高三化学电化学基础ppt
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《化学电化学》PPT课件
① 半电池（电极） ② 导线（通常带有检流计） ③ 盐桥：琼脂 ＋ 强电解质（KCl, KNO3等） 补充电荷、维持电荷平衡
化
2）电极反应：
学
正极（Cu）: 负极（Zn）:
Cu2＋ + 2e = Cu Zn = Zn2+ + 2e
3）电池符号：
原电池符号
• 为了表示方便，我们可用下列简单符号来表示Cu-Zn电池： (-)Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+) • 书写电池符号的注意事项： 1)习惯上把负极写在左边，表示由Zn片和Zn2+溶液组成负极； 正极写在右边，表示由Cu片和Cu2+溶液组成正极。
什么联系呢？ 学
氧化还原及电化学基础
普
E与△G之间的关系
• 根据化学热力学，如果在能量转变的过程
中，化学能全部转变为电功而无其他的能量损失， 等于原电池作的最大电功。 Δ rGm =W(最大)
通
则在等温、定压条件下，摩尔吉布斯函数变(Δ rGm)
化
• 电功等于电动势(E)与电量(Q)的乘积：
学
W(最大)=-EQ
化合价升高 失去电子
化合价降低 得到电子
化
学
还原态 = 氧化态 + n e, 电子转移 氧3; , 质子转移)
氧化还原及电化学基础
普
2 氧化数与电子转移 Fe + Cu2+ = Fe2+ + H 2O Cu
2个 “e” 的转 移
通
H2 + 0.5 O2
化
应的电动势也不再是标准电动势。那么，在电解质 溶液的浓度(或气体的分压)变化时，原电池的电动 势将发生怎样的变化呢？
化
2）电极反应：
学
正极（Cu）: 负极（Zn）:
Cu2＋ + 2e = Cu Zn = Zn2+ + 2e
3）电池符号：
原电池符号
• 为了表示方便，我们可用下列简单符号来表示Cu-Zn电池： (-)Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+) • 书写电池符号的注意事项： 1)习惯上把负极写在左边，表示由Zn片和Zn2+溶液组成负极； 正极写在右边，表示由Cu片和Cu2+溶液组成正极。
什么联系呢？ 学
氧化还原及电化学基础
普
E与△G之间的关系
• 根据化学热力学，如果在能量转变的过程
中，化学能全部转变为电功而无其他的能量损失， 等于原电池作的最大电功。 Δ rGm =W(最大)
通
则在等温、定压条件下，摩尔吉布斯函数变(Δ rGm)
化
• 电功等于电动势(E)与电量(Q)的乘积：
学
W(最大)=-EQ
化合价升高 失去电子
化合价降低 得到电子
化
学
还原态 = 氧化态 + n e, 电子转移 氧3; , 质子转移)
氧化还原及电化学基础
普
2 氧化数与电子转移 Fe + Cu2+ = Fe2+ + H 2O Cu
2个 “e” 的转 移
通
H2 + 0.5 O2
化
应的电动势也不再是标准电动势。那么，在电解质 溶液的浓度(或气体的分压)变化时，原电池的电动 势将发生怎样的变化呢？
高中电化学基础复习PPT
(4)离子移动方向。 阳离子移向正极，阴离子移向负极。 (5)电极产物的判断。 较活泼金属在负极失去电子生成金属阳离子， 较不活泼的金属阳离子或H＋在正极得电子 析出金属或H2。
2.化学电源 新型化学电源，特别是可充电电池和燃料电
池是高考的热点，试题往往起点高、新颖，陌生 度高，但落点低，判断或填空的项目均是原电池 原理考查的“五要素”，因此要深刻理解原电池 原理，同时要注意可充电电池放电时是原电池， 充电时是电解池，且放电时的负极反应与充电时 的阴极反应相反，同样，放电时的正极反应与充 电时的阳极反应相反。
5.惰性电极电解电解质溶液的规律 (1)电解无氧酸(HF除外)或不活泼金属无氧酸盐的水
溶液时，其实质是电解电解质。如电解CuCl2溶液时：
阴极：Cu2++2e-====Cu
阳极：2Cl--2e-====Cl2↑
总反应：CuCl2
电解
====
Cu+Cl2↑
(2)电解某些强含氧酸、强碱、某些活泼金属含氧酸
列判断正确的是 ( D )
A.b为负极，d为阳极
B.一段时间后，a和d电极附近溶液变红
C.b电极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ D.当电解一段时间后，B中出现大量白色沉淀
【典例3】如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的
是( C)
A.a是正极，发生还原反应 B.b是阳极，发生氧化反应 C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变 D.往滤纸上滴加酚酞溶液，a极附近颜色变红
C 【典例4】用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是( )
A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，阳极消耗OH－，故溶液的pH减小 C.电解硫酸钠溶液，阴极和阳极析出产物的物质的量之比为2：1 D.电解氯化铜溶液，通电一段时间后，向溶液中加入适量的
电化学基本概念ppt课件
i i
两相间建立平衡电势
电极（Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极（Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极 银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联） 4. 适用于单个电化学装置的多个反应（并联）
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4
化学课件《电化学基础》优秀ppt8(10份打包) 人教课标版4
(2)原电池电极反应式的书写： ①一般电极反应式的书写：
②复杂电极反应式的书写
复杂电
较简单一极的
极反应式 ＝ 总反应式 － 电极反应式
如：CH4 酸性燃料电池中： 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O， 正极反应式：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O， 则：负极反应式＝总反应式－正极反应式，
