[高二理化生]第四章 电化学基础.ppt

第四章 电化学基础 第三节 电解池 第一课时 电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动） 电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。 以电解氯化铜为例 实验分析： 通电前：分析电解质溶液中的离子情况 阳离子：H+、Cu2+ 阴离子：OH-、Cl- 做无规则运动 （3）判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl--2e- =Cl2↑氧化反应 阴极：Cu2++2e- =Cu 还原反应总式： 第四章 电化学基础 第三节 电解池 第二课时 电解饱和食盐水反应原理 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源 1.电解食盐水 现象： 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红 （1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 4.冶炼铝 阳极：6O2--12 e- =3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al 冶炼铝设备图 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 除此以外还有哪些防护方法？ 1、池型的判断 有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。 小结：一、原电池与电解池的比较及判断： 3、电解池放电顺序的判断 阳极放电： 1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材料首先失电子。 阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。 2、电极的判断 原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。 4、判断溶液的pH变化： 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。 （1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大； （2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小； （3）如果既产生氢气又产生氧气 ①若原溶液呈酸性则pH减小； ②若原溶液呈碱性pH增大； ③若原溶液呈中性pH不变。 * 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。 金属阳离子 失e- （氧化反应） 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 一、金属的电化学腐蚀 金属原子 金属腐蚀的本质： 1. 金属腐蚀 M – ne- → Mn+ — 直接反应 —原电池反应 接触到的气体或液体不同 [实验探究] 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？ 吸氧腐蚀 2. 电化学腐蚀 ⑴ 吸氧腐蚀： 发生条件：中性或酸性很弱条件下 2Fe - 4e- = 2Fe2+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O 进一步反应： 负极： 正极： 电池反应： 2H++ 2e- =H2 ↑ Fe - 2e- = Fe2+ Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑ ⑵ 析氢腐蚀： 负极： 正极： 电池反应： 当钢铁处于酸性环境中 ★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。 影响 因素 联系 本质 现象 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化 较活泼金属被氧化 与接触物质的氧化性及温度有关 与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。 (5) (2) (1) (3) (4) * * 有关电解 金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。 电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。 电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 电