湖南版 高考化学复习 专题7 化学能与电能的转化82.pptx

考点一原电池原理及其应用

一、原电池的工作原理

1.原电池

将①化学????能转化为②电????能的装置。

2.构成条件

(1)具有两个活泼性不同的电极(金属和金属或金属和导电的非金属)。

(2)电解质溶液。

(3)形成闭合回路。

3.原电池的两极;负极:活泼性较③强????的金属,发生④氧化????反应。

正极:活泼性较⑤弱????的金属或能导电的非金属,发生⑥还原????反应。

4.电极反应式的书写和电子移动方向

(1)电极反应式的书写(以Zn-Cu原电池为例,如下图)

?

负极:⑦Zn????,电极反应式:⑧Zn-2e-?Zn2+????。

正极:⑨Cu????,电极反应式:⑩Cu2++2e-?Cu????。;电池总反应:?Zn+Cu2+?Zn2++Cu????。

(2)电子移动方向

电子由?负极????释放,经外电路流入?正极????,电解质溶液中的阳离

子移向?正????极,某些阳离子在正极上得电子被?还原????,形成一个

闭合回路。

二、化学电源

化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类,一次电池又称为

干电池,二次电池又称为充电电池或蓄电池。;电池;氢镍电池;续表;(2)电化学腐蚀

a.定义:?不纯????的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,?

比较活泼????的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫电化学腐蚀。;注意

金属的腐蚀主要是发生电化学腐蚀。

b.吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以钢铁的电化学腐蚀为例);(2)覆盖保护层:A.涂油脂、喷油漆、搪瓷、覆盖塑料等;B.电镀耐腐蚀的

金属(Zn、Sn、Cr、Ni等)。

(3)电化学保护法:通常采用如下两种方法。a.牺牲阳极的阴极保护法。这

种方法通常是在被保护的钢铁设备上(如锅炉的内壁、船舶的外壳等)装

上若干镁合金或锌块。b.外加电流的阴极保护法。这种方法是把被保护

的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极,用惰性电极作为阳极,置于同一电解质溶

液(如海水)里,外接直流电源。通电后,电子被强制流向被保护的钢铁设备,

使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近于零,从而起到保护作用。

3.金属腐蚀快慢的比较

不纯的金属在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀,活泼金属因被腐

蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列两种因素有???:

(1)与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性差别越大,电动势?越;大????,进行氧化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就?越快????。

(2)与金属所接触的介质有关,通常活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。

一般来说,可用下列原则判断金属腐蚀的快慢:

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护措施的腐蚀;考点二电解原理及其应用;3.电解池工作原理示意图

?

4.电解池阴、阳两极的放电顺序

?;二、电解原理的应用

1.氯碱工业

?;说明

阳离子交换膜(以电解饱和NaCl溶液为例)只允许阳离子(Na+)通过,而阻止

阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能阻止H2和Cl2混合爆炸,又能避

免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO影响烧碱质量。

电极反应及总反应

阳极:④2Cl--2e-?Cl2↑????。

阴极:⑤2H++2e-?H2↑????。

总反应(离子方程式):⑥2Cl-+2H2O?2OH-+Cl2↑+H2↑????。

2.电镀

(1)电镀的特点

电镀时,阳极是⑦镀层金属????,阴极是⑧镀件????,一般用含有镀层金属;离子的溶液作电镀液;电镀池工作时,阳极质量⑨减小????,阴极质量⑩????

增大????,电解质溶液浓度?不变????。

(2)铜的电解精炼

阳极(用?粗铜????):?Cu-2e-?Cu2+????;精铜作阴极,?Cu2++2e-?

Cu????。

粗铜中的金、银等金属杂质,因失电子能力比铜弱,难以在阳极失去电子变

成阳离子,以阳极泥的形式沉积下来。;

3.电冶金

金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子,从其化合物中还原出来。通

式为?Mn++ne-?M????。

钠的冶炼:NaCl在熔融状态下发生电离,通直流电,阴极反应式为?2Na++

2e-?2Na????,阳极反应式为?2Cl--2e-?Cl2↑????,总反应式:?;知识归纳

原电池、电解池、电镀池的比较;形

成

条

件;?;模型观原电池、电解池工作原理模型的构建

通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关

系,建立认知模型,并能运用与解释化学现象、揭示现象的本质和规律。通

过构建原电池原理模型,判断原电池的正、负极;通过构建电解池的工作原

理模型,判断电解质