化学反应原理全部

1、化学反应原理全部课件第1页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。原电池的雏形理论解释 ：生物电观点第2页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二 伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。 伏打电池是实用电池的开端。第3页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实验现象：锌片上有气泡产生而铜片上没有第4页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实验现象：电流计指针发生偏转，Cu片上有气泡产生第5页，共153页，20

2、22年，5月20日，16点40分，星期二复习回顾一、原电池是_的装置。原电池反应的本质是_反应。将化学能转化为电能氧化还原反应2、如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应为_，该反应是_（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应是_反应。（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_极，其电极反应为_，该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应_反应.负Zn 2e - = Zn 2+氧化正2H+ +2e- =H2还原负Zn 2e - = Zn 2+氧化正Cu2+ + 2e -

3、= Cu还原第6页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液盐桥失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H+2e- =H2阴离子阳离子总反应：负极正极 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子二、原 电 池 原 理外电路内电路第7页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二三、原 电 池 相关的概念1.电路：外电路内电路电子流向：负极流向正极电流方向：正极流向负极阴离子流向负

4、极阳离子流向正极2.电极：正极：电子流入的一极负极：电子流出的一极3.电极反应式：正极： 2H+ 2e- H2负极： Zn2e- Zn2+4.总反应式：Zn+ 2H+ Zn2+ + H2第8页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验第9页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中第二组实验实验探究形成原电池的条件第10页，共153页，2022年，5月20日，16点4

5、0分，星期二第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）第11页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。四、组成原电池的条件第12页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二ABCDEFMN1.下列哪几个装置能形成原电池？OVXVVXXXXV原电池构成条件典型例题：第13页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2.一个电池反应的离子方程式

6、是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（ ）C原电池构成条件ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例题：第14页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二对锌铜原电 池工作原理的进一步探究上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？第15页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫

7、酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。为了避免发生这种现象，设计如下图（书P76图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？第16页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二第17页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实验三（书76页实验4-1）实验探索实验现象：分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？ 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。阅读课本77第18页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二小

8、知识盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。第19页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。得出结论 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液

9、与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。第20页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反应） 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： Zn ZnSO4 CuSO4 Cu 负极 盐桥 正极?第21页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二五、

10、由两个半电池组成原电池的工作原理把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。第22页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二新课标人教版选修四化学反应原理江苏省淮安中学 张正飞04 九月 2022第四章 电化学基础第一节 原 电 池（第二课时）第23页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二复习回忆一、原 电 池 原 理：1、正负极、各发生什么

11、反应：2、电子流方向：3、离子流向：4、原电池反应的本质：第24页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。二、组成原电池的条件三、什么是盐桥？有何作用？盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。第25页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二双液原电池的工作原理、构造特点：由两个半电池组成，每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应，电池反应的还原剂与氧化剂分别位于两个半电池中，中

12、间通过盐桥连接形成闭合回路。、电极反应：负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Cu）：Cu2+2e-=Cu （还原反应）电池反应：Zn+Cu2+=Zn2+Cu第26页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3、电子、电流的流向外电路：电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；电流由正极（Cu片）流向负极（Zn片）；内电路：阳离子移向正极（Cu片）阴离子移向负极（Zn片）、盐桥的作用通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成电流回路而不中断电流。 、意义：随开随用，并能长时间产生持续、稳定的电流。 第27页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二练

13、习：利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。 参考答案 (+)(-) G Zn Pt FeCl3溶液负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）(+)(-)盐桥Zn C ZnCl2溶液FeCl3溶液 G 第28页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二练习锌铜原电池产生电流时，阳离子（ ）A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极C 和阴离子都移向Zn极D 和阴离子都移向Cu 极B第29

14、页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuB2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( )A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小C典型例题：第30页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为

15、( )Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B第31页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是( D )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定B. 保持平衡状态C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜第32页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案?Cu Cu 2e- =

16、Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：正极：电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。第33页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二(1)比较金属活动性强弱。例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出；B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）六、原电池原理应用：第34页，共153页，2022年，5月

17、20日，16点40分，星期二(2)比较反应速率例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和 1mol/L 盐酸；B.A.纯锌和1mol/L 硫酸；纯锌和18 mol/L 硫酸；C.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（ D ）第35页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二(3)比较金属腐蚀的快慢例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(2)(1)(3)第36页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)第37页，共153页，2022年

18、，5月20日，16点40分，星期二(4)判断溶液pH值变化例5：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的pH值变_？（溶液体积变化忽略不计）大0.015第38页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二(5)原电池原理的综合应用例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”是利用 放出热量。2)

19、炭粉的主要作用是 。3)加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是 。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀第39页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。 两极反应式为：正极 ；负极 。该装置将 能转化为 能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ，总反应方程为 。镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；AlMg2e=Mg2+ 化学能电能2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22H+2e=H2第40页，共153页，2022年，5月20日，

