原電池和電解池復(fù)習(xí)課件

一、原電池與電解池的比較原電池電解池電池內(nèi)離子的遷移方向負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)電極反應(yīng)形成條件能量轉(zhuǎn)換電子流向化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能負(fù)極正極陽極流出；陰極流入工作原理兩個電極;電解質(zhì);閉合回路;一般能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)電源;兩個電極;電解質(zhì);閉合回路外電路：電子的定向移動內(nèi)電路：離子的定向移動外電路：電子的定向移動內(nèi)電路：離子的定向移動陰離子向陽極遷移，陽離子向陰極遷移陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件電解和電離有無區(qū)別？原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件

原電池（負(fù)極）電解池（陽極）電流流入的一極電流方向電子流向反應(yīng)現(xiàn)象離子遷移方向電極質(zhì)量減少陰離子移入的一極電源電子流出的一極與電源正極相連的為陽極二、電極的判斷方法反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件跟蹤演練判斷下列裝置是原電池還是電解池？XX負(fù)極原電池原電池電解池電解池原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件原電池電解池電解池電解池原電池原電池陽極陽極陰極陰極IIII負(fù)極正極陽極陰極X原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件鹽橋的成分：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。鹽橋的作用：正極（銅電極）：Cu2++2e-=Cu負(fù)極（鋅電極）：Zn-2e-=Zn2+電池反應(yīng)：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+（總反應(yīng)）ZnCu（1）形成閉合回路（2）平衡電荷電極反應(yīng)：原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件ZnSO4H2SO4AZnCuCuZnH2SO4A單液電池雙液電池雙液電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件CuSO4ZnSO4AZnCu【思考】下圖裝置能否形成原電池？不能雙液電池的特征：電池反應(yīng)中的氧化劑（電解質(zhì)溶液）和還原劑（電極）分別位于不同的池中參加反應(yīng)的電極通常插在相應(yīng)的鹽溶液中原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件三、電極反應(yīng)、電池反應(yīng)的書寫1、原電池（遵循誰強(qiáng)誰反應(yīng)）ZnSO4H2SO4AZnCu原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件稀硫酸FeCu稀硫酸FeCuNaCl溶液不同的介質(zhì)不同的電極反應(yīng)鋼鐵的析氫腐蝕鋼鐵的吸氧腐蝕原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件H2SO4(aq)(-)(+)(+)(-)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件鋰電池干電池紐扣電池各類電池蓄電池原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件化學(xué)電池P14一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池鋰離子電池銀鋅蓄電池普通鋅錳干電池鋅銀紐扣電池將燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接、連續(xù)地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置化學(xué)電源原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件b、鋅-錳堿性干電池總反應(yīng):2MnO2+Zn+H2O=MnOOH+Zn(OH)2負(fù)極(Zn)：Zn–2e-+2OH-=Zn(OH)2正極(C)：2MnO2+2e-+2H2O==2MnOOH+2OH-KOHa、銀鋅紐扣電池(1)干電池正極：Ag2O、負(fù)極：Zn兩個電極均參與反應(yīng)正極：C、負(fù)極：Zn一個電極均參與反應(yīng)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件a、氫氧燃料電池①用KOH做電解質(zhì)溶液②用H2SO4做電解質(zhì)溶液③用固體氧化釔—氧化鋯為電解質(zhì)(高溫時允許O2-通過）(2)燃料電池兩個電極均不參與反應(yīng)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件1、負(fù)極失電子2、守恒原理：質(zhì)量守恒、電子守恒(但若只寫某一極時電子不必守恒)3、共存原理(注意介質(zhì)的酸堿性)【總結(jié)】電極反應(yīng)的書寫注意事項(xiàng):生成的離子或物質(zhì)與電解質(zhì)要能共存4、復(fù)雜的電極反應(yīng)式可以由總反應(yīng)式減去另一較簡單的電極反應(yīng)式得到.5、溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它H2O與結(jié)合成OH-，但熔融態(tài)電解質(zhì)中存在O2-6、Fe-2e-=Fe2+原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件一種新型燃料電池，它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為：負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+10OH--8e-=CO32-+

7H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+

3H2Ob、甲烷燃料電池原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件．（2005年廣東）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2—。下列對該燃料電池說法正確的是

