电化学基础复习tdali

人教版·选修4化学反应原理第四章复习课电化学基础北京十二中田玉凤[e-mail]对学习内容的思考另一种看待氧化还原反应的角度另一种实现物质和能量转化的方法丰富的社会价值：冶炼、电镀、可充电电池……[e-mail]原电池原理的学习必修2双液电池工作原理选修4负极电解质正极化学电源工作原理铜锌原电池工作原理[e-mail]橘子实验提炼模型仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子注意：铜片、锌片较尖锐，使用时小心。请利用所给材料设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。学生实验：设计橘子电池动手实验、构建模型、联想应用[e-mail]橘子实验与提炼模型方案1：电极插入单瓣橘子提炼模型果汁(含电解质溶液)[e-mail]基础知识巩固复习稀H2SO4ZnCuG此铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流是如何产生的？[e-mail]基础知识巩固复习[e-mail]基础知识巩固复习正极：还原反应2H＋＋2e－＝H2↑负极：氧化反应Zn－2e－＝Zn2+原电池的构成条件：自发的氧化还原反应，电解质溶液，形成闭合回路。电子e-SO42-电流H+Zn2+原电池的构成条件？[e-mail]橘子实验与提炼模型方案2：电极插入两瓣未分开的橘子提炼模型果汁(含电解质溶液)ZnCuG膜分池[e-mail]橘子实验与提炼模型方案2：电极插入两瓣未分开的橘子果汁(含电解质溶液)ZnCuG膜为何两瓣未分开的橘子也能产生电流？“膜”的功能：分区但又允许离子通过。[e-mail]橘子实验与提炼模型方案3：电极插入两瓣分开的橘子两瓣分开的橘子不能产生电流，如何改进才能产生电流？[e-mail]橘子实验与提炼模型方案3：两瓣分开的橘子——改进产生电流2.两瓣接触3.“连隧道”4.“搭桥”1.加NaCl溶液[e-mail]橘子实验与提炼模型方案3：两瓣分开的橘子——改进产生电流3.“连隧道”4.“搭桥”这两种方法为何能产生电流？请提炼模型？[e-mail]基础知识巩固复习建立盐桥模型果汁(含电解质溶液)ZnCuG果汁(含电解质溶液)盐桥的作用？盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液稀硫酸稀硫酸？？？？硫酸铜硫酸铜硫酸锌硫酸铜[e-mail]基础知识巩固复习工作原理：CuSO4ZnCuGZnSO4提供电子的物质接受电子的物质负极：氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极：还原反应Cu2++2e-=Cu负极液作用正极液作用电流产生动因：电势差；负极液作用：导电。电子e-Yn-电流[e-mail]模型与理论分析稀H2SO4揭秘金属的腐蚀揭秘燃料电池[e-mail]基础知识巩固复习提供电子的物质接受电子的物质阴离子负极：氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极：还原反应Cu2++2e-=Cu导线中的电子导电负极液正极液盐桥或膜原电池构成条件：自发的氧化还原反应、电解质溶液、闭合回路。阳离子[e-mail]电解原理与应用离子迁移方向离子放电能力电解池组成电极反应式书写活泼金属冶炼铜的精炼、电镀氯碱工业可充电电池[e-mail]基础知识巩固复习CuCl2溶液－＋通电前：CuCl2Cu2+＋2Cl－H2OH+＋OH－Cu2+H+Cl－OH－阳阴CuCl2通电后阳极：2Cl－－2e＝Cl2↑阴极：Cu2+＋2e＝Cu氧化反应还原反应总反应：Cu2+＋2Cl－Cu＋Cl2电解ee（惰性电极）为什么用U管做实验？而不用烧杯？[e-mail]电解氯化铜溶液微观模拟[e-mail]电解池和原电池的比较阴阳[e-mail]阳极阴极负极正极原电池和电解池比较e氧化反应还原反应氧化反应还原反应e稀H2SO4CuCl2化学能转化为电能电能转化为化学能[e-mail]实验规律应用稀H2SO4或NaOH氯碱工业电镀或精炼铜Na2SO4CCu惰性电极活性电极[e-mail]*电解:离子放电顺序⑴影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度⑵离子的放电顺序①阴极:阳离子放电，得电子能力强先放电Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+②阳极:阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子若阳极是金属(Ag前)，电极材料失电子。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)，放电顺序如下:基础知识巩固复习[e-mail]*电解质溶液电解规律S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：Ⅰ与Ⅳ区：Ⅱ与Ⅲ区：Ⅱ与Ⅳ区：电解产物的判断基础知识巩固复习电解电解质型CuCl2放氢生碱型NaCl放氧生酸型CuSO4电解水型[e-mail]*揭秘排毒仪生活中电解及其的应用走进生产与生活**制作家用环保型消毒液发生器化学与生活[e-mail]家里炒菜用的铁锅未及时清洗，不久就会锈迹斑斑，你知道这是为什么吗？CFe电解质溶液O2Fe2+OH-Fe(负极)：2Fe－4e-＝2Fe2+C(正极)：O2＋4e-＋2H2O＝4OH-溶液中：Fe2+＋2OH-＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3铁锈(Fe2O3·nH2O)如何防止铁的锈蚀？