20、16点40分，星期二小 结定义:（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理 原电池把化学能转化成电能的装置。2、原电池的工作原理较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。 负极 正极电子流向电流流向（2）形成原电池的条件（3）原电池的正负极的判断方法（4）电极材料的选择（电池的电极必须导电）第41页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二新课标人教版选修四化学反应原理江苏省淮安中学 张正飞04 九月 2022第四章 电化学基础（一课时）第二节 化学电源第42页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二用途广泛的

21、电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池化学电池第43页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池第44页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二阅读课文P79页并回答系列问题：1、化学电池与其它能源相比有哪些优点？2、判断电池的优劣标准主要是什么？3、目前化学电池主要分哪几大类？能量转换效率高、供能稳定可靠、使用方便、易于维护、并可在各种环境下工作单位质量或单位体积所能输出电能的多少，即比能量的大小；输出功率的大小即比功率的大小以及电池的存储时间的长短第45页，共15

22、3页，2022年，5月20日，16点40分，星期二化学电池一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池锂离子电池锌银蓄电池普通干电池锌银纽扣电池第46页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二一、一次电池锌锰电池、锌银电池、锂电池1、正负极材料碱性锌锰电池正极：MnO2负极：Zn2、工作机制负极：Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-氢氧化氧锰碱性锌锰电池构造示意图 氧化反应 还原反应电解质：KOH第47页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二总反应：Zn + 2MnO2 +

23、 2H2O =2MnOOHZn(OH)23、优缺点简析缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点： 比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电其它一次电池锌银电池、锂电池第48页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二锌银电池（纽扣电池）正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH负极：Zn +2OH 2e- =ZnO+H2O总反应： Zn+Ag2O=ZnO+2Ag第49页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二二、二次电池铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池铅蓄电池1、正负极材料正极：PbO2负极：Pb2、工作机制电解质：H2SO

24、4溶液铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程阅读课文P81页并回答下列问题：常见的二次电池有哪些？它们的电极反应怎样写？第50页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二放电过程总反应：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) 氧化反应 还原反应负极：放电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程第51页，共153页，2022年，5月20

25、日，16点40分，星期二2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电过程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 还原反应阴极：阳极：2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：放电充电第52页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3、优缺点简析缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可

26、重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池第53页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（2004年江苏高考）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为：Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s下列说法错误的是A 电池工作时，锌失去电子B 电池正极电极反应式为： 2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaqC 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过02 mol电子，锌的质量理论上减小65 g 答案：C第54页，共

27、153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二三、燃料电池氢氧燃料电池，烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池酸性氢氧燃料电池1、正负极材料正极室：通氧气负极室：通氢气电解质：H2SO4溶液（氧化剂）（燃料）使用铂电极第55页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2、工作机制2H2 - 4e- = 4H+负极：正极：O2 + 4H+ +4e- = 2H2O总反应：2H2 + O2 = 2H2O3、优缺点简析缺点：体积较大、附属设备较多优点：能量转换率高、清洁、对环境友好第56页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二书写电极反应式应注意以下几点：1电极反应

28、是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；3负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32形式存在）；2将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；第57页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二4溶液中不存在O2：在酸性溶液中它与H结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH；练习：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电

29、池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为_ _。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为 _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 第58页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二练习、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ，此时电池内总的反应式 ： 。 KOH溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=

30、CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O第59页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二减 少 污 染节 约 资 源第60页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二小结：化学电源1、一次电池2、二次电池3、燃料电池锌锰干电池铅蓄电池氢氧燃料电池掌握每一类典型电池的正负极、电极反应；了解每一类电池的优缺点；对其它电池有初步的认识第61页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二新课标人教版选修四化学反应原理江苏省淮安中学 张正飞04 九月 2022第四章 电化学基础（第一课时）第三节电解池第62页，共153页，202

31、2年，5月20日，16点40分，星期二听写电极反应1、碱性锌锰电池：负极：正极：总反应：2、锌银电池：负极：正极：总反应：第63页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3、铅蓄电池：负极：正极：总反应：4、酸性燃料电池：负极：正极：总反应：5、碱性燃料电池：负极：正极：总反应：第64页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二氢气氧气 电解电解水 ：2 H2O 2 H2 O2 +第65页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二原理分析-我们来一起想一想1、纯水中有哪些微粒？2、在接通电源时，哪极电势高， 微粒如何运动？ 3、H2是怎么产生的

32、？O2又会是如何产生的？H+、OH-、H2OH+向负极移动、OH-向正极移动。 H+ H2 OH- O2实质2H+2e-=H2 4OH-4e-=O2+2H2O（发生还原反应-阴极）（发生氧化反应-阳极） H2O H+ + OH- 第66页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A：理论先行思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：Cl- OH-Cu2+ H+向阴极区移动； Cl- OH-向阳极区移动Cl-