阳极：阳极材料是活泼电极时阳极材料放电，否则是溶液中阴离 子放电，放电顺序是：活泼金属>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO24－>F－。
阴极：一般是溶液中的阳离子放电，金属活动性顺序的逆顺序。 阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋ (水)>活泼金属阳离子。
【答案】 D 【点拨】 近年来高考中对化学电源的考查趋向于以新型电池为 素材，这类试题具有取材新颖、信息陌生、情景综合等特点，侧重于 考查运用所学知识解决实际问题的能力。这类题起点很高，但落点还 是在基础知识和基本规律上，且设错通常较为明显。因此，面对新颖
的化学电源，不要因其电极材料和电极反应、电池反应陌生而感到无 所适从，依据放电、充电的基本知识和规律审题，即可化生为熟、化 难为易。
[例 4] 以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意 图如下：
下列说法不正确的是( )
A．在阴极室，发生的电极反应为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H
＋浓度增大，使平衡 2CrO24－＋2H＋
Cr2O27－＋H2O 向右移动
【答案】 D 【点拨】 首先根据外接电源的正负极判断电解池的电极，其次
高考化学大二轮复习 专题8 电化学基础课件
精品
25
解析：根据电化学原理可知，Al为负极，电极反应为2Al－ 6e－===2Al3＋，银器为正极，电极反应为3Ag2S＋6e－===6Ag＋ 3S2－，溶液中反应为2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋ 3H2S↑，三反应相加可知该过程的总反应为2Al＋3Ag2S＋ 6H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋3H2S↑，故B正确，C、D错误；银 器表面黑色的Ag2S变成了Ag，质量必然减小，A错误。
精品
24
[题组强化]
1. [2013·课标全国卷Ⅰ]银质器皿日久表面会逐渐变黑，这
是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝 质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段
时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )
A. 处理过程中银器一直保持恒重
B. 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C. 该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D. 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
专题二 基本理论
精品
1
第八讲 电化学基础
精品
2
Hale Waihona Puke 精品3Z主干整合•认知盲区清
精品
4
一、原电池和电解池 1. 原电池：
[串联拾忆]
精品
5
(1)上述装置中能形成原电池的是 B ，该原电池工作时， 负极发生 氧化反应 ，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋；
正极发生 还原反应，电极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag； 电池总反应式为 Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag 。
精品
19
(1)三池串联，你能判断哪个是原电池哪个是电解池吗？ (2)能正确分析原电池、电解池的工作过程吗？ 提示：(1)盐桥将左侧两烧杯相连且存在反应2Al＋3Cu2＋ ===3Cu＋2Al3＋。 (2)Ⅰ为原电池的负极；Ⅱ为原电池的正极；Ⅲ为电解池的 阳极；Ⅳ为电解池的阴极。
电化学基础
实验探究3
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
(1)在实验探究2的装置中架上盐桥连通, Zn 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 是原电池装置; (2)然后取出盐桥，又将看到什么现象? 电流计指针回到零点， 说明无电流， 未构成原电池。
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？
H+ SO42－ H+
H2SO4
A
木条 (x)
(√) Cu
Zn
H+ SO42－ H+
H2SO4
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ 2－ SO + 4 H
H2SO4
(x)
组成原电池的条件： 1 、有两种活泼性不同的金属作电极 （或金属与能导电的非金属或化合物） 注意：燃料电池中两极可同选石墨或 铂 2 、有电解质溶液 3 、构成闭合的回路 4 、能自发进行的氧化还原反应
小结
一.原电池： 把化学能直接转化为电能的装置。 二.构成原电池的基本条件：
1.有两块金属(或非金属)导体作电极; 2. 两个电极相连插入电解质溶液; 3.中并形成闭合电路。 4.有可自发进行的氧化还原反应。
三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理 ：
1. 用还原性较强的物质(如：活泼金属)作负极，向外电路提供 电子；用氧化性较强的Байду номын сангаас质作正极，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧 化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥及 池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定 电流的闭合回路。
第四章 电化学基础