A．在熔融電解質(zhì)中，O2—

由負(fù)極移向正極

B．電池的總反應(yīng)是：

2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC．通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：

O2+4e—=2O2—D．通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：

C4H10+26e—+13O2—=4CO2+5H2OBC原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件（3）充電電池充電電池又稱二次電池，它在放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時又逆向進(jìn)行，使生成物恢復(fù)原狀，如此充放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周期后終止。正極：PbO2、負(fù)極：Pb兩個電極均參與反應(yīng)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件鉛蓄電池放電時的電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O鉛蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電總反應(yīng)：PbO2+Pb+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)：陰極：PbSO4+2e-＝

Pb+SO42-陽極：PbSO4+2H2O-2e-＝

PbO2+4H++SO42-總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=

PbO2+Pb+4H++2SO42-原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件FeCCuCl2陽極：陰極：電解反應(yīng)：如何檢驗(yàn)生成的氯氣？2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=CuCuCl2==Cu+Cl2↑通電濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)電解池中有何現(xiàn)象？陽極區(qū)有氣泡產(chǎn)生且有刺激性氣味，陰極區(qū)石墨棒上有一層紅色物質(zhì)生成2、電解池（遵循誰強(qiáng)誰反應(yīng)）【思考】：若將碳棒改為銅?情況又如何？銅棒變細(xì)鐵棒變粗,相當(dāng)于在鐵上鍍銅原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件離子放電順序：活性電極（除Au、Pt、石墨外）＞S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽極：陰極：注意：陽極材料水溶液中濃溶液中熔融態(tài)中原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件分析以惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)和電解反應(yīng)。（１）硝酸銀溶液（２）氯化銅溶液（３）稀硫酸（４）氫氧化鈉溶液（5）硫酸鈉溶液（1）溶液的PH如何變化？（2）上述溶液電解結(jié)束后，要使溶液和電解前相同需要加入何種物質(zhì)？原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件【例1】如何使圖中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變可以采取哪些措施？原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件【例2】．(2007年江蘇)某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是A．電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B．電解初期，主反應(yīng)方程式為：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑C．電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D．整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大BC原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件【例3】、用石墨作電極電解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），原混合溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為 （）

A．1mol/LB．2mol/LC．3mol/LD．4mol/LA原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例4、在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、

Na+、

SO42-、

NO3-、

Cl-，該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為（）A、35.5：108B、16：27C、8：1D、108：35.5C原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件四、根據(jù)離子反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池或電解池（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+

負(fù)極材料：負(fù)極材料：電解質(zhì)溶液：FeCu或惰性電極（如碳棒、Au、Pt）可溶性鐵鹽(2)依探究雙液電池的工作原理，請將Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag設(shè)計(jì)一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置,畫出裝置圖并寫出電極反應(yīng)式（3）Cu+2HCl=CuCl2+H2原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件(1).比較金屬活動性強(qiáng)弱.例1.下列敘述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)C1.原電池原理應(yīng)用.五、原電池原理和電解池原理的應(yīng)用原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件(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C.粗鋅和1mol/L鹽酸A.純鋅和1mol/L硫酸B.純鋅和18mol/L硫酸D.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液D原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例3.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)(3).比較金屬腐蝕的快慢.原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件－+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)量電解飽和食鹽水2、電解原理的應(yīng)用原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件1、電解飽和食鹽水(P19)陽極：2Cl--2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑（1）請寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)以石墨為電極⑵在工業(yè)生產(chǎn)中，用陽離子交換膜將陰極區(qū)與陽極區(qū)隔開，使陰極區(qū)的OH-不能進(jìn)入陽極區(qū)，為什么要這么做？Cl–在陽極失電子生成Cl2，OH-進(jìn)入陽極區(qū)會與Cl2反應(yīng)，既減少Cl2的產(chǎn)量，又會生成NaClO,使產(chǎn)品不純且干擾電解。注意：電池反應(yīng)不能寫成2H++2Cl-==H2+Cl2通電原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件2、電鍍定義利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。裝置(以銅上鍍銀為例)結(jié)果：“一多一少一不變”陰極——待鍍金屬或鍍件陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽極：2Ag—2e-=2Ag+陰極：2Ag++2e-=2AgAgCuAgNO3【銅上鍍鋅？】原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件3、銅的電解精煉：粗銅含雜質(zhì)(ZnFeNiAgAu等)陽極：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni

