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1、电化学基础,普通干电池,手机电池,钮扣电池,笔记本电脑 专用电池,摄像机专用电池,“神六”用太阳能电池,（一）原电池,【考纲要求】,了解原电池和电解池的工作原理；能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。,一知识回顾,1、原电池的定义：2、原电池反应的本质：3、构成原电池的条件：,将化学能转化为电能的装置叫做原电池。,氧化还原反应,电解质溶液或熔融状态的电解质两个活泼性不同的导体做电极形成闭合回路有能自发进行的氧化还原反应,4.写出电极反应式：,负极：正极：,电子由_流出，经_沿导线流入_，电解质溶液中的阳离子移向_，阴离子移向_。电流由_极流向_极。,负极,外电路,
2、正极,正极,负极,正,负,5.电荷移动方向,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。,（失电子，发生氧化反应）,（得电子，发生还原反应）,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,Cu2+2e-=Cu,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,Cu2+2e-=Cu,Zn-2e-=Zn2+,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,(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,小结：原 电 池 原 理,外电路,内电路,
3、二 考查形式：,1、指出下列表格中原电池的负极为哪种物质,Al,Mg,Al,Zn,写出第组的电极反应式和电池总反应。,负极：,2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O,正极：,6H+6e-=3H2,电池总反应：,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,考点一 原电池的概念、构成及正负极的判断,正负极判断技巧：,活为负，负氧化。赴汤蹈火失电子,-氧化还原反应中失电子的物质 必为负极,注意（1）Mg-Al-NaOH电池（2）浓硝酸做电解质溶液是铁铝不 能做负极,（3）燃料电池：燃料一定做负极；氧气 一定做正极,原电池的正负极的判断方法,电子流出的极电子流入的极,负极正极,较活泼的
4、电极材料较不活泼的电极材料,质量增加的电极工作后 质量减少的电极,负极正极,正极负极,工作后，有气泡冒出的电极为正极,发生氧化反应的极发生还原反应的极,负极正极,原电池的电极反应式的书写技巧,2分析放电后的产物是否与溶液中的溶质反应；,3用总反应减去简单的一极反应即得到复杂的另一极反应。,1.先确定原电池正负极，找出两极放电的物质；,考点二 原电池的电极反应式的书写,注意：氧气做正极时电极反应方程式的书写：,O2+4H+4e-=4H2O,正极反应,O2+2H2O+4e-=4OH-,O2+2H2O+4e-=4OH-,例题2、有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它
5、依靠人体血液中有一定浓度的O2、Zn2+和H2O进行工作。（1）正极材料是，电极反应为。（2）负极材料是，电极反应为。,Pt,O2+2H2O+4e=4OH,Zn,2Zn4e=2Zn2+,练习2：爱迪生碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为：,解析：负极反应：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2正极反应：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-,写出放电时电极反应方程式。,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。,考点三 原电池的设计,考点四 原电池原理的应用,把a、b、c、d四块金属片浸
6、入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。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为（）Aabcd BacdbCcabd Dbdca,B,1、比较金属的活泼性,2、改变化学反应速率,4、金属的腐蚀与防护,（一）金属腐蚀,1.概念：,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。,2.金属腐蚀的本质,金属原子失去电子变成阳离子而损耗,3.金属腐蚀的分类：,化学腐蚀和电化学腐蚀,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍、更严重,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O
7、,（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,水膜呈较强酸性,水膜呈中性或较弱酸性或碱性,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,金属的防护,方 法：1.改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）2.在金属表面覆盖保护层：（1）在表面刷一层油漆；（2）在表面涂上机油；（3）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；（4）在表面烧制搪瓷；（5
8、）使金属表面形成致密的氧化膜。3.电化学保护法：（1）牺牲阳极的阴极保护法（2）外加电流的阴极保护法,判断金属腐蚀快慢的规律（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,三 化学电源,形形色色的电池,笔记本电脑专用电池,手机专用电池,用途广泛的电池,摄像机专用电池,目前化学电池主要分哪几大类？,一次电池、二次电池、燃料电池,二次电池铅蓄电池,(-)PbH2SO4PbO2(+),总电池反应:PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O,负极:,正极:,PbSO42-2e-PbSO4,PbO24HSO422e-PbSO4 2H2O,燃料电池氢氧燃料电池,(1)以稀H2SO4
9、为电解质溶液负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H+4e-=2H2O总反应：2H2+O2=2H2O(2)以NaOH为电解质溶液负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：2H2+O2=2H2O,写出氢氧燃料电池的电极反应与总反应。,电极反应：负极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,以甲烷作燃料的燃料电池,电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气，写出电极反应式与总反应。,(二）电解,一、电解原理：1、电解：2、电解池：3、电
10、解池的构造：,使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。,把电能转化为化学能的装置，叫电解池,（1）直流电源。（2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极)（3）电解质溶液或熔融态电解质。,二、电解池的工作原理：以电解CuCl2溶液为例（石墨作电极）,电解反应原理,阴离子移向,阳离子移向,电子流向,氧化反应失去电子,还原反应得到电子,思考：,为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？,阴阳离子的放电顺序：,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+
11、（H+）Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,S2-Br-Cl-OH-含氧酸根,阳离子：,阴离子：,三、电解原理的应用,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+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,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,电解原理的应用,铜的电解精炼,阳极：,粗铜,阴极：,纯铜薄片,电解质溶液：,CuSO4溶液（加入一定量的H2SO4）,Cu2e=Cu2+,比铜活泼的杂质也会同时失去电子而溶解：,比铜不活泼的杂质（Au、Ag）不会溶解而从阳极上脱落下来而形成阳极泥。,Cu2+2e=Cu,CuSO4溶液的浓度基本保持不变。,提炼金、银等贵重金属。,有关电解的计算原则:电化学的反应是氧化一还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算.关键:电极名称要区分清楚.电极产物要判断准确.各产物间量的关系遵循电子得失守恒.,