33、Cl2 OH-O2 H2O H+ + OH- CuCl2 Cu2+2Cl- 阴极区：Cu2+Cu H+H2阳极区：第67页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电B:实践检验实验:将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入U型管的CuCl2溶液中 ，再接通12V直流电,观察现象。约35min后切断电源。现象阳极-有气泡产生O2? Cl2?如何检验?阴极-有红色的固体Cu解释阳极-阴极-2Cl-2e-=Cl2Cu2+2e-=Cu2Cl-+Cu2+= Cl2 +Cu总反应式：通电第68页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，

34、星期二归纳总结2、装置名称：3、电解本质：阳极（和原电池正极相连）：发生氧化反应阴极（和原电池负极相连）：发生还原反应 将电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽 4、电解产物：（反思）a：决定于放电能力阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。1、电解CuCl2：一、电解原理：第69页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二 活性材料作电极时：（根据金属活动性）金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）是：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-

35、(等含氧酸根离子）F-阳极：离子放电顺序：放电顺序：就是看失电子能力第70页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阴极:阳离子在阴极上放电顺序是：水电离产生时浓度极小(实验事实)b：决定于离子浓度放电顺序：就是看得电子能力第71页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二 例以石墨碳棒为电极，请写出分别电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。(1)NaCl溶液:

36、(2)CuSO4溶液:想一想、做做看 阳极：4OH-4e-2H2O+O2 (4H2O 4H+4OH-) 阴极：2Cu2+ +4e-2Cu 电解总反应式：2Cu2+2H2OCu+O2+4H+阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：2H+2e-=H2(2H2O 2H+2OH-)总反应方程式：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH- 电解1、溶液中哪些微粒？2、阳极区有哪些离子？ 阴极区又有哪些离子？3、哪个离子先放电？想一想，H+应该在哪一极生成？OH-在哪一极？第72页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。2

37、.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质的须保持分子形式）写电极反应【方法小结】掌握方法事半功倍哟！第73页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式。（1）AgNO3溶液（2）Na2SO4溶液 该自己独立思考啦!阳极：4OH-4e-=2H2O+O2(4H2O=4H+4OH-）阴极：4Ag+4e-=4Ag总反应式：4Ag+2H2O=4Ag +O2 +4H+阳极：4OH-4e-=2H2O+O2(4H2O=4

38、H+4OH-）阴极：4H+4e-=2H2 总反应式：2H2O=O2 +2H2 通电通电第74页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二内容原电池电解池 电极名称 电极反应 电子移动方向能量转变反应是否自发发生1、原电池与电解池的比较课后作业-归纳与比较第75页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二、以碳棒为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？课后作业-训练与思考第一组:HCl、CuCl2第二组:NaCl、CuSO4第三组:Na2SO4、H2SO4、NaOH第76页，共153页，2022年，5月20日，16点

39、40分，星期二、指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，并表示出电子移动方向。 课后作业-思考与训练 e-如何流向?e-?池?池?极?极?极?极第77页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二智慧在思维中升华 这一堂课我们主要学习了用惰性电极电解水溶液的反应原理及变化规律。假如我们用较为活泼的金属做为电极来电解，结果一样吗？除了电解水溶液外，有一类物质在何状态下也能发生电离？是否也能发生电解？我们学习过这一类电解吗？请举几例。第78页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二e-e-e-e-e-e-通电时离子和电子的移动方向 H+OH-电极电势高电极电势

40、低H2O2+H2O H+OH-第79页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二e-e-e-e-通电时离子和电子的移动方向 Cu2+ H+OH- Cl-电极电势高电极电势低+第80页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二电极产物反思1为什么不是氧气呢？为什么不产生氢气呢？说明：得失电子的能力不同失电子能力：Cl-OH-得电子能力：Cu2+H+第81页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二实践探究2、向氯化锌溶液中通入直流电 ZnCl2溶液。ZnCl2为什么不放出H2？Zn2+H+e-e-e-e-当c(Zn2+)c(H+)时Zn2+优先于H

41、+先得到电子第82页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二阳极气体的检验O2的检验Cl2的检验 （黄绿色）（变蓝）（下层呈紫色）（复燃）带火星的木条看气体颜色湿润的淀粉碘化钾试纸气体通入碘化钾溶液后用四氯化碳 萃取此法较为简捷方便第83页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二新课标人教版选修四化学反应原理江苏省淮安中学 张正飞04 九月 2022第四章 电化学基础（第二课时）第三节电解池第84页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1、以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式？总结有什么特点或规律？课前训练第一组:HCl

42、、 H2SO4第二组:NaCl、CuCl2第三组:Na2SO4、CuSO4第四组：AgNO3、NaOH第85页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2、指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，并表示出电子移动方向。 课前训练 e-如何流向?e-?池?池?极?极?极?极第86页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二二、电解原理的应用第87页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1、电解饱和食盐水反应原理思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成? 在U型管里装

43、入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源第88页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二第89页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉KI溶液变阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl-2e- =Cl2阴极：2H+2e- =H2总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(条件:通电)第90页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢 阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过)，把电解

44、槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱第91页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜 阳 极金属钛网阴 极碳钢网阳极室阴极室第92页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二粗盐的成份： 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水 含少量Ca2+.