-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極:Cu2++2e-=Cu陽極泥問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？粗銅純銅硫酸銅溶液結(jié)果：“一多一少一基本不變”基本不變陽極-粗銅，陰極-純銅原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件4、活潑金屬的制備特別活潑的金屬鈉、鎂、鋁等只能通過電解的方法制取陽極：6O2-—12e-==3O2↑陰極：4Al3++12e—==4Al總方程式：2Al2O3==4Al+3O2↑通電熔融思考：1.為什么不電解熔融的AlCl3？石墨Al熔融的AL2O32.工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是電解熔融的氯化鎂？原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件金屬的電化學(xué)腐蝕原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件金屬的腐蝕金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程，即為金屬的腐蝕。本質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過程。原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件化學(xué)腐蝕電化腐蝕含義現(xiàn)象本質(zhì)舉例聯(lián)系金屬或合金跟有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而消耗的過程不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)而消耗的過程無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍金屬的腐蝕鐵與氯氣鐵器表面生成鐵銹銅器表面生成銅綠原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件析氫腐蝕吸氧腐蝕條件正極

負(fù)極

總反應(yīng)其他反應(yīng)及產(chǎn)物普遍性

金屬的電化學(xué)腐蝕（以Fe為例）

2H++2e-=H2↑

O2+2H2O+4e-=

4OH-

Fe-2e-=Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或中性

吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍

Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件課本P22活動與探究課本P24交流與討論原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件銅板上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹？銅器上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹？原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件1、在同一電解質(zhì)溶液中：小結(jié)（1）、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕（2）、濃度越大，腐蝕越快2、不同的電解質(zhì)溶液中：強(qiáng)電解質(zhì)＞弱電解質(zhì)＞非電解質(zhì)（3）、活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，活潑金屬腐蝕的速率越快原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例1、下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是（）A、金屬在潮濕空氣中的腐蝕實(shí)質(zhì)是

M+nH2O=M（OH）n+n/2H2↑B、金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M-ne-=Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C、金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D、在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕D原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例2、以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（）A、黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B、生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹C、鐵質(zhì)器件附有銅制配件，在接觸處容易生銹D、銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗D4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O化學(xué)腐蝕原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件金屬的電化學(xué)防護(hù)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件（1）改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)：制成合金(如不銹鋼）（2）表面保護(hù)：①在金屬表面涂上礦物性油脂或油漆，覆蓋塑料或搪瓷②在金屬表面鍍上抗腐蝕金屬如Zn、Sn、Cr、Ni等金屬③用化學(xué)方法使其表面形成一層致密的氧化膜如鋁片不用特殊保存（3）電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。金屬防護(hù)的幾種重要方法原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件犧牲陽極的陰極保護(hù)法(利用原電池原理)此法常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件外加電源的陰極保護(hù)法：輔助陽極（不溶性）(利用電解原理)此法主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備的腐蝕原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件小結(jié)在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：防腐措施由好到壞的順序如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件保護(hù)＞無防腐條件原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例1：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)原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例2.（2008年廣東卷）下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是A.用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOHB.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鑲層仍能對鐵制品起保護(hù)作用C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕AC原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例3.鹽酸與鋅片反應(yīng)時，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕，將產(chǎn)生兩種影響生成速率的因素，其一是：，其二是：H+與CH3COO－結(jié)合生成CH3COOH，使H+濃度減小，從而減慢了反應(yīng)速率。Zn置換出Cu形成了原電池，從而加快了反應(yīng)速率原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件【例4】（2008年全國I）電解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是

A.0.10mol/LAg+

B.0.02mol/LZn2+

C.0.20mol/LCu2+

D.0.20mol/LPb2+C原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例5．氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2

，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是（）。A．電池放電時，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大B．電池充電時，鎳元素被氧化C．電池充電時，氫元素被還原D．電池充電時，H2是負(fù)極BC原電池和電解池復(fù)習(xí)課件課件例6.（2006年江蘇卷）鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)：C6Li－xe－