江西省高三化学二轮复习 专题10 电化学 人教

第二部分基本理论专题十电化学整理ppt

《考试大纲》中对这部分内容的要求主要有：1．理解原电池原理及构成原电池的条件，理解原电池反应和一般氧化还原反应的异同，能分析常见化学电源的化学原理；2．理解化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同，了解生产实际中常见的金属防腐方法的化学原理和金属防腐的一般方法；3．理解电解的基本原理，记住电解反应中常见离子在阴、阳极的放电顺序。电化学的学习最主要的是抓住其反应原理，从而进行判断，因此掌握实质是关键。另外适当的准确的记忆也是必要的。

整理ppt1.理解原电池原理。初步了解化学电源。2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀

方法。3.理解电解原理。4.了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应

原理。【考点搜索】整理ppt1．原电池

(1)定义：原电池——将化学能转化为电能的装置。、

(2)组成条件：①两个活泼性不同的电极。通常用活泼金属作负极，用不活泼金属或可以导电的非金属作正极。②电解质溶液：一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。③通过导线连接电极（或电极相互接触），形成闭合回路。

(3)实质：通过自发的氧化还原反应中的电子转移，在外电路上形成电流。整理ppt(4)电极反应的书写方法：①首先确定氧化还原反应的总化学方程式；②根据化学反应确定原电池的正、负极，发生氧化反应的一极为负极。③由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极的电极反应。④用总反应方程式减去负极反应，根据得失电子数目相同的原理写出正极反应的电极反应。

(5)应用：①金属的腐蚀：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般分为化学腐蚀（金属与接触到的物质直接发整理ppt生化学反应而引起的腐蚀）和电化学腐蚀（不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀）。电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。②金属的防护措施改变金属的内部结构、在金属表面覆盖保护层、电化学保护法。

2．电解池

(1)将电能转化为化学能的装置。

(2)组成条件：①外电源——提供电能②导线——形成闭合回路整理ppt③电解质溶液——帮助实现能量转化

(3)实质：通过外加电源使不能自发进行的氧化还原反应得以实现。

(4)电解池中离子的放电顺序：①阴离子氧化顺序为：S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧根离子②阳离子的还原顺序为：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（与金属活动性顺序相反）注意：书写阳极反应时，首先要注意观察电极材料，当电极为C、Pt、Au等惰性电极时，根据阴离子放电顺序考虑溶液中的阴离子放电，若阳极本身为活泼金属材料，则首先考虑活泼金属失电子。而阴极无论什么材料都不参与电极反应。整理ppt(5)电解原理的应用：①氯碱工业：2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－②电镀：镀层金属作阳极，阳极反应是：M－ne－=Mn+，镀件作阴极，阴极反应是：Mn++ne－=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）整理ppt【方法论坛】1.原电池正负极的判断

(1)根据构成原电池的必要条件之一；活泼金属作负极；

(2)根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；

(3)根据氧化还原反应确立:发生氧化反应(还原剂)的一极为负极。整理ppt2.判断金属腐蚀快慢的规律不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微电池发生电化腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗,金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关;整理ppt

(1)与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。

(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般说来可用下列原则判断:

电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀整理ppt3.原电池原理的应用(1)金属的防腐在某些特殊的场所,金属的电化腐蚀是不可避免的,如轮船在海中航行时,为了保护轮船不被腐蚀，可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属如Zn。这样构成的原电池Zn为负极而Fe为正极，从而防止铁的腐蚀。整理ppt(2)判断金属性的强弱当两种金属构成原电池时，总是活泼的金属作负极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。(3)加快反应速率当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时,纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。整理ppt4.电极反应规律(1)阴极：得电子，还原反应①(一般)电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：失电子，氧化反应①若为金属(非惰性，Au、Pt除外)电极，电极失电子②若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子整理ppt5.离子放电顺序离子的放电顺序主要取决于离子的本性，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基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。整理ppt(2)阴离子放电顺序若是活泼金属作阳极，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。整理ppt6.分析电解问题的基本思路通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH－)。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。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变化等。整理ppt7.知识对比(1)电镀与电解的一般区别①阳极为镀层金属，阳极参加反应②电镀液阳离子(金属)与阳极金属相同③电镀后溶液浓度不变整理ppt(2)电离与电解的比较电离电解条件电解质溶于水或熔化状态下电解质电离后,再通直流电过程电解质离解成为自由移动的离子,如CuCl2==

Cu2++2Cl－阴、阳离子定向移动,在两极上失、得电子成为原子或分子,如CuCl2===Cu(阴极)+Cl2(阳极)特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应,生成新物质联系电解必须建立在电离的基础上通电整理ppt三池的原理都是电解，但在装置和具体反应上略有差异。(3)电解池、电镀池、电解精炼池的比较整理ppt池型电解池电镀池铜的精炼池装置特征阳极:惰性电极阴极:不一定是惰性电极阳极:镀层金属(M)阴极：镀件电镀液：含镀层金属离子阳极:粗铜阴极:精铜电解液:CuSO4溶液电极反应阳极:易放电的阴离子首先放电阴极:易放电的阳离子首先放电阳极：M－ne-==Mn+阴极：Mn++ne-==M阳极：Cu－2e-==Cu2+阴极：Cu2++2e-==Cu电解质溶液的浓度改变不变基本不变整理ppt(4)原电池与电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义(装置特点)将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源，两极不同有电源,两极可同可不同有电源类别质性整理ppt形成条件1.活泼性不同的两极(连接)2.电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