45、Mg2+精制盐水第93页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2.铜的电解精炼粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)纯铜粗铜阳极： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 阴极: Cu2+ + 2e- Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液第94页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3. 电镀电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，铁片铜片硫酸铜溶液电极： 阳极镀层金属 或惰性电极 阴极待镀金属制品 电镀

46、液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小第95页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二阳极：6O2-12 e- =3O2 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al4.冶炼铝通电总式：2Al2O3 4Al+3O2 原理:助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充第96页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二二、电解原理的应用（工业生产）1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀电极反应式阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：2H+ + 2e- = H2 总反应：2NaCl

47、+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶液阳极：镀层金属电镀液：含有镀层金 属的电解质阴极：待镀金属制品归纳总结第97页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二电镀应用于铜的电解精练电极反应式阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥3、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：2Na+ + 2e- = 2Na总反

48、应：2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 第98页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二思考交流试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物）小结与电源正极相连阳极阴极与电源负极相连发生氧化反应阳离子移向阴离子移向发生还原反应1、电源、电极、电极反应关系2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金第99页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。第100页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为

49、加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（ ）。A加入适量的6mol/L的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液 B第101页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二电解原理应用（做题中）1、电子守恒规律应用。2、电解池的工作的原理第102页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式？总结有什么特点或规律？第一组:HCl、 H2SO4第二组:NaCl、CuCl2第三组:Na2SO4、CuSO4第四组：AgNO3、NaOH第103页，共153页，2022年，5月20日，

50、16点40分，星期二1、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中，通电电解。当溶液的pH值由60下降到20 (电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量 （ ）16 32 64 1282、用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是A. B. C. D. 1、电子守恒规律应用。第104页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二3、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，c（SO42-）=2molL1，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）22.4L气体，则原

51、溶液中c（K）为A0.5molL1B1molL1C1.5molL1D2molL1D第105页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB2、电解池的工作的原理第106页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在和两极，电极产物的物

52、质的量之比为14的是 甲 乙 A B C D甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 B第107页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液的PH值逐渐减小DCuSO4溶液的PH值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 第108页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二4、如图,当线路接通时,发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)端显蓝色，端显红

53、色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两电极不反应。（1）甲、乙分别是什么装置？（2）写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式。第109页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二新课标人教版选修四化学反应原理江苏省淮安中学 张正飞04 九月 2022第四章 电化学基础（一课时）第四节金属的电化学腐蚀与防护第110页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二以石墨作电极，电解下列水溶液，写出电极反应及电解总反应式？课前训练第一组:HCl第二组:NaOH第三组:CuSO4第四组：NaCl第111页，共153页，2022年，5月20日

54、，16点40分，星期二金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%4%；约合人民币：3000亿元（ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。阅读：你有何感想？第112页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二金

55、属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。第113页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？第114页

56、，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二阅读课本P90-P911、什么是金属腐蚀？有哪些类别？2、化学腐蚀和哪些因素有关？3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？第115页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二知识总结金属阳离子失e-氧化反应（三）金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀一、 金属的电化学腐蚀金属原子（二）金属腐蚀的本质：（一）金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。M ne-Mn+第116页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二1、化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应

57、而引起的腐蚀。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。知识总结电化学腐蚀的类型析氢腐蚀吸氧腐蚀第117页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二为什么铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中却易生锈？第118页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二钢铁表面形成的微小原电池示意图第119页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图思考：你能写出它们的电极反应式？第120页，共153页，2022年，5月2

58、0日，16点40分，星期二钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱或碱性电极反应负极Fe(- )Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系第121页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二思考与交流1、 铁锈的成份是什么？是怎样形成的？2、将经过酸洗除锈的铁钉，用

59、饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什么吗？第122页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二课堂练习1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： ,正极：若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。（2）中性或碱性 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 第123页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二 请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与

60、讨论请大家阅读课本92-93第124页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二原理 ：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。1、牺牲阳极保护法二、金属的电化学保护 第125页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二牺牲阳极的阴极保护法示意图第126页，共153页，2022年，5月20日，16点40分，星期二2、外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示