化学与生活防腐？[e-mail]电池中的化学化学与生活碱性锌锰电池铅蓄电池的结构氢氧燃料电池[e-mail]下列说法正确的是()A.只存在3种形式的能量转化B.装置Y中负极的电极反应式为：C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化一种航天器能量储存系统原理示意如图，请分析其工作原理。C化学与科技电池中的化学[e-mail]拓展训练化学与技术工业生产中有什么应用价值？请举例说明。稀硫酸[e-mail]氯碱工业*生产设备：*阳离子交换膜的作用：⑴防止H2和Cl2混合引起爆炸⑵避免Cl2与NaOH反应生成NaClO而影响NaOH的质量阳极材料：金属钛网阴极材料：碳钢网阳离子交换膜特点：只允许阳离子通过化学与技术*生产原理：阳离子交换膜电解槽2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解膜的应用------物质制备[e-mail]膜的应用------物质制备利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。其吸收液为Na2SO3，反应过程中pH随n(SO32-):n(HSO3-)的变化如下：n(SO32-):n(HSO3-)91:91:19:91pH8.27.26.2当吸收液的pH降到6时，需送至电解槽再生。再生示意如图，当阴极室中溶液pH上升至8以上时，吸收液再生并循环利用。分析工作原理，书写电极反应式。阳极：HSO3--2e-=SO42-+H+阴极：2H+＋2e-＝H2化学与环境[e-mail]2012重庆29（3）人工肾化学与技术人工肾脏采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图：分析判断电极名称和电极反应。①电源的负极为(填“A”或“B”)②阳极室中发生的反应依次为:、；③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则除去的尿素为g。（忽略气体的溶解）B6Cl-—6e-=3Cl2↑CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl不变7.26H++6e-=3H2↑3H2~3Cl2~N2+CO2~CO(NH2)23xxxx3x+2x=13.44/22.4=0.6x=0.12m[CO(NH2)2]=0.12×60=[e-mail]膜的用途------物质制备用硼氢化钠燃料电池作电源，电解法制备N2O5是一种新型绿色硝化剂。*硼氢化钠燃料电池的电极名称？电极反应式？总反应？负极：BH4--8e-＋8OH—＝BO2—＋6H2O正极：4H2O2＋8e-＝8OH—BH4-＋4H2O2＝BO2—＋6H2O化学与技术[e-mail]膜的用途------物质制备用硼氢化钠燃料电池作电源，电解法制备N2O5是一种新型绿色硝化剂。*制备N2O5的电解池的电极名称？电极反应式？总反应？阳极：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+阴极：2H+＋2e-＝H2N2O4+2HNO3==2N2O5+H2电解化学与技术[e-mail]判断与书写各电极名称和电极反应式？科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。膜的应用------燃料电池电解池：a阳极4OH–－4e–=O2+2H2Ob阴极4H++4e–=2H2燃料电池：甲醇负极CH3OH－6e–+H2O=CO2+6H+氧气正极1.5O2+6e–+6H+=3H2O若为碱性电解质溶液燃料电池的电极反应式？CH3OH－6e–+8OH–=CO32—+6H2O化学与技术[e-mail]电解解题思路1、找电源，确定阴、阳极；2、找电极，确定电极是否参加反应；3、找阳离子，确定放电顺序；(阳离子向阴极运动，在阴极得到电子)4、找阴离子，确定放电顺序；(阴离子向阳极运动，在阳极失去电子)[e-mail]归纳总结书写电极反应的一般思路明确该极是得还是失电子根据化合价变化得出产物正负（阴阳）两极材料及附近有哪些离子，判断反应物结合电解质溶液，判断最终反应[e-mail]拓展训练【例题1】高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：下列叙述正确的是A.放电时正极附近溶液的碱性增强B.放电时负极反应:M+H2O＋e－＝MH+OH－C.充电时阳极反应:NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－D.放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被氧化充电放电Ni(OH)2+MNiOOH+MHA放电时阳极反应:NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)[e-mail]下列关于上图的说法，正确的是（）A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C．③装置中电子由b极流向a极D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH反应D拓展训练【例题2】[e-mail]分析图示装置判断装置名称、电极名称；书写电极反应式和总反应化学方程式。某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是。A.铝B.石墨C.银D.铂（2）N极发生反应的电极反应式为。（3）实验过程中，SO42-移动方向为；滤纸上能观察到的现象。A2H++2