电化学原理及其应用教师版.doc

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1、电化学原理及其应用一、考纲要求主题学习内容学习水平说明氧化还原反应原电池B（1）铜锌原电池的原理电解B（1）饱和氯化钠溶液和氯化铜溶液的电解化学反应中电子的转移原电池铜锌原电池B（1）用原电池的电极反应来表达电极的反应钢铁的电化防护阴极保护B（1）铁皮镀锌（2）牺牲阳板（3）外接直流电源负极二、知识梳理（一）原电池1．定义：将化学能转变为电能的装置2．形成条件(1)活泼性不同的两个电极(正极、负极)(2)电解质溶液(3)构成闭合回路3．化学原理一般地说，能自发进行的氧化还原反应，在理论上都可组成原电池，原电池的工作原理实质上是________。(1)电极名称及判断负极：较活泼的金属电极或电

2、子流出的电极或发生________的电极。正极：较不活泼的金属或非金属导体或电子流入的电极或发生________的电极。(2)电子的流动方向：电子由________经外电路流向________。(3)电流方向：电流的方向与电子移动的方向相反，即由正极经外电路流向负极。(4)电极反应：________守恒（二）金属的腐蚀与保护1．金属的腐蚀金属腐蚀的本质：是金属或合金被氧化而损耗的过程。(1)化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀，直接被氧化剂氧化，无电流产生；。(2)电化学腐蚀：不纯的金属或合金与周围电解质溶液接触而发生原电池反应产生的腐蚀，相对活泼的金属被氧化，有电流产生

3、．钢铁的电化腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀．最普通的钢铁腐蚀是：负极：2Fe一4e→2Fe2+，正极：O2+2H2O+4e→4OH-(注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e→H2↑)金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，例如，钢铁生锈的主要过程为：2．金属的防护一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金；其二是涂保护层，保持干燥，其三是电化学保护法[牺牲阳极的阴极保护法(被保护金属作负极)；外加电源的阴极保护法(被保护金属接电源的负极)]。（三）电解1、概念：使电流通过电解质溶液而在阳、阴两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电解池与原电池的区别装置原电池电解池形

4、成条件有两种不同金属(或一种是能导电的非金属或化合物)相连；有电解质溶液(并构成回路)有外接电源(并构成回路)；两个电极(惰性或非惰性)；有电解质(水溶液或熔融)电极名称由电极本身决定：正极：电子流入的极负极：电子流出的极(较活泼金属)由外接电源决定：阳极：接电源正极阴极：接电源负极电极反应正极：还原反应负极：氧化反应(一般是电极本身)阳极：氧化反应(易失e-的优先)阴极：还原反应(易得e-的优先)电子流向负极(外电路)→正极阳极→电源正极阴极←电源负极电流方向正极(外电路)→负极阳极←电源正极阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用化学电池；防电化腐蚀；制H2电解CuCl2溶液

5、；氯碱工业(3)记住两个电解反应及其实验现象：①电解CuCl2溶液：CuCl2Cu+Cl2↑(在阴极析出紫红色固体，在阳极放出的气体能使淀粉KI溶液变蓝)；②电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+C12↑7(采用碳棒作阳极、铁钉作阴极；在阳极得到Cl2，在阴极得到H2；在阴极附近得到NaOH溶液，滴加酚酞变红色)。【答案】氧化还原反应氧化反应还原反应负极正极得失电子三、典型例题1．原电池原理的分析【例1】氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是()。A．

6、电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，H2是负极【解析】依题给信息可知电池反应是在碱性条件下进行的，由电池总反应和原电池中“负极氧化、正极还原”的原理可推出电极反应式：负极：H2+OH--e→H2O，正极：NiO(OH)+H2O+e→Ni(OH)2+OH-。由负极反应式可知H2是负极，且负极周围溶液的OH-浓度降低，pH减小；由正极反应中Ni元素由+3价变为+2价，应为被还原；充电时，H元素由+l价变为O价，被还原。答案：C、D【说明】依据题给信息和原电池原理分析，是解新型化学电池题的常用方法。2．金属腐蚀快慢的判

7、断【例2】下图容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()．A．4>2>l>3B．2>1>3>4C．4>2>3>lD．3>2>4>l【解析】根据金属腐蚀的本质，判断铁在四个不同装置中失去电子由快到慢的顺序．在装置4中：铁接电源正极(电子流入的极)，在电流作用下，迫使铁迅速失去电子，即铁被电解。装置2、3均为原电池装置，2中铁为负极，被腐蚀；3中铁为正极，被保护．装置l中：铁会发生缓慢的化学腐蚀。答案：A【说明】(