3.形成闭合回路1.两电极连接直流电源2.两电极插入电解质溶液3.形成闭合回路1.镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极2.电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称(电极构成)负极:较活泼金属(电子流出的极)正极:较不活泼的金属(或能导电的非金属)(电子流入的极)阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的极名称同电解,但有限制条件阳极:必须是镀层金属阴极:镀件整理ppt电极反应负极:氧化反应,一般是金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子(吸氧腐蚀)阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子阳极:金属电极失电子阴极:电镀液中阳离子得电子电子流向正极阳极同电解池溶液中带电粒子移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极

移动阴离子向阳极

移动同电解池联系在两极上都发生氧化和还原反应整理ppt8.三种判断(1)原电池、电解池、电镀池判定（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；（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离子相同则为电镀池；（3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。整理ppt

①根据电极材料的性质确定：金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。②根据电极反应的本身确定：失电子的反应—氧化反应—负极；得电子的反应—还原反应—正极。

（2）原电池电极的判断整理ppt(3)阴阳极的判断①根据电极与电源两极相连的顺序判断阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极,其反应时,溶液中氧化能力强的离子首先在阴极上得到电子,发生还原反应。阳极：与直流电源的正极直接连接的电极，在该极上，溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。整理ppt②根据电解质溶液里电子流动的方向来判断在电解质溶液里，阳离子总是向阴极定向移动，阴离子总是向阳极定向移动。整理ppt9．掌握用惰性电极电解电解质溶液的规律①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4溶液等）的电解。阴极：4H++4e－=2H2↑

阳极：4OH－－4e－=2H2O+O2↑

总反应：2H2O2H2↑+O2↑②分解电解质型：无氧酸（除HF外），不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（CuCl2、HCl溶液）的电解（以CuCl2为例）。阴极：Cu2++2e－=Cu

阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑

总反应：CuCl2Cu+Cl2↑整理ppt③放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl、MgBr2等溶液）的电解。如NaCl溶液的电解：阴极：2H2O+2e－=H2↑+2OH－阴极：2Cl－－2e－=Cl2↑

总反应：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH④放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3等溶液）的电解；以CuSO4溶液为例：阴极：2Cu2++4e－=2Cu

阳极：4OH－－4e－=2H2O+O2↑

总反应：2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4

整理ppt例1.如图所示，A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。

(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是_____(填标号，下同)，属于电解池的是____________。CuZnPtCuCZn整理ppt

(2)A池中Zn是__________极，发生_______反应(填“氧化”或“还原”，下同)，电极反应式为_________;Cu是_____极,发生_____反应,电极反应式为____，A中总反应的化学方程式为________.整理ppt

(3)B池中C是__________极，发生_______反应，电极反应为_____________；Pt是_______极，发生__________反应，电极反应为____________。B池中总反应的化学方程式为________________。

(4)C池中Zn是__________极，发生_________反应，电极反应为_______________；Cu是_____极,发生__________反应,电极反应为___________.反应过程中，溶液浓度__________（填“变大”“变小”或“不变”）。整理ppt

分析:

判断装置是原电池还是电解池，关键是看它有没有外接直流电源,有则为电解池，无则为原电池。由此可知A为原电池，B和C为电解池,且

C较为特殊，实际为电镀铜的装置。原电池中电极分为正极、负极,相对活泼的金属作负极失去电子发生氧化反应,相对较不活泼的金属作正极。所以A中Zn作负极失去电子被氧化，发生反应为Zn－2e－===Zn2+；Cu为正极,电解液中阳离子在正极上得电子被还原,发生反应为Cu2+

+2e－===Cu.A池中总反应为上述两个半反应的和,即Zn+Cu2+===Cu+Zn2+。整理ppt电解池中规定与直流电源负极相连的电极为阴极，与直流电源正极相连的电极为阳极。在外电场的作用下，溶液中的H+和Cu2+均移向阴极C棒，但因盐溶液中阳离子得电子能力Cu2+＞H+，因而发生还原反应Cu2++2e－===Cu。同时溶液中失电子能力较强的Cl－在阳极Pt表面被氧化，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。总反应方程式为CuCl2====Cu+Cl2↑。

电解整理ppt装置C中阳极为活性电极Cu，当阳极不是惰性电极时，电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应Cu－2e－===Cu2+,生成离子进入溶液，此时溶液中阴离子不能失电子。而阴极上发生还原反应Cu2++2e－===Cu,两极反应速率相等,溶液中其他离子不发生反应，因而溶液浓度保持不变。整理pp