高三化学一轮复习(电解池)
- 格式:ppt
- 大小:1.68 MB
- 文档页数:30
第20讲原电池和电解池原理【考纲要求】1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.电解的应用及有关简单计算。
【课前预习区】原电池、电解池的工作原理分析图1和图2,回答以下问题一、1.图1表示的是池,是将能转换成能的装置。
它的基本构成条件是①;②;③。
图1装置中锌做极,电子,发生反应;铜做极,在铜上电子而发生反应。
请在图1上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向2.写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成硫酸铜溶液写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成氯化钠溶液写出两极反应式和电池反应式二、1、图2表示的是池,是将能转换成能的装置。
与电源正极相连的是,与电源负极相连的是极。
溶液中移向阳极,电子,发生反应;溶液中移向阴极,电子,发生反应。
请在图2上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向3.写出两极反应式和电池反应式若将食盐溶液换成氢氧化钠溶液写出两极反应式和电池反应式若将石墨电极改为铜电极,电解质溶液改为硫酸铜溶液,写出两极反应式第20讲原电池和电解池原理【课堂互动区】-----重难点突破考点一、原电池、电解池电极的判定及工作原理分析【典例1】.分析以下装置,回答问题(1)图中表示原电池的是,表示电解池的是,你的判断依据是。
(2)(工作原理分析)在图1和图2中表示出外电路电子及溶液中离子的移动方向(3)在图1—图4中标注出原电池的正、负极,并思考判断依据(提示:图1的两极是如何判断的?图3的呢?你还可以根据什么来判断电极?(4)在图中标注出电解池的阴、阳极,并思考判断依据规律总结1 原电池、电解池工作原理小结:(提示:原电池和电解池中电子和离子如何移动并形成闭合回路?请用文字和箭头表示。
)原电池①②电解池①②考点二、电极反应式和电池反应式的书写【典例2】.写出电池反应式和电极反应式(1)两极反应式:(2)如果将电解质变成硫酸,电极反应式:如果将电解质变成硫酸钠,电极反应式:如果将电解质变成可以传输O2-的电解质,电极反应式:【规律总结3】电极反应式的书写书写电极反应式和电池反应式时,要注意什么问题?当反应中出现-2价氧元素时,环境不同,产物有何不同?1.原电池电极反应式的书写:1.列物质、标得失:判断正负极,化合价升高、发生氧化反应的做负极,化合价降低、发生还原反应的做负极。
【一. 教学内容:电解原理及应用二. 教学目标理解电解原理,驾驭电极反应式的书写及电解原理的应用三. 教学重点、难点电解原理[教学过程]一、电解原理:电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程;电解池是将电能转化为化学能的装置;构成条件为:必需连接有直流电源,要有电极(阴、阳极),以及电解质溶液或熔融电解质。
在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极,在阳极上发生氧化反应;与电源负极相连的极称为阴极,在阴极上发生还原反应;电解质溶液中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
说明:1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。
在电解池中电子流向:电子由电源的负极→电解池的阴极,再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。
溶液中离子的移动方向:溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
3、电解池与原电池的推断:有外加电源的装置肯定是电解池,无外加电源的装置肯定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。
4、电解池的反应原理:放电:阳离子得到电子或阴离子失去电子。
离子放电的依次取决于离子的本性,也与离子浓度和电极材料有关。
(1)阳极产物的推断先看电极,若是活泼电极(金属活动依次表Ag以前,包含Ag),电极放电,溶液中的阴离子不放电;若是惰性电极(如铂、石墨等),则看溶液中阴离子的失电子实力。
在惰性电极上,阴离子放电依次为:(2)阴极产物的推断:干脆依据阳离子放电依次进行推断,阳离子放电依次为:留意:高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的基本思路:通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。
通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电依次分析谁优先放电。
写电极反应式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的改变、pH改变等。
第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。
(2)电解池:将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极;②________溶液(或________);③形成________。
2.电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3.阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电,放电顺序如下:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+。
①若金属阳离子(Fe 3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H +放电,则得到H 2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属),则活性电极本身失去电子,发生氧化反应。
Cu -2e -===Cu 2+,Fe -2e -===Fe 2+。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下:4.惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例:用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +(或4OH --4e -===2H 2O +O 2↑)阴极反应式:2Cu 2++4e -===2Cu电解总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 微点拨(1)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
第38讲电解池金属的腐蚀与防护[复习目标] 1.理解电解池的工作原理,了解电解池与原电池的异同。
2.理解电解的原理,掌握氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金的反应原理。
3.掌握常见离子放电顺序,熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。
4.认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能选用恰当的措施防止金属腐蚀。
考点一电解池及工作原理1.电解池的工作原理注意电子不下水,离子不上线。
2.电解池与原电池的比较电解池原电池能否自发使“不能”变为“能”或使“能”变为“易”能自发进行能量转化电能转化为化学能化学能转化为电能装置有外加电源无外加电源电极由外加电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极由电极或反应物性质决定,称为正极或负极反应类型阳极:氧化反应;阴极:还原反应负极:氧化反应;正极:还原反应离子移动阳离子移向阴极;阴离子移向阳极阳离子移向正极;阴离子移向负极相同点都是电极上的氧化还原反应,都必须有离子导体3.电解规律(1)阳极放电规律①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。
注意电解水溶液时,Al3+、Mg2+、Na+、K+不可能在阴极放电。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液①电解水型②电解电解质型③电解质和水均参与电解型总反应式:2Cl -+2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2OH -CuSO 4、 Cu(NO 3)2 (放O 2 生酸) 阳极:2H 2O -4e -===4H ++O 2↑ 阴极:Cu 2++2e -===Cu总反应式:2Cu 2++2H2O=====通电2Cu+O 2↑+4H +减小并生成新电解质加CuO一、电解过程分析与溶液的复原方法1.用石墨作电极,电解稀Na 2SO 4溶液的装置如图所示,通电后在石墨电极A 和B 附近分别滴加一滴石蕊溶液。
考点五十五电解池及电解原理聚焦与凝萃1.理解电解原理,会推断电解池、电极产物、电极四周溶液pH值及整个溶液pH值的变化;2.正确书写电极反应式。
解读与打通常规考点一、电解池:把电能转变成化学能的装置叫做电解池。
二、电解原理以电解氯化铜溶液为例,装置如下图。
原理分析: CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-:CuCl2=Cu2++2Cl-。
通电前后溶液里离子移动示意图通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示);通电后,这些自由移动着的离子,在电场的作用下,改做定向移动。
依据异性相吸的原理,带负电的氯离子向阳极移动,带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。
在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出。
在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,就掩盖在阴极上。
他们的反应可分别表示如下:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为:CuCl 2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成:1.电极且分别与电源的正、负极相连:(1)阴极:与电源的负极相连,在阴极上发生还原反应;(2)阳极:与电源的正极相连,在阳极上发生氧化反应。
2.电解质溶液或熔融电解质3.闭合回路4.直流电源隐性考点1.放电挨次(1)阴极放电挨次(即氧化性挨次)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极放电挨次(即还原性挨次)金属单质(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。