通电电解。当溶液的通电电解。当溶液的pHpH值由值由6 60 0下降到下降到2 20(0(电电解过程中溶液体积变化忽略不计解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜，阴极析出铜的质量的质量 （）v16mg 16mg 32mg 32mg 64mg 64mg 128mg128mg练习练习2 2、用惰性电极电解、用惰性电极电解M(NOM(NO3 3)的水溶液，当阴的水溶液，当阴极上增重极上增重agag时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生b Lb L氧气氧气(标准标准状况状况)，从而可知，从而可知M M的相对原子质量是的相对原子质量是vA.C.D.A.C.D.（三）有关电解的计算（三）有关电解的计算电子守恒规律应用电子守恒规律应用练习练习3 3、1LK1LK2 2SOSO4 4、CuSOCuSO4 4的混合溶液中，的混合溶液中，c c（SO42-)SO42-)=2molL=2molL-1-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）收集到（标准状况下）22.4L22.4L气体，则原溶液中气体，则原溶液中c c（K K）为为 A A0.5molL0.5molL1 1B B1molL1molL1 1 C C1.5molL1.5molL1 1 D D2molL2molL1 1D例例1(2011福建卷福建卷)铅铅蓄蓄电电池的工作原理池的工作原理为为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。研研读读下下图图，下下列列判判断断不不正确的是正确的是()AK闭合时，闭合时，d电极反应式：电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+B当当电电路路中中转转移移0.2mol电电子子时时，中中消消耗耗的的H2SO4为为0.2mol4H+CK闭合时，闭合时，中中SO42-向向c电极迁移电极迁移DK闭闭合合一一段段时时间间后后，可可单单独独作作为为原原电电池池，d电电极为正极极为正极C1.(2011上上海海卷卷)用用电电解解法法提提取取氯氯化化铜铜废废液液中中的的铜铜，方案正确的是方案正确的是()A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物用带火星的木条检验阳极产物【解解析析】用用电电解解法法提提取取氯氯化化铜铜废废液液中中的的铜铜时时，铜铜必必须须作作阴阴极极，阳阳极极是是铜铜或或惰惰性性电电极极，阴阴极极的的反反应应式式为为：Cu2+2e-=Cu。B2.(2011全全国国卷卷)用用石石墨墨做做电电极极电电解解CuSO4溶溶液液。通通电电一一段段时时间间后后，欲欲使使用用电电解解液液恢恢复复到到起起始始状状态态，应应向溶液中加入适量的向溶液中加入适量的()ACuSO4BH2OCCuODCuSO45H2OC【解解析析】用用石石墨墨做做电电极极电电解解CuSO4溶溶液液的的电电解解方方程程式式是是2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2，根根据缺什么据缺什么补补什么的，什么的，选项选项C正确。正确。电解电解B4.加加碘碘食食盐盐中中含含有有碘碘酸酸钾钾(KIO3)，现现以以电电解解法法制制备备碘碘酸酸钾钾，实实验验装装置置如如图图所所示示。先先将将一一定定量量的的碘碘溶溶于于 过过 量量 氢氢 氧氧 化化 钾钾 溶溶 液液，发发 生生 反反 应应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将将该该溶溶液液加加入入阳阳极极区区，另另将将氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液加加入入阴阴极极区区，开开始始电电解解。下列下列说说法正确的是法正确的是()Aa电极是阴极电极是阴极B.a极区的极区的KI最终转变为最终转变为KIO3D电电解解过过程程中中OH-从从a极极区区通通过过离离子子交交换换膜膜c进进入入b极区极区C阳阳极极电电极极反反应应：2I2e=I2BC5.如如图图所所示示，a、b、c均均为为石石墨墨电电极极，d为为碳碳钢钢电电极极，通通电电进进行行电电解解。假假设设在在电电解解过过程程中中产产生生的的气气体体全全部部逸出，下列说法正确的是逸出，下列说法正确的是()A.甲甲、乙乙两两烧烧杯杯中中溶溶液液的的pH均升高均升高B.当当b极极增增重重5.4g时时，d极极产产生的气体为生的气体为0.56L(标准状况标准状况)C.当当电电解解一一段段时时间间后后，将将甲甲、乙乙两两溶溶液液混混合合，一一定会生成沉淀定会生成沉淀D.乙烧杯中乙烧杯中c的电极反应式为的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2BD（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe2、写出下列装置的极反应，并判断、写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液溶液PH值的变化。值的变化。练练 习习负极负极正极正极3 3.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习4为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说说法法正正确确的是的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC练练 习习5一一种种新新型型的的燃燃料料电电池池，它它以以多多孔孔镍镍板板为为电电极极插插入入KOH溶溶液液中中，然然后后分分别别向向两两极极通通入入乙乙烷烷和和氧氧气气，其其总总反反应应为为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有有关关此此电电池的推断正确的是池的推断正确的是A负负极反极反应为应为14H2O+7O2+28e-=28OH-B放放电电一段一段时间时间后，后，负负极周极周围围的的pH减低减低C每消耗每消耗1molC2H6，则电则电路上路上转转移的移的电电子子为为14molD放电过程中放电过程中KOH的物质的量浓度不变的物质的量浓度不变BC练练 习习金 属 腐 蚀化学腐蚀 是金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时发生原电池反应而引起的腐蚀。是金属被氧化的过程，包括化学腐蚀是金属被氧化的过程，包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种和电化学腐蚀两种“析析”氢腐蚀氢腐蚀“吸吸”氧腐蚀氧腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀负极：负极：FeFe2e2e FeFe2 2 正极正极：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e 4OH4OH总反应：总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2负极：负极：Fe2eFe2正极正极：2H+2eH2总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H24Fe(OH)2O2+2H2O4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O酸性介质酸性介质中性介质、弱酸性中性介质、弱酸性下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验数天后数天后数天后数天后图一图一图二图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：）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）图一说明原溶液呈性，铁钉发生性，铁钉发生腐蚀，腐蚀，电极反应为：电极反应为：（3）图二说明原溶液呈）图二说明原溶液呈性，铁钉发生性，铁钉发生腐蚀，腐蚀，电极反应为电极反应为：发生了原电池 反应中性或弱碱吸氧负极：Fe-2e=FeFe-2e=Fe2+2+；正极：2H2H2 2O+OO+O2 2+2e+2e=4OH=4OH-负极：Fe-2e=FeFe-2e=Fe2+2+；正极：2H2H+2e=H+2e=H2 2较强酸性析氢练练 习习金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害 使桥梁、建筑物的金属结构强度降低而造成坍塌使桥梁、建筑物的金属结构强度降低而造成坍塌地下金属管道发生泄漏地下金属管道发生泄漏轮船的船体损坏轮船的船体损坏金属及其设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废金属及其设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废惊人的数字惊人的数字 发达国家每年有余金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民发达国家每年有余金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的生产总值的2%4%，远远超过水灾、风灾、地震等自然灾害，远远超过水灾、风