高一化学学案：互动课堂第三单元化学能与电能的转化.docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

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互动课堂

疏导引导

1。原电池两极的判断

（1）根本依据:电子流出极为负极，电子流入极为正极。

（2）常用方法：①据金属电极活动性的相对强弱判断,一般来说，相对活泼的金属电极为负极,相对不活泼的电极为正极。

②据电极上发生反应的类型判断

发生氧化反应的电极为负极，发生还原反应的电极为正极。

③据电池总反应式中元素化合价的升降来判断

电池总反应式中元素化合价升高的电极材料为负极，元素化合价降低的电极材料为正极。

（3）钢铁电化学腐蚀

以钢铁在空气中生锈为案例,钢铁在潮湿空气里，其表面因吸附作用而覆盖一层极薄的水膜，水微弱电离产生少量H+和OH—，同时由于空气中CO2的溶解,水里H+增多,H2O+CO2H2CO3H++HCO—3.

这样表面就形成了一层电解质溶液薄膜,它跟钢铁里的铁和杂质或碳就形成了无数微小原电池。其中铁为负极，碳为正极，发生原电池反应：

（—)Fe-2e-====Fe2+

（+)2H++2e-====H2↑

随着H+浓度的降低,水的电离平衡向右移，OH—浓度逐渐增大,则OH-与Fe2+结合生成Fe（OH)2:Fe2++2OH-====Fe（OH）2↓。Fe（OH）2被空气中氧所氧化生成氢氧化铁：4Fe(OH）2+O2+2H2O====4Fe（OH)3,这样钢铁表面即产生了铁锈.上述这种腐蚀过程中有氢气放出，叫做析氢腐蚀。

析氢腐蚀是在较强的酸性介质中发生的,如果钢铁表面形成的电解质薄膜，呈很弱的酸性或中性时，负极仍是铁被氧化成Fe2+，而在正极的主要反应则是水膜里溶解的氧气得电子被还原:

（—)Fe-2e-====Fe2+

(+）2H2O+O2+4e-====4OH—

这种由于空气里氧气的溶解促使钢铁的腐蚀，叫做吸氧腐蚀.实际钢铁等金属的腐蚀主要是这种吸氧腐蚀。

2.原电池原理的应用

(1）加快氧化还原反应的速率

如实验室中用Zn和稀H2SO4（或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和粗锌、稀H2SO4的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀，使产生的H2速率加快。

(2）比较金属的活动性强弱

一般说来，原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。

(3)制造多种化学电源，如干电池、蓄电池、燃料电池等

实用电池一般应具有以下特点：能产生稳定而具有较高电压的电流；安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生的影响较小.

3.电解池的原理和形成条件

(1)电解的概念：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质）而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫做电解。

(2）电解装置及其特点：电解池或电解槽。借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置。

(3）电解池的原理：电解池的本质是将电能转化为化学能。

以惰性电极(Pt或石墨)电解CuCl2溶液为例:

阳极（与电源正极相连）2Cl——2e—====Cl2↑氧化反应

阴极(与电源负极相连)Cu2++2e-====Cu还原反应

总反应式Cu2++2Cl—Cu+Cl2↑

可图示如下:

（4)电解池的形成条件

①有一个外加直流电源。

②与电源相连的两个电极：阳极连电源的正极,阴极连电源的负极。两电极不论是什么材料，只要是能够导电即可，分别称为阳极和阴极，其阳极或阴极电所连接电源的正负极来决定,与其相对金属活泼性无关。

一般来说，电极根据材料的不同分为惰性电极和活性电极：

掌握以上内容，对于分析电解产物是非常重要的.

注意：阳极上发生失电子的氧化反应,阴极上发生得电子的还原反应。电子的流向从电源负极到电解池的阴极，通过电解质溶液再从电解池的阳极到电源的正极。

③两极材料均插入电解质溶液中（或熔融电解质中）.

④两极在外电路（电解质溶液外面的部分）中通过外加直流电源相连而形成闭合回路。

注意:在内电路(电解质溶液中）中，两极不能接触。

4。电解时电极产物的判断及电极反应式的书写

阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应.

（1）阳极产物的判断

首先看电极，如果是活性电极（银及金属活动顺序Ag之前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。其电极反应式为：M-ne—====Mn+

如果是惰性电极（Pt、Au、石墨)，则要看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子的放电顺序加以判断.我们常称阴、阳两极上发生还原反应或氧化反应为放电。

阴离子的放电顺序:

S2—＞I-＞Br—＞Cl-＞OH-＞含氧酸根

其电极反应式分别为：

S2--2e-====S2X-—2e-====X2

4OH--4e-====2H2O+O2↑

（2)阴极产物判断

不论是活性电极,还是惰性电极，均是溶液（或熔融