高三化學(xué)電化學(xué)復(fù)習(xí) 人教版

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1、高三化學(xué)電化學(xué)復(fù)習(xí)一.本周教學(xué)內(nèi)容:電化學(xué)復(fù)習(xí)二.重點(diǎn)、難點(diǎn):1.掌握原電池的概念、形成條件、裝置的各部分名稱、電極反應(yīng)、導(dǎo)線上電流方向、電子流向、溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向;2.正確認(rèn)識(shí)化學(xué)腐蝕、電化腐蝕、析氫腐蝕、吸氧腐蝕并能加以區(qū)別;3.了解金屬腐蝕的防護(hù)方法;4.掌握電解的原理及有關(guān)規(guī)律,能對(duì)電極產(chǎn)物進(jìn)行判斷,能對(duì)電解后溶液的酸堿性變化加以判斷,能正確表示電解的電極反應(yīng)及總反應(yīng);5.電解原理的應(yīng)用;6.關(guān)于電解的基本計(jì)算。三.具體內(nèi)容:(一)原電池、電解池的原理原電池電解池原理兩極自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的裝置在電流作用下兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置能量轉(zhuǎn)換化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電

2、能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電極負(fù)極活潑金屬正極不活潑金屬、非金屬、化合物原電池的正負(fù)極由電極本身決定陰極接電源(-)極陽(yáng)極接電源(+)極電解池的陰、陽(yáng)極由連接的電源(+)(-)極決定。電極反應(yīng)負(fù)極活潑金屬被氧化正極發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)電流方向負(fù)極→電解質(zhì)溶液→正極正極→陽(yáng)極→電解質(zhì)溶液→陰極→負(fù)極電子流向負(fù)極正極負(fù)極陰極;陽(yáng)極正極離子流向陽(yáng)離子正極陰離子負(fù)極陰離子陽(yáng)極陽(yáng)離子陰極用Cu——Zn原電池為電源電解CuSO4溶液(電解池電極為C棒)。從能量轉(zhuǎn)變看,原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。(1)構(gòu)成原電池有三條件:一是電極材料,這可以是兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或由金屬和其

3、他能導(dǎo)電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成;二是兩電極必須浸在電解質(zhì)溶液中;三是兩電極之間要用導(dǎo)線連接。(2)原電池的正、負(fù)極的判斷方法:①由組成原電池的兩極的電極材料判斷。一般活潑的金屬是負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬是正極。②根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是由正極流向負(fù)極,電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。③根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽(yáng)離子流向的極是正極,陰離子流向的極為負(fù)極。④根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(3)原電池的工作原理:原電池兩極上的反應(yīng)總是氧化還原反

4、應(yīng),電極與電解質(zhì)溶液中的某種陽(yáng)離子必須發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這是原電池工作的前提。(二)金屬的電化腐蝕(以鋼鐵制品為例)析氫腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件水膜的酸性較強(qiáng)水膜的酸性很弱或呈中性反應(yīng)本質(zhì)形成原電池,鐵為負(fù)極,(氧化反應(yīng))正極反應(yīng)(還原反應(yīng))(還原反應(yīng))(三)形形色色的電池1.燃料電池,熱電廠中是把燃燒獲得的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成電能,但是,在上述的轉(zhuǎn)變過(guò)程中,通常燃料的能源利用效率很低,還不到20%。如果能把燃料燃燒的化學(xué)反應(yīng)組成一個(gè)原電池,讓化學(xué)能直接變?yōu)殡娔埽湫蕦⒋蟠筇岣?。如?氧燃料電池的熱效率為83%。若氫——氧燃料電池中的電極反應(yīng)為(電解質(zhì)溶液是酸)正極反應(yīng):負(fù)

5、極反應(yīng):電池的總反應(yīng)為:該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.229V。新型電池中,電極的導(dǎo)電材料一般多孔的金屬板(如鎳等),負(fù)極是通入還原劑的一方,正極是通入氧化劑的一方。如氫氧燃料電池,用多孔鎳板浸入30%KOH溶液,通的是正極,通的是負(fù)極,總反應(yīng)為:。兩極反應(yīng)為:正極:負(fù)極:又如甲烷、空氣以多孔鎳板為電極浸于氫氧化鉀溶液中的燃料電池,其電極反應(yīng)是:正極:負(fù)極:總反應(yīng)為:2.蓄電池:蓄電池在工業(yè)上的用途極廣,如汽車、發(fā)電站、火箭等,每年均需要大量蓄電池。所以,蓄電池工業(yè)是一項(xiàng)很大,也很重要的工業(yè)。蓄電池主要有以下幾種:①酸式鉛蓄電池。使用歷史最久,較成熟;但重量大,保養(yǎng)要求較嚴(yán),容易損壞。②堿式F

6、e-Ni或Cd-Ni蓄電池。Fe-Ni蓄電池能經(jīng)受劇烈振動(dòng),比較經(jīng)得起放電,保養(yǎng)維護(hù)要求不高,本身重量輕,低溫性能好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造費(fèi)用較高。③Ag-Zn蓄電池。Ag-Zn蓄電池單位質(zhì)量,單位容積蓄電能高,電容量最大,故常被稱為高能電池。能大電流放電,能經(jīng)受機(jī)械振動(dòng),所以特別適合于宇宙衛(wèi)星的要求。但設(shè)備費(fèi)用昂貴,充電、放電次數(shù)為100~105次。這三種蓄電池各具優(yōu)缺點(diǎn),互為補(bǔ)充?,F(xiàn)將其構(gòu)造與反應(yīng)歸納比較于表中。電池名稱構(gòu)造電池反應(yīng)鉛蓄電池負(fù)極海綿狀鉛正極涂有的鉛板電解質(zhì)硫酸水溶液(比重約1.28)負(fù)極正極總反應(yīng)Fe-Ni蓄電池負(fù)極正極電池反應(yīng)  Ag-Zn蓄電池負(fù)極正極電池反應(yīng)?(四)

7、電解池水溶液中離子放電順序(惰性電極):1.陰離子放電順序(即陰離子在陽(yáng)極上失電子的順序):S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子>F-(實(shí)際上含氧酸根離子在水溶液中不放電)2.陽(yáng)離子放電順序(即陽(yáng)離子在陰極上得電子的順序):Ag+>Hg2+>Cu2+>……>Zn2+>H+>Al3+>……>K+(H+放電能力由于受過(guò)電位影響而排在Zn2+之后,而K+至Al3+在水溶液中實(shí)際上不放電)。(五)酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(見(jiàn)下表

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