2018-2019学年高中化学人教版选修4课件：第四章复习课 .pptx

1、,4 电化学基础,第四章 章末知识整合,【教学目标】,【重点难点】,1.理解原电池原理，能正确判断原电池正、负极，能写出电极反应式和总化学方程式； 2.理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法，能写出电极反应和电解化学方程式； 3.知道金属腐蚀的两种类型，能解释金属发生电化学是腐蚀的原因。,原电池、电解池的原理及电极方程式的书写。,一 、原电池、电解池的知识比较,特别提示：原电池、电解池、电镀池判定规律 （1）若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判断。主要思路是“三看”： 先看电极：两极为导体且活泼性不同； 再看溶液：两极插入电解质溶液中； 后看回路：形成闭合回路或

2、两极接触。 （2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余情况为电解池。,【例1 】,(双选)在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是( ) A原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B原电池正极和电解池阴极所发生的反应 C原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D原电池负极和电解池阴极所发生的反应,解析：原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极发生的是还原反应。,答案：BC,当堂检测一,某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计了下列四个装置，如下图所

3、示，你认为可行的方案是( ),解析：要使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，只能通过电解装置来实现。B项是原电池装置(Fe作原电池的负极，Ag作原电池的正极)，其总反应为Fe2HCl=FeCl2H2；D项不是原电池，也不是电解池；A项是电解装置，但Ag连接在电源的负极上，不会溶解，其实质是电解盐酸：2HCl=H2Cl2；C项是电解装置，与电源正极连接的Ag失去电子：Age=Ag，产生的Ag立即与溶液中的Cl结合生成AgCl：AgCl=AgCl，溶液中的H获得电子产生H2：2H2e=H2，其总反应为：2HCl2Ag2AgClH2。 答案：C,1.碱性锌锰干电池,电池总反应：Zn+2MnO2

4、+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,负极反应：,正极反应：,Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2,2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-,二、电极方程式的书写,2.纽扣电池,银锌电池,负极反应：,正极反应：,总反应：,Zn+ 2OH- -2e- =Zn(OH)2,Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH-,Ag2O + Zn+H2O =Zn(OH)2 + 2Ag,3.锂电池,锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)： 总式：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极： 正极：,8Li-8e-=8Li+,3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32

5、-+2S,(1)放电过程总反应：,Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l),Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s),正极：,PbO2(s) + 4H+ (aq) +SO42-(aq) +2e- =PbSO4 (s) +2H2O(l),负极：,4.铅蓄电池,(2)充电过程总反应：,阳极：,阴极：,2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 (aq),PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq),PbSO4 (s)+2H2O (l)-2e- = PbO2(s) + 4H

6、+ (aq) + SO42-(aq),还原反应,氧化反应,Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4 (aq),铅蓄电池的充放电过程：,2PbSO4(s)+2H2O(l),负极反应：,正极反应：,总反应式：,5.氢氧燃料电池,2H2 -4e- =4H+,O2+4H+ +4e- =2H2O,(1)酸性介质,O2+2H2 =2H2O,负极反应：,正极反应：,总反应式：,O2+2H2 =2H2O,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,5.氢氧燃料电池,(2)碱性介质,负极反应：,正极反应：,总反应式：,O2+2H2 =2H2O,O2 + 2H2O + 4

7、e-= 4OH-,2H2 -4e- =4H+,5.氢氧燃料电池,(3)中性介质,原电池电极反应方程式的书写方法： (1)明确正、负极； (2)根据电极反应类型确定在电极上发生反应的物质； (3)结合电解液的成分利用“三个守恒”(电子守恒、电荷守恒、原子守恒)写出(凑出)电极反应方程式。,方法归纳,三、有关电化学的计算,【例2 】,用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为( ) A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol,解析：电解硫酸铜溶液的反应方程

8、式为： 2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，从上述方程式可以看出，电解前后只有铜和氧的改变，电解后加入CuO就可以使溶液恢复原来的状态。但本题提示加入Cu(OH)2后溶液恢复为原来的状态，说明电解过程中不仅硫酸铜被电解，而且有水被电解(因为硫酸铜被电解完全)。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol的CuO和0.1 mol H2O，因此电解过程中有0.1 mol的硫酸铜和0.1 mol的水被电解，共有0.4 mol电子发生转移。 答案：D,当堂检测二,用两支惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中，通电电解。当电解质溶液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析

9、出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，则电极上析出银的质量是( ) A27mg B54mg C108mg D216mg,解析： 阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4Ag4e=4Ag 总的电解反应式：4Ag2H2O 4AgO24H 不难推导出用惰性电极电解AgNO3溶液时，发生的反应为：4AgNO32H2O 4AgO24HNO3。 因为有HNO3生成，所以pH要变小。生成HNO3的物质的量为(103106)0.50.5103mol，所以析出银的质量为0.5103 mol108 g/mol54mg。 答案：B,四、关于电解问题的解题步骤 1明确电极反应规律,(1)阴极：得电子，还原反应。 (

10、一般)电极本身不参加反应； 电解质溶液中阳离子“争”得电子。 (2)阳极：失电子，氧化反应。 若为金属(非惰性，Au、Pt除外)电极，电极失电子； 若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子。,2准确判断离子放电顺序,离子的放电顺序主要取决于离子本身性质，还与离子的浓度、溶液的酸碱性有关。 （1）阳离子放电顺序,上述顺序表明在金属活动性顺序中，越活泼的金属，其阳离子越难得电子，但Fe3氧化性较强，排在Cu2之前。,（2）阴离子放电顺序,若电极材料是活泼金属，因金属失电子能力强，阳极反应则是电极材料本身失电子被氧化，而不是阴离子放电。,3分析电解问题的基本思路,(1)通电前，电解质溶液中含有哪

11、些阴、阳离子(包括水电离出的H和OH)。 (2)通电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。 (3)写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、 pH的变化等。,4判断电解后溶液pH变化的方法,根据原溶液的酸碱性和电极产物即可对电解后溶液pH的变化作出正确的判断，其方法如下： (1)若电极产物只有H2而无O2，则pH变大。 (2)若电极产物只有O2而无H2，则pH变小。 (3)若电极产物既有O2又有H2，原溶液呈酸性则pH变小，原溶液呈碱性则pH变大，原溶液呈中性则pH不变。,【例3】,用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段

12、时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，下列符合题意的一组是( ),解析：A项，电解NaCl溶液：2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2，显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体。B项，电解CuSO4溶液时，SO42-物质的量没变，加CuSO4溶液不能复原。C项，电解硫酸实质是电解水，再加入适量水，可使硫酸复原。D项，Ag作阳极、Fe作阴极电解AgNO3溶液，实质是铁镀银的过程，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。 答案：C,名师点睛：电解质溶液进行电解时，大致分三种情况：电解质本身被电解；溶剂水被电解；电解质和水同时被电解。因此要使电解后的溶液恢复原状，必须根据电解的化学反应原理来确定。同学们可记为：“出去什么就加什么”。,当堂检测三,用惰性电极电解CuSO4溶液，当Cu2浓度下降至一半时停止通电，要想使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入的物质是( ) ACuSO4 BCuO CCu(OH)2 DCuSO45H2O,解析：,答案：B,第四章 电化学基础,课堂小结,一 、原电池、电解池的知识比较,二 、电极方程式的书写,三、有关电化学的计算,四、关于电解问题的解题步骤,作 业,完成章末综合检测,