《高考化学第一轮总复习 第九章 电化学基础（第27课时）课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学第一轮总复习 第九章 电化学基础（第27课时）课件.ppt（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学能化学能 电电能能 活活泼泼性不同性不同 电电解解质质 闭闭合合 自自发发 Zn Zn2e=Zn2 氧化氧化 Cu 2H2e=H2 还还原原 负负 失去失去 外外电电路路 正正 得到得到 一次一次 二次二次 燃料燃料 输输出出电电能能 输输出功率出功率 储储存存时间时间 Zn Zn2OH2e=Zn(OH)2 MnO2 2MnO22H2O2e =2MnO(OH)2OH Zn2OH2e=Zn(OH)2 Ag2OH2O2e=2Ag2OH Pb Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s) PbO2 PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)2e =PbSO4(s)2H2O(l) PbSO4(
2、s)2e=Pb(s)SO42(aq) PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq) SO42(aq) 燃料和氧化燃料和氧化剂剂 不参与氧化不参与氧化还还原反原反应应 催化催化转转化元件化元件 2H24e=4H O24H4e=2H2O 2H2O2=2H2O 2H24OH4e=4H2O O22H2O4e=4OH 2H2O2=2H2O BBBD负负极反极反应应式：式：2CO2CO324e = 4CO2；正极反正极反应应式：式：_；总总反反应应式：式：_。【解解析析】进进行行逆逆向向思思维维。先先写写出出难难度度较较小小的的总总反反应应式式，再再写写出出正正极极反反应应式式。由由题题
3、意意可可知知负负极极燃燃气气和和正正极极助助燃燃气气反反应应生生成成CO2，而而CO2又又不不与与Li2CO3和和Na2CO3的的熔熔融融盐盐混混合合物物反反应应，所所以以总总反反应应式式为为2COO2=2CO2，同同时时又又知知负负极极反反应应式式2CO2CO324e=4CO2，根据加和性原则可得正极反应式。，根据加和性原则可得正极反应式。【答案答案】O22CO24e= 2CO3 2-2COO2=2CO2 是否共存原则是否共存原则电极反应式的书写必须考虑介质环境，物质得失电子电极反应式的书写必须考虑介质环境，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。后在不同的介质环境中所存在的形式不
4、同。思考思考2：燃料电池能量转化率高，有利于节约能源。分：燃料电池能量转化率高，有利于节约能源。分别写出甲烷燃料电池在不同的介质环境中的电极反应别写出甲烷燃料电池在不同的介质环境中的电极反应式：式：(1)电解质溶液为电解质溶液为KOH溶液时；溶液时；(2)电解质溶液为电解质溶液为H2SO4溶液时。溶液时。【解解析析】 CH4应应在在负负极极参参加加反反应应，O2应应在在正正极极参参加加反反应应。根根据据是是否否共共存存原原则则，碱碱性性溶溶液液中中CO2不不可可能能存存在在，也也不不可可能能有有H参参加加反反应应，故故负负极极反反应应式式：CH48e10OH=CO32 7H2O，正正极极反反应
5、应式式：2O24H2O8e=8OH。若若电电解解质质溶溶液液换换成成酸酸性性溶溶液液，根根据据是是否否共共存存原原则则，不不可可能能有有OH参参加加或或生生成成，负负极极反反应应式式：CH4 8e2H2O=CO28H，正正极极反反应应式式：2O28e 8H=4H2O。【答案答案 (1)(1)负极：负极：CHCH4 48e8e10OH10OH=CO=CO3 32 27H7H2 2O O正极：正极：2O2O2 24H4H2 2O O8e8e=8OH=8OH(2)(2)负极：负极：CH4CH48e8e2H2O=CO22H2O=CO28H8H正极：正极：2O22O28e8e8H8H=4H2O=4H2O