第章电化学基础
4.1.1 氧化值确定元素氧化数的规则氧化数与化合价原子数目比例关系整数可以为分数4.1.2 氧化还原反应的近代概念得电子+2e-2e失电子氧化还原方程式的配平原子数目得电子数等于失电子数不能在酸性溶液中配平氧化还原方程1、写出氧化-还原半反应2、配平氧化-还原半反应3、两个半反应乘相应系数(使得失电子数相等)相加×5 +×24、添加不参与反应的离子，配平方程式：(在酸性溶液中只可利用H+和HO配平)21、写出氧化-还原半反应2、配平氧化-还原半反应3、两个半反应乘相应系数(使得失电子数相等)相加×1×2 +444、添加不参与反应的离子，配平方程式：(在碱性溶液中只可利用OH-和H2O来配平)4.2.1原电池的构造及工作原理把化学能直接变为电能的装置叫做原电池。
原电池的组成：盐桥的作用4.2.2 原电池的电极反应和电池反应电极反应电池反应：氧化还原电对4.2.3 电池的符号与电极的种类电极的组成和种类对于(2) (3) (4)，在组成电极时常需外加导电体材料如Pt 、C（石墨）; 石墨、铂叫辅助电极。
电池符号和电极符号原电池的装置可用电池符号来表示。
铜锌原电池的图式记为： (-) Zn | ZnSO4 (c1) || CuSO4 (c2) |Cu （+） 同一个铜电极 在铜锌原电池中作为正极，表示为CuSO4 (c1) | Cu（+） 在银铜原电池中作为负极，表示为 （-）Cu | CuSO4 (c1)高氧化态离子靠近盐桥，低氧化态离 子靠近电极，中间用“，”分开。
如何将化学反应设计成电池1、根据元素氧化数的变化，确定氧化-还原电对(必要时可在方程式两边加同一物质）； 2、由氧化-还原电对确定可逆电极，确定电解质溶液，设计成可逆电池（双液电池必须加盐桥）； 3、检查所设计电池反应是否与原反应吻合。
例：将反应表示成原电池V(1) Ni + Fe3+→ Ni2++ Fe2+Sn2+Sn4+(-) Ni | Ni2+ (c1) || Fe3+ (c2) ，Fe2+ (c3) | Pt （+）Mn2+ MnO4H+(2) Sn2+ + MnO4- + H+ → Sn4+ + Mn2+ +H2O(-) Pt | Sn2+ (c1) , Sn4+ (c2) || MnO4- (c3), Mn2+ (c4 ) , H+(c5) |Pt(+)4.2.4 可逆电池及其电动势可逆电池两个条件： 1、电化学反应是可逆的； 2、通过电池的电流无限小。
第十一章电化学基础-PPT精品
半反应式加合为一个配平的离子反应式。
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl➢ 如果在半反应中反应物和产物中的氧原子数不同，可在半反应式中加H+(
酸性)或OH-(碱性)和H2O，使两侧的氧原子数和电荷数均相等。 ➢ 除了正确的配平方法外，必须熟悉该反应的基本化学事实。
2020/6/5
例：用离子-电子法配平
这类电极中氢电极特别重要。
2020/6/5
例如 (-) Pt|H2(100KPa)|H+(1.0mol·L-1)‖Cr2O72-(10mol ·L-
1),Cr3+(1.0mol·L-1), H+(1.010-2mol ·L-1)|Pt (+) 负极: H2 ⇌ 2H+ + 2e正极: Cr2O72- +14H+ +6e- ⇌ 2Cr3++7H2O 总反应:Cr2O72- + 13H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O
10HClO3 + 3P4 + 18H2O === 10HCl + 12H3PO4 ➢ 如果反应反程式两边的氧原子数相等，即证明反应反程式已配平。
再如： 3As2S3 + 28HNO3 = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
2020/6/5 2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
(3) 若出现分数，可调整为最小正整数：
2 KMnO4 +10 FeSO4 + H2SO4 = 2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
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FeCl3溶液
（稀硫酸）负极:Mg -2e-→Mg2+
正极：2H++2e-→H2↑
＋
Mg
（2NAalO+2HO溶H液-+）2H2O=2AlO2-+3H2↑
A－
Al
负极：2Al+8OH- -6e- →2AlO2-+4H2O
正极：6H2O+6e- →3H2↑+- 6OH-
(离子方程式）
Zn+H2SO4=Z- nSO4+H2↑（化学方程式）
练习：
1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌
组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质
溶液的 pH( C )
A.不变
B先变大后变小
C逐渐变大
D.逐渐变小
-
例3.市场上出售的“热敷袋”，其主要成分是： 铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使 用之前，需要塑料袋与空气隔绝。使用时开启 塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会有热量放出。 当使用完后还会发现有铁锈生成。
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？
(2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什 么作用？ (3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
_正__(A__g_)__电极。 -
强调：原电池的设计
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计 一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐 桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
