家教教案(教师版)选修四第四章

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1、第四章电化学一、原电池的工作原理1.将化学能转变为电能的装置叫做原电池，它的原理是将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂，使氧化还原反应分别在两极上进行。2.原电池的形成条件：（如下图所示）（1）活泼性不同的电极材料（2）电解质溶液（3）构成闭合电路（用导线连接或直接接触）（4）自发进行的氧化还原反应SO;仃广SO]H：J—Ir负极铜锌原电池正极电克（正极一ft极）氧化反应「失＜沿导线传递，有电流产生还原反应Zn2eZn^▼阳离子⑺B电解质溶液特别提醒：构成原电池的四个条件是相互

2、联系的，电极不一定参加反应，电极材料不一定都是金属，但应为导体，电解质溶液应合理的选取。3.判断原电池正负极常用的方法负极：一般为较活泼金属，发生氧化反应；是电子流出的一极，电流流入的一极；或阴离子定向移动极；往往表现溶解。正极：一般为较不活泼金属，能导电的非金属；发生还原反应；电子流入一极，电流流出一极；或阳离子定向移向极；往往表现为有气泡冒出或固体析出。4.原电池电极反应式书写技巧（1）根据给出的化学方程式或题意，确定原电池的正、负极，弄清正、负极上发生反应的具体物质（2）弱电解质、气体、难

3、溶物均用化学式表示，其余以离子符号表示，写电极反应式时，要遵循质量守恒、元素守恒定律及正负极得失电子数相等的规律，一般用“二”而不用“〜”（3）注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响，正、负极产物可根据题意或化学方程式加以确定。（4）正负电极反应式相加得到原电池的总反应式，通常用总反应式减去较易写的电极反应式，从而得到较难写的电极反应式。二、原电池原理的应用（1）设计原电池（这是近几年高考的命题热点）（2）加快了化学反应速率：形成原电池后，氧化还原反应分别在两极进行，使反应速率增大，例如：实验室

4、用粗锌与稀硫酸反应制取氢气；在锌与稀硫酸反应时加入少量的CuS04溶液，能使产生冷的速率加快（3）进行金属活动性强弱的比较（4）电化学保护法：即金属作为原电池的正极而受到保护，如在铁器表面镀锌（5）从理论上解释钢铁腐蚀的主要原因三、化学电源1.充电电池是指既能将化学能转变成电能（即放电），又能将电能转变成化学能（充电）的一类特殊的电池。充电、放电的反应不能理解为可逆反应（因充电、放电的条件不同）。2.书写燃料电池电极反应式时应注意如下几点：（1）电池的负极一定是可燃性气体，失电子，发生氧化反应；

5、电池的正极一定是助燃气体，得电子，发生还原反应。（2）写电极反应时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应，碱性电解质时，电极反应式不能出现『；酸性电解质时，电极反应式不能出现OH：（3）可由正负两极的电极反应式相叠加得到总电极反应式，但要注意是在得失电子守恒前提下；电极反应要注意是燃料反应和燃料产物与电解质溶液反应的相叠加的反应式。四、电解原理及规律1.电极的判断与电极上的反应。（1）阳极：与电源正极相连的电极，是发生氧化反应；若惰性材料（石墨、Pt、Au）作阳极，失

6、电子的是溶液中的阴离子；若为活性金属电极（Pt、Au除外），失电子的是电极本身，表现为金属溶解。（2）阴极：是与电源负极相连的电极，电极本身不参与反应；溶液中的阳离子在阴极上得电子，发生还原反应。2.电流或电子的流向：电解池中电子由电源负极流向阴极，被向阴极移动的某种阳离子获得，而向阳极移动的某种阴离子或阳极本身在阳极上失电子，电子流向电源正极。3.离子的放电顺序：主要取决于离子本身的性质，也与溶液浓度、温度、电极材料等有关。（1）阴极（得电子能力）：Ag>Fe3+>Cu2*>H+>Pb2*>S

7、n2+>Fe2*>Zn2+>A13>Mg2+>Na>Ca2>.K但应注意，电镀时通过控制条件（如离子浓度等），F/和Zr?可先于K放电。（2）阳极（失电子能力）：若阳极材料为活性电极（Pt、Au除外），则电极本身失去电子，而溶液中的阴离子不参与电极反应；若阳极材料为惰性电极，则有s2->r>Br->cr>0H~>含氧酸根离子及F1.酸、碱、盐溶液电解规律（惰性电极）类型电极反应特点实例电解对象电解质侬度PH电解质濬液复原电解水型阴：2H*+2e*―出个阳：2OH・・4e，—2H2O+02

8、Na

9、OH水増大増大水H2SO4水増大水N87SO4水増大不吏水分解电解电解质电离岀的阴.阳离子分别在两HCI电解质减小増大氯化氢质型极放电CuCl2减小氮化詞放出生碱型阴极：出0放f生碱阳极：电解處阴韶子放跑NaCI电解虞和水生成新増大氯化氢放生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：妝0放Oz生酸CuSOxj电解虞和水生成新电解质减小氧化洞2.原电池、电解池、电镀池的判断（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断（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