原电池、电解原理及其应用.ppt

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1、第12课时原电池、电解原理及其应用2(1)了解原电池原理。初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。(2)理解电解原理。了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池及电镀池、精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料和电解质溶液进行原电池是否形成的判断

2、、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。其中原电池的工作原理及其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。3一、原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转化成电能的装置将电能转化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装置4原电池电解池电镀池形成条件①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插入电解质溶液中③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，作为阳极；待镀金属接电源负极，作为阴极②电镀液必须

3、含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属)阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连名称同电解池，但有限制条件阳极：必须是镀层金属阴极：镀件(待镀的物件)5原电池电解池电镀池电极反应负极：氧化反应(负失氧)正极：还原反应(正得还)，原电池的电极反应较为复杂，不易总结出明显的规律特征阳极：氧化反应，溶液中的阴离子或金属电极失电子(阳失氧)阴极：还原反应，一定是溶液中的阳离子得电子(阴得还)阳极：氧化反应，金属电极失电子，并不断溶解(阳失氧)阴极：还原反应，电镀液中的

4、镀层金属阳离子得电子(阴得还)6原电池电解池电镀池电子流向(外电路)负极→正极负极→阴极→阳极→正极同电解池电流方向(外电路)正极→负极正极→阳极→电解质溶液→阴极→负极同电解池对比电解质导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生氧化还原的过程，把电能转化为化学能，而在原电池中正好相反，是自发的氧化还原反应的过程，把化学能转化为电能7二、电解规律(用惰性电极，带*号的例外)及溶液pH的变化类型电解质(水溶液)被电解的物质电极产物溶液pH变化的原因、结果电解质复原阳极阴极电解水型含氧

5、酸(如H2SO4)水O2H2水减少，酸溶液的浓度增大，pH减小加H2O8类型电解质(水溶液)被电解的物质电极产物溶液pH变化的原因、结果电解质复原阳极阴极电解水型强碱(如NaOH)水O2H2水减少，碱溶液的浓度增大，pH增大加H2O活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)水O2H2水减少，盐溶液的浓度增大，pH不变或略减小(若为水解的盐)加H2O9类型电解质(水溶液)被电解的物质电极产物溶液pH变化的因、结果电解质复原阳极阴极电解电解质型无氧酸(如HCl)，除HF外酸非金属单质(如Cl2)H2

6、H+放电，c(H+)降低，pH增大加酸(如HCl)不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外盐非金属单质(如Cl2)金属单质(如Cu)pH基本不变；但严格意义上对水解有影响。pH略为增大加盐(如CuCl2)10类型电解质(水溶液)被电解的物质电极产物溶液pH变化的原因、结果电解质复原阳极阴极放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)水和盐非金属单质(如Cl2)H2H+放电，[H+]减小，[OH-]增大，pH增大加酸(如HCl)放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)水和盐O2金属单质

7、(如Cu)OH-放电，[OH-]降低，[H+]增大，pH减小加氧化物(如CuO)电镀型*电镀液——溶解阳极金属析出电镀液组成基本未变，pH不变——11三、电解池及原电池的应用——金属的防护2．金属的防护方法(1)改变金属内部结构；(2)覆盖保护层；电化学保护法：外加电源的阴极保护法，牺牲阳极的阴极保护法。1．金属腐蚀快慢的判断电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>无外界条件的正常腐蚀>用原电池防腐蚀措施的腐蚀>用电解原理防腐。12一、了解化学电池【例1】(2011·全国新课标)铁镍蓄电池又称爱迪

8、生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O＝Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是()A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－＝Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－＝Ni2O3＋3H2O13答案：C【解析】由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子，Ni2O3作氧化剂得到电子，因此选项A、B均