《第四章_电化学基础》复习课件.ppt

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1、第四章电化学基础一、原电池、电解池工作原理1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。阳极（内电路）阴极（内电路）CCH2SO4溶液阳极阴极+－ee电源正极负极CuZnH2SO4溶液eeH+SO42–H+SO42–氧化反应:Zn-2e-=Zn2+还原反应:2H++2e-=H2↑还原反应:2H++2e-=H2↑氧化反应:4OH–+4e-=O2↑+2H2O原电池电解池OH–OH–原电池电解池定义形成条件电极名称电极判断电极反应得失电子电子流向化学能转变成电能的装置。

2、将电能转变成化学能的装置。①活动性不同两电极（燃料电池电极除外）②电解质溶液（有选择性）③两电极必须插入电解质溶液中（或两电极相靠）形成闭合回路①两电极接直流电源（两电极活动性可相同，也可不同）②电解质溶液（任意）③两电极必须插入电解质溶液中形成闭合回路负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连负极（内电路为阳极）：发生氧化反应（失电子）正极（内电路为阴极）：发生还原反应（溶液中的阳离子移向正极得电子）阳极：发生氧化反应（电极或溶液中的阴离子移向阳极失电子）阴极：发生还原反应（溶液中的阳离子移向阴极失电子）负极正极负极阴极；阳极正

3、极池型电解池电镀池（应用电解原理）铜的精炼池（应用电解原理）装置特征电极反应溶液的浓度阳极:M-ne-=Mn+阴极:Mn++ne-=M阳极、阴极和电解质溶液阳极:镀层金属(M)阴极：镀件电镀液：含镀层金属离子(Mn+)阳极:粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等)阴极:精铜电解液:CuSO4溶液阳极:(活性电极先放电)易放电阴离子首先放电阴极:的阳离子首先放电阳极:Cu－2e-=Cu2+（Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+等）阴极:Cu2++2e-=Cu（Ag、Pt、Au成为“阳极泥”）改变不变变小电解原理的应用：原电池原理的应用各种化学电源1.普通锌锰电池2.碱

4、性锌锰电池3.铅蓄电池4.燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-★电解原理的应用1、氯碱工业反应原理阳极：2Cl—-2e-=Cl2↑，阴极：2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑2.电镀池阳极：镀层金属阴极：待镀金属制品(镀件）电镀液：含有镀层金属离子的电解质3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等

5、阳极(粗铜)：Cu-2e-=Cu2+，（Zn-2e-—=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等）阴极(精铜)：Cu2++2e-=Cu电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。4.铝的冶炼实验装置二电解池中离子的反应顺序阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序：阳极:失电子,发生氧化反应①当阳极为金属电极时，金属电极优先放电。②当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(由酸提供)>Pb2

6、+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(由水提供)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+(只在熔融状态下放电)S2->SO32->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子(NO3-、SO42-等）>F-电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解类型举例电极反应溶液pH变化溶液复原方法物质类别实例含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl--2e-=Cl2↑

7、阴极：Cu2++2e-=Cu减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e-=2Cu减小CuO放氢生碱型放氧生酸型2H2O2H2↑+O2↑电解电解水型电解溶质电解溶质和水阴阳极产物的化合物三、电解池及原电池的应用----金属的防护1）金属腐蚀快慢的判断①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀②同