6、加氧失氧原则加氧失氧原则.加氧时，就在反应物中加加氧时，就在反应物中加H2OH2O或或OHOHa a在中性或碱性溶液中加在中性或碱性溶液中加OHOH如纽扣电池以如纽扣电池以KOHKOH溶液为电解质溶液，其总反应式：溶液为电解质溶液，其总反应式：ZnZnAg2O=2AgAg2O=2AgZnOZnO，根据加氧原则，负极反应式：，根据加氧原则，负极反应式：ZnZn2e2e2OH2OH=ZnO=ZnOH2OH2Ob b在酸性溶液中加在酸性溶液中加H2OH2O如铅蓄电池以硫酸为电解质溶液，其充电时，总反应如铅蓄电池以硫酸为电解质溶液，其充电时，总反应式为：式为：2PbSO42PbSO42H2OPb2H2
7、OPbPbO2PbO22H2SO42H2SO4，其阳极反应，其阳极反应式：式：PbSO4PbSO42H2O2H2O2e2e=PbO2=PbO2 SO42SO42 4H4H.失氧时应在反应物中加失氧时应在反应物中加H2O或或Ha在中性或碱性溶液中加在中性或碱性溶液中加H2O如纽扣电池如纽扣电池(碱性碱性)正极反应式：正极反应式：Ag2O2eH2O=2Ag2OHb在酸性溶液中加在酸性溶液中加H如铅蓄电池在放电时的总电极反应式：如铅蓄电池在放电时的总电极反应式：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，其正极反应式：其正极反应式：PbO2 2eSO42 4H=PbSO42H2O中性吸氧反应生碱
8、原则中性吸氧反应生碱原则在中性电解质溶液环境中，通过金属吸氧所建立起来在中性电解质溶液环境中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。的原电池反应，其反应的最后产物是碱。思考思考3：1991年，我国首创以铝、空气、海水组成的新年，我国首创以铝、空气、海水组成的新型电池，用作航海标志灯，这种海水电池的能量比型电池，用作航海标志灯，这种海水电池的能量比“干电池干电池”高高2050 倍，试写出该电池正负极的电极反倍，试写出该电池正负极的电极反应式。应式。【答案答案】负极：负极：4Al12e=4Al3正极：正极：3O26H2O12e=12OH【解析解析】此原电池是在海水这个中性环境中
9、通过铝吸此原电池是在海水这个中性环境中通过铝吸氧而建立起来的，其负极反应式：氧而建立起来的，其负极反应式：4Al12e=4Al3，正极反应式：，正极反应式：3O26H2O12e=12OH，除除此之外，如锌电池、铁的吸氧腐蚀等都符合这个原则。此之外，如锌电池、铁的吸氧腐蚀等都符合这个原则。自发性原则自发性原则如果以较活泼金属如果以较活泼金属(金属活动性顺序表金属活动性顺序表Pt 以前以前)作原作原电池的电极材料，一般以能自发的与电解质溶液反电池的电极材料，一般以能自发的与电解质溶液反应的电极材料作负极，如果正、负极都能与电解质应的电极材料作负极，如果正、负极都能与电解质溶液反应，则较活泼的电极材
10、料作负极。溶液反应，则较活泼的电极材料作负极。【解析解析】(1)(1)电解质溶液为稀硫酸时，电解质溶液为稀硫酸时，MgMg、AlAl都能与稀都能与稀硫酸反应，但硫酸反应，但MgMg比比AlAl活泼，所以活泼，所以MgMg作负极，作负极，AlAl作正极，作正极，故电极反应式为：负极：故电极反应式为：负极：MgMg2e2e=Mg=Mg2 2，正极：，正极：2H2H2e2e=H=H2 2。(2)(2)电解质溶液换为电解质溶液换为NaOHNaOH溶液时，溶液时，MgMg不能与不能与NaOHNaOH溶液自溶液自发的进行反应，而发的进行反应，而AlAl是两性金属，能与是两性金属，能与NaOHNaOH溶液反
