化学选修4第四章—电化学基础复习.ppt

电化学基础 原电池和电解池的比较 原电池 电解池 原 理 能量 转化 借助氧化还原反应而产生电流的装置。 借助电流引起氧化还原反应的装置 化学能 转化为电能 电能转化为化学能 一、原电池 构成原电池的基本条件是什么？ （1）必须自发进行氧化还原反应 （3）电解质溶液； （4）两个电极必须相连并形成闭合回路。 （2）两种活泼性不同的导电材料作电极； 把化学能转化为电能的装置。 产生电流 失e-沿导线转移 原电池的工作原理 负极 正极 阴离子 阳离子 e－ e－ 外电路 （电子流动） 内电路 （离子流动） 闭合回路 氧化反应 M - ne- = Mn+ 还原反应 Nm+ + me- = N 比较项目 正极 负极 电子流动方向 金属活泼性 电极反应 电极质量变化 离子移动方向 电子流入 电子流出 相对不活泼 相对活泼 还原反应 Nm+ + me- = N 氧化反应 M - ne- = Mn+ 增大或不变 减小 阳离子移向该极 阴离子移向该极 原电池原理的应用 原电池电极的判断 例：铅蓄电池放电时的反应总方程式 Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O 例：银锌纽扣电池放电时反应的总方程式 Zn+Ag2O +H2O =2Ag+Zn(OH) 2 原电池原理的应用 原电池电极反应式的书写 找出两极放电的物质 分析放电后的产物是否与溶液中溶质反应 氢氧燃料电池（电解质溶液为硫酸溶液）： （电解质溶液为氢氧化钾溶液） 原电池原理的应用 设计简单的原电池 例：将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池 Fe 比Fe活泼差的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等 负极： 正极： 电解质溶液： 加快氧化还原反应的速率 原电池原理的应用 判断金属的活泼性 金属的腐蚀及其防护 比较项目 化学腐蚀 电化学腐蚀 发生条件 共同点 是否构成原电池 有无电流 实　质 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多 金属跟接触到的物质直接发生化学反应 不纯金属跟接触的电解质溶液发生原电池反应 无电流 无原电池 构成无数微小原电池 有弱电流 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 金属原子失去电子变成阳离子而损耗 金属的腐蚀及其防护 钢铁的电化学腐蚀 比较项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 发生条件 电极反应 负极 正极 总反应 钢铁表面吸附的水膜酸性较強时 Fe - 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑ Fe+ 2H+ = Fe2++ H2↑ 钢铁表面吸附的水膜酸性较弱或呈中性时 Fe - 2e- = Fe2+ O2＋2H2O＋4e-=4OH- Fe2++2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O铁锈 吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍得多 组成电解池的条件： (1)．外接直流电源 (2)．电极(金属或惰性电极) (3)．电解质溶液 (4)．形成闭合回路 阳极 氧化反应 阴极 还原反应 e- e- 二. 电解池 阳极 阴极 ＋ － 电解池的工作原理 阴离子 阳离子 氧化反应 还原反应 Nm++me-=N e－ e－ Rn－－ne－＝R 电流方向 电解质溶液 电源正极 电解池阳极 电源负极 电解池阴极 电解池阴阳极的比较 比较项目 阴极 阳极 与电源连接 电子流动方向 电极反应 电极质量变化 离子移动方向 接电源负极 接电源正极 电子流入 电子流出 Nm+ + me－ = N (还原反应) Rn－ – ne－= R M – ne－= Mn+ (氧化反应) 增大或不变 减小或不变 阳离子移向该极 阴离子移向该极 在惰性电极上离子放电顺序： 阴极(与电极材料无关)： Ag+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得到电子 顺序 阳极(与电极材料有关)： 活性电极 S2-﹥I- ﹥ Br- ﹥ Cl- ﹥ OH- ﹥ 含氧酸根 失去电子顺序 活性电极(除C、Pt、Au等以外的其他金属) 用惰性电极电解电解质溶液的规律 （1）电解水型 （NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解 阴极：4H+ + 4e- 2H2 阳极：4OH- - 4e-