1、高三一轮复习高三一轮复习 电化学电化学1 1电化学考点及思维过程电化学考点及思维过程什么池，什么极，什么池，什么极，什么反应，什么现象，什么反应，什么现象，离子及电子流向，相关计算。离子及电子流向，相关计算。请叙述外电路电子的流向及内电路离子的请叙述外电路电子的流向及内电路离子的流向流向A ZnCuSO42H+H+负极负极正极正极H2SO4做学案做学案思考：思考：电子和溶液中阴离子是怎样移动的？电子和溶液中阴离子是怎样移动的？正极正极负极负极溶液中阴离子溶液中阴离子还原反应还原反应氧化反应氧化反应导线中电子导线中电子正电荷流向示意图正电荷流向示意图见板书见板书思考：思考：电流和溶液中阳离子是怎
2、样移动的？电流和溶液中阳离子是怎样移动的？正极正极负极负极溶液中阳离子溶液中阳离子还原反应还原反应氧化反应氧化反应导线中电流导线中电流正电荷流向示意图正电荷流向示意图（2 2）电极材料均浸入电解质溶液中）电极材料均浸入电解质溶液中（3 3）形成闭合电路）形成闭合电路（4 4）分开进行分开进行的氧化还原反应的氧化还原反应 1 1 构成原电池的条件：构成原电池的条件：（1）活动性不同的两种金属作电池的活动性不同的两种金属作电池的正负极正负极（不活泼金属可换（不活泼金属可换作作C C棒或金属棒或金属氧化物）氧化物）注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂一一 原电池原电池
3、（2 2）盐桥的作用：）盐桥的作用：可使由它连接的两溶液可使由它连接的两溶液保持电中性，沟通保持电中性，沟通两两个半电池的个半电池的内电路。内电路。1 盐桥盐桥导线的作用是传递电子，沟通外电路。导线的作用是传递电子，沟通外电路。请思考，盐桥的作用？请思考，盐桥的作用？（1 1）盐桥中装有饱和的）盐桥中装有饱和的KClKCl溶液和琼脂制成的溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。进行。二、由两
4、个半电池组成的原电池二、由两个半电池组成的原电池负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu2 2 电极反应及电子流向电极反应及电子流向请写出电极反应及总反应请写出电极反应及总反应 半反应：半反应：负氧正还负氧正还外电路电子流向：外电路电子流向：内电路离子流向：内电路离子流向：由负极到正极由负极到正极 阴离子流向负极阴离子流向负极阳离子流向正极阳离子流向正极盐桥：盐桥：Cl-流向硫酸锌溶液流向硫酸锌溶液K+流向硫酸铜溶液流向硫酸铜溶液 2书写电极方程式步骤书写电极方程式步骤(1)哪种微粒得失电子哪种微粒得失电子(2)标化合价标化合价(3
5、)还生成什么物质（价态，酸碱性，图）还生成什么物质（价态，酸碱性，图）(4)配平（补全反应配平（补全反应）概念：利用原电池原理制造的供电装置概念：利用原电池原理制造的供电装置写导学案上写导学案上化学电源化学电源普通锌锰电池普通锌锰电池碱性电池碱性电池 干电池（一次电池）干电池（一次电池）纽扣电池纽扣电池电解质是电解质是KOH:负极：负极：Zn，正极：，正极：MnO2，2 铅蓄电池铅蓄电池负极：负极：Pb(s)+SO42-(aq)2e-=PbSO4(s)正极：正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)总反应：总反应：Pb(s)+PbO2(s
6、)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)放放电电过过程程铅蓄电池是二次电池，能放电也能充电，铅蓄电池是二次电池，能放电也能充电，充电是放电的逆过程充电是放电的逆过程充电过程：写导学案上充电过程：写导学案上总反应：总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)放电放电Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)充电充电燃料电池燃料电池小型高性能燃料电池小型高性能燃料电池（微型氢氧燃料电池）（微型氢氧燃料电池）燃料电池是利用氢气、天然气、燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行甲醇
7、等燃料与氧气或空气进行反应时释放出来的化学能直接反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。转化成电能的一类原电池。3 3 氢氧燃料电池氢氧燃料电池 总反应方程式总反应方程式：2H2O22H2O 不能写条件不能写条件 两个电极均为惰性电极（石墨两个电极均为惰性电极（石墨/铂）铂）燃料和氧化剂连续不断地由燃料和氧化剂连续不断地由外部供给，在电极上不断地外部供给，在电极上不断地反应，生成物不断地被排除，反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供于是电池就连续不断地提供电能。电能。4 氢氧燃料电池氢氧燃料电池总反应：总反应：2H2+O2=2H2O 2H2-4e-=4H+O2+4H+4e
8、-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-不纯的金属与电解质溶液不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反接触时，会发生原电池反应，应，比较活泼的金属失电子而比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。蚀。1 1 化学腐蚀化学腐蚀2 2 电化学腐蚀电化学腐蚀金属与接触到的干燥气体（如金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体或非电解质液体(石石油油)等等直接发生化学反应引起的腐直接发生化学反应引起的腐蚀蚀叫做化学腐蚀。叫做化学腐蚀。（更普遍且危害大）（更
