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1、电化学基础知识电化学基础知识1 1、电化学的研究内容：、电化学的研究内容：化学能与电能相互转换的装置、过程和效率化学能与电能相互转换的装置、过程和效率2 2、电化学反应过程（及装置）分类、电化学反应过程（及装置）分类依据：依据：反应产物与电流的关系反应产物与电流的关系（1 1）产生电流的反应）产生电流的反应发生在化学电池中，是自发的，向外输送能量发生在化学电池中，是自发的，向外输送能量（2 2）借助电流而发生反应的）借助电流而发生反应的发生在电解池中，有外界输入能量推动发生在电解池中，有外界输入能量推动3 3、电化学的应用、电化学的应用 电解；电镀；电冶炼、电池制造等电解；电镀；电冶炼、电池制
2、造等原电池原理原电池原理构成原电池条件构成原电池条件原电池原理的应用原电池原理的应用金属的腐蚀及其防护金属的腐蚀及其防护原原电电池池原原理理及及其其应应用用知知识识体体系系原电池原理及其应用负极：负极：正极：正极：Zn 2e = Zn2+2H+ + 2e = H2Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 图中由_组成锌半电池，由_组成铜半电池，中间通过_连接起来组成铜锌原电池.4、该电池的负极材料是_；负极的电极反应式为_正极材料是_；正极的电极反应式为_锌和锌盐锌和锌盐铜和铜盐铜和铜盐盐桥盐桥锌锌Zn 2e = Zn2+Cu2+ + 2e = Cu铜铜总反应的化学方程式为_5、与第一图相比该
3、电池的优点是_Zn +CuSO4 = Cu+ZnSO4能够产生持续、稳定能够产生持续、稳定的电流的电流（2 2）组成原电池的条件组成原电池的条件 （2）有两种活动性不同的金属（或一种是非金）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。属单质或金属氧化物）作电极。 （3）电极材料均插入电解质溶液中。）电极材料均插入电解质溶液中。 （4）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。 （1）内部条件：能自发进行氧化还原反应。）内部条件：能自发进行氧化还原反应。根据上述原理，可以把其他氧化还原反应设计成原电池。在这些电池中，用_的物质做负极，负极向外电路_电子；用_的物质做正极，
4、正极从外电路_电子；在原电池内部，两极浸在电解质溶液中，并通过正负离子的定向运动而形成内电路。 还原性较强还原性较强氧化性较强氧化性较强提供提供获得获得原电池的设计原电池的设计铜铜CuSO4溶液溶液石墨石墨FeCl3溶液溶液e- I3.(07海南卷海南卷149分分)依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电设计的原电池如图所示。池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电极电极X的材料是的材料是 ；电解质溶液电解质溶液Y是是 ；(2)银电极为电池的银电极为电池的 极，极，发生的电极反应为发生的电极反应为 ；X电极上发生的电
5、极反应为电极上发生的电极反应为 ；(3)外电路中的电子是从外电路中的电子是从 电极流向电极流向 电极。电极。XCuSO4溶液溶液银Y铜铜硝酸银溶液硝酸银溶液正正2Ag+2e- =2Ag Cu-2e- = Cu2+铜铜银银电化学复习第二课时依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Fe(s)=Fe2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池。设计的原电池。(1)标明电极材料的名称及电解质溶液成分标明电极材料的名称及电解质溶液成分(2)写出电极反应式写出电极反应式(3)标明外电路中的电子流向标明外电路中的电子流向依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Fe(s)=Fe2+(aq
6、)+2Ag(s)负极负极:铁铁FeSO4溶液溶液正极正极:银银(石墨石墨)AgNO3溶液溶液正极：正极：2Ag+2e- =2Ag 负极：负极：Cu-2e- = Cu2+电极反应式电极反应式(1)比较反应速率比较反应速率例例2：下列制氢气的反应速率最快的是：下列制氢气的反应速率最快的是C.粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸；盐酸；A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；D.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。（ D ）原电池原理应用：原电池原理应用：例例2：下列装置中四块相同的：下列装置中四块相同的
7、Zn片，放置一段时片，放置一段时间后腐蚀速率由间后腐蚀速率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)(2)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢原电池原理应用原电池原理应用：(3)电化学保护法电化学保护法例例3：下列各情况，在其中：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的的顺序是顺序是 (5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用原电池原理应用：原电池原理应用原电池原理应用：（4）金属活动性比较）金属活动性比较 例例4：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（性强的是（ ）C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池
8、时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有溶解，甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；C例例5.把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产极上产生大量气泡，生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，上
9、有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( )Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B原电池原理应用原电池原理应用：（4）金属活动性比较）金属活动性比较 (5)解释某些化学现象解释某些化学现象例例6：市场上出售的：市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋热敷袋”启用之前用塑启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存
10、在。会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)2)炭粉的主要作用是炭粉的主要作用是 。3)3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。4)4) “热敷袋热敷袋”工作原理是工作原理是5)_。铁被氧化铁被氧化作原电池的正极作原电池的正极氯化钠溶于水形成电解质溶液氯化钠溶于水形成电解质溶液原电池原理应用：原电池原理应用：铁、炭粉和氯化钠溶液组成原电池加速铁的氧化铁、炭粉和氯化钠溶液组成原电池加速铁的氧化氢氢 氧氧 燃燃 料料 电电 池池介质电池反应：酸性负极正极中性负极 正极碱性负极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 + = 2H2O10、金属的腐蚀与防护