11、应，溶液反应，所以该原电池装置中，所以该原电池装置中，AlAl作负极，作负极，MgMg作正极，再结合是作正极，再结合是否共存原则，相应的电极反应式：负极：否共存原则，相应的电极反应式：负极：AlAl4OH4OH3e3e=AlO=AlO2 22H2H2 2O O，正极：，正极：2H2H2 2O O2e2e=H=H2 22OH2OH。【答答案案】 (1)负负极极：Mg2e=Mg2正正极极：2H2e=H2(2)负极：负极：2Al8OH6e=2AlO24H2O正极：正极：6H2O6e=3H26OH(2)书写技巧书写技巧列物质、标得失；列物质、标得失；选离子、配电荷；选离子、配电荷；配个数、配个数、巧用
12、水；巧用水；两式加、验总式。两式加、验总式。强调：负极：还原剂强调：负极：还原剂ne=氧化产物氧化产物正极：氧化剂正极：氧化剂ne=还原产物还原产物电电解解质质溶溶液液中中的的离离子子(如如H、OH)和和水水等等，如如氧氧化化(或或还还原原)产产物物能能与与之之发发生生反反应应，则则其其一一般般书书写写在在电电池池反反应应式中。式中。3复杂电极反应式的书写方法复杂电极反应式的书写方法(1)首先确定首先确定总总反反应应。(2)根据化学反根据化学反应应确定原确定原电电池的正、池的正、负负极。极。(3)由由反反应应物物和和生生成成物物结结合合电电解解质质溶溶液液写写出出负负极极的的电电极极反反应应式
13、式，如如4价价的的C在在酸酸性性溶溶液液中中以以CO2形形式式存存在在，在碱性溶液中以在碱性溶液中以CO3 2形式存在。形式存在。二、原电池原理的应用二、原电池原理的应用1加快化学反应速率加快化学反应速率理理论论上上，氧氧化化还还原原反反应应均均可可设设计计成成原原电电池池，因因有有电电流流产产生生，加加快快了了电电子子的的转转移移，从从而而加加快快了了化化学学反反应应速速率率。如如：实实验验室室利利用用Zn与与稀稀H2SO4反反应应制制取取H2时时，稀稀H2SO4中中滴滴入入几几滴滴CuSO4溶溶液液，从从而而加加快快了了H2的的逸逸出。出。2比较金属的活泼性比较金属的活泼性 根根据据溶溶解
14、解(或或质质量量减减轻轻)的的为为负负极极，质质量量增增加加(或或产产生生气气泡泡)的的为为正正极极，结结合合负负极极活活泼泼性性正正极极活活泼泼性性，便可作出便可作出结论结论。3用于金属的防护用于金属的防护 使使被被保保护护的的金金属属制制品品作作原原电电池池正正极极而而得得到到保保护护。例例如如，要要保保护护一一个个铁铁质质的的输输水水管管道道或或钢钢铁铁桥桥梁梁等等，可可用用导线导线将其与一将其与一块锌块块锌块相相连连，使，使锌锌作原作原电电池的池的负负极。极。4设计制作化学电源设计制作化学电源设设计计原原电电池池时时要要紧紧扣扣原原电电池池的的构构成成条条件件。具具体体方方法是：法是：
15、(1)首先将已知氧化首先将已知氧化还还原反原反应应拆分拆分为为两个半反两个半反应应；(2)根根据据原原电电池池的的电电极极反反应应特特点点，结结合合两两个个半半反反应应找出正、找出正、负负极材料及极材料及电电解解质质溶液。溶液。电电极材料的极材料的选择选择在在原原电电池池中中，选选择择还还原原性性较较强强的的物物质质作作为为负负极极，并并且且原原电电池池的的电电极极必必须须导导电电，电电池池中中的的负负极极必必须须能能够够与与电电解解质质溶液反溶液反应应。电电解解质质溶液的溶液的选择选择电电解解质质溶溶液液一一般般要要能能够够与与负负极极发发生生反反应应，或或者者电电解解质质溶溶液液中中溶溶解解的的其其他他物物质质(如如空空气气中中的的氧氧气气)能能与与负负极极发发生生反反应应。但但如如果果两两个个半半反反应应分分别别在在两两个个容容器器中中进进行行(中中间间连连接接盐盐桥桥)，则则左左右右两两个个容容器器中中的的电电解解质质溶溶液液应应选选择择含含有有与与电电极极材材料料相相同同的的阳阳离离子子。如如在在铜铜锌锌硫硫酸酸构构成成的的原原电电池池中中，负负极极金金属属锌锌浸浸泡泡在在含含有有Zn2的的电电解解质质溶液中，而正极溶液中，而正极铜铜浸泡在含有浸泡在含有Cu2的溶液中。的溶液中。【答案答案】CACC放电放电充电充电CADD放电放电充电充电