G (-)
(+)
Zn
Pt
G
(-)
Zn
盐桥
(+)
C
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
电解质溶液Y是_A__g_N_O__3溶___液_；
(2)银电极为电池的___正_____极，CuSO4溶液 Y
发生的电极反应为_A_g__＋_＋__e_－__=__A_g____
X电极上发生的电极反应为
__C__u__-_2__e_－__=___C_u__2_＋_________；
(3)外电路中的电子是从_负__(_C__u_)电极流向
正极（Pt或C）：2Fe3++-2e-=2Fe2+（还原反应）
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag
设计成一个
能产生持续、稳定电流的原电池装置
Ag
Cu
AgNO3
CuSO4 -
强调：电极的判断及电极反应式的－ 书写A ＋
例5、判断右边原电池的
Cu
C
正、负极，并写出电极反应式。
负极：Cu -2e－ →Cu 2+ 正极：2Fe3+ +2e -→2Fe2+
①电极和电解质溶液 ②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）
（2）电解质溶液：
参与电极反应或构成内电路
（3）两导体作电极：
①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。
②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）
(4)形成闭合回路。 （两电极用导线连接，- 或接触。）
高三化学第一轮复习
《电化学基础》
-
知识结构
电化学基础
氧化还 原反应
§1原电池 §2化学电源
化学能转化 为电能，自
发进行
§4金属的电化学腐蚀与防护
§3电解池
电能转化为 化学能，外 界能量推动
-
高考化学复习第一轮
一、原电池原理
-
把化学能转变为电能的装置叫 原电池
要解决的问题： 1. 什么是原电池？ 2. 原电池的工作原理？ （电子的流向、电流的流向、离子的流向、形成 条件、电极的判断、电极反应的写法）
-
原电池及其工作原理： 1.定义： 化学能转化为电能的装置为原电池。
从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均 可设计成原电池；
２.电极名称：
相对活泼的电极为负极
原电池
相对不活泼的电极为正极
3.电极反应：
原电池 负极：失电子的氧化反应 正极：电子的- 还原反应
4. 原电池的形成条件
（1）能自发地发生的氧化还原反应：
-
强调：原电池的工作原理：
失e，沿导线传递，有电流产生
外电路
氧化反应 Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
阳离子 电解质
溶液
阴离子
盐桥 阳离子
还原反应
2H++2e- =H2↑ 内电路
应 电 负极：Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应）
极 正极：2H++2e- =H2↑ （还原反应）
反 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
Cu
√E
F
M
N
CCuu2SS OO 44
酒精
N a C l溶 液
H 2SO 4 H 2SO 4
-
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用 导线连接的锌片和铜片，下列叙述正
确的是( D )
(A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片 (C)正极有O2逸出 (D)铜片上有H2逸出
-
(1) 热敷袋使用时，为什么会放出热量？
利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。 (2)碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作 用？碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起
构成原电池，加速铁屑的氧化。 氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。
(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。
负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应：4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3
5.定向移动方向：电子、离子
“负极给出电子，并流向正极”
必发生 失电子
的 氧化反应 原电池
必发生 得电子
的 还原反应
-
例1. 下列哪几个装置能形成原电池？
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
√D
H 2S O 4
H 2S O 4
H 2S O 4
N a C l溶 液
Zn
Cu
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
导线的作用是传递电子， 沟通外电路。而盐桥的作用
（2）平衡电荷。
则是沟通内电路。 -
(3)双液原电池的 优点： 能产生持续、稳 定的电流。
-
例4. 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所A 示。
盐桥电流计
请回答下列问题：
X
Ag
(1)电极X的材料是_铜__(_或__C_u_；)
-
６. 双液原电池的工作原理（有关概念）
（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的
胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子，
使由它连接的两溶液保持电
中性，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
程得以继续进行。
盐桥的作用： （1）形成闭合回路。