9、普遍且危害大）金属与周围物质发生氧化还原反应金属与周围物质发生氧化还原反应 钢铁在干燥的空气里长时间不易被钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐但在潮湿的空气里却很快被腐蚀蚀,这是什么原因呢这是什么原因呢?在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水膜中溶解的水膜。水膜中溶解有来自大气中的有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体等气体 使水膜中使水膜中含有一定量的含有一定量的H+H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -H2O H+OH-这样在钢铁表面形成了一层电这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜解质溶液的薄膜,它跟
10、钢铁里的铁和少量的碳它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。构成无数微小的原电池。（1）钢铁腐蚀的原因）钢铁腐蚀的原因钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图负极（负极（FeFe）：）：FeFe2e2e=Fe=Fe2+2+正极（正极（C C）：）：水膜酸性较强水膜酸性较强 2H2H+2e+2e=H=H2 2 水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性 2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e=4OH=4OH电解质溶液电解质溶液钢铁钢铁 其中铁作负极其中铁作负极,碳作正极碳作正极析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(
11、-)正极正极C(+)总反应总反应进一步反应进一步反应联系联系水膜呈酸性水膜呈酸性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性2H +2e=H2+_2Fe-4e=2Fe2+_ Fe-2e=Fe2+_O2+2H2O+4e=4OH_2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2Fe+2H =+Fe +H22+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。Fe2O3 nH2O两极为多孔镍板两极为多孔镍板,电解质溶液为电解质溶液为KOH，生成的，生成的CO2还要与还要与KOH反应生成反应生成K2CO3，所以总反应为：，所以总反应
12、为：CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O。负极：负极：CH4+10 OH-8e-=CO32-+7H2O 正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式了其它气态烃燃料电池的电极反应式CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。负极：负极：2CH3OH-12e-+2H2O=12H+2CO2正极：正极：3O2+12e-+12H+=6H2O 总反应总反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O（2 2）酸性电解质酸性电解质7 7 铝铝-空气燃料电池空气燃料电池负极：负极：4Al1
13、2e=4Al3+；正极：正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应式为：总反应式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3我国首创以铝我国首创以铝空气空气海水电池作为能源的新型海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。（1 1）电解质溶液：海水，中性）电解质溶液：海水，中性 负极材料：铝负极材料：铝 正极材料：石墨、铂网等正极材料：石墨、铂网等 （1 1）电解质溶液：）电解质溶液：
14、NaOHNaOH 负极材料：铝负极材料：铝 正极材料：石墨、铂网等正极材料：石墨、铂网等 负极：负极：4Al12e+16OH-=4AlO2-+8H2O；正极：正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应：总反应：4Al+3O2+4OH-=4AlO2+2H2O总结总结(1)C在酸性溶液中以在酸性溶液中以CO2 形式存在，形式存在，在碱性溶液中以在碱性溶液中以CO32形式存在。形式存在。(2)三价铝三价铝在酸性条件下以在酸性条件下以Al3+形式存在，在形式存在，在中性条件下以中性条件下以Al(OH)3形式存在，在碱性条形式存在，在碱性条件下以件下以AlO2-形式存在。形式存在。2书写电极方程式步骤书写电极方程式步骤(修改后）修改后）(1)得失电子微粒及产物（环境，图）得失电子微粒及产物（环境，图）(2)标化合价，标得失电子标化合价，标得失电子(3)配电荷配电荷（酸碱性，用（酸碱性，用H+或或OH-）(4)配平配平
