2013年高考化学一轮复习课件(人教版必修部分)

第 21 讲 电化学基础

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考纲定位1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程 式。 2.了解常见的化学电源的种类及工作原理。

3.了解电解池的工作原理及应用，能写电极反应和电池反应方程式。 4.了解金属发生电化学腐蚀的原因、危害及防止措施。

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一、原电池 1.概念 电能 化学能 把_________转化为_______的装置。

2.构成条件活泼性不同的 (1)两个_____________________电极。 电解质溶液 (2)将两个电极插入______________中。 闭合回路 (3)用导线连接电极形成______________。 氧化还原反应 (4)具有自发进行的_____________________。

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3.工作原理(以锌—铜原电池为例)

图 3-21-1

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电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向

负极 Zn ______ Zn-2e-===Zn2+ ________________

正极 ______ Cu Cu2++2e-===Cu ________________

氧化反应 ______________

还原反应 ______________

由负极沿导线流向正极

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二、化学电源 1.碱性锌锰干电池——一次电池 Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2 负极：______________________________; 正极：2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-。 电池反应：Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH。

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2.铅蓄电池——二次电池 (1)构造：负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸 溶液。 (2)电极反应。Pb+SO2--2e-===PbSO4 4 负极：___________________________;正极：PbO2+2e-+4H++SO2-===PbSO4+2H2O。 4放电 电池反应：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。 充电

(3)优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。

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3.氢氧燃料电池(碱性介质中) (1)构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化 钾溶液。 (2)电极反应。 2H2+4OH--4e-===4H2O 负极：_________________________。 O2+4e-+2H2O===4OH- 正极：_________________________。 2H2+O2===2H2O 电池反应：_____________________。

(3)优点：能量利用率高、无污染、原料来源广泛等(写一条)。

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三、电解池 1.电解原理 电流 (1)电解：使_______通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极 氧化还原反应 ______________引起________________的过程。 (2)电解池：把电能转化为化学能的装置。

(3)电极名称与电极反应。 阳极 氧化反应 与电源正极相连的为_______,发生______________。阴极 还原反应 与电源负极相连的为_______,发生______________。

(4)电解池的构成：直流电源、电极、电解质、闭合回路。

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2.电解 CuCl2 溶液

图 3-21-2阳极：2Cl--2e-===Cl2↑; 阴极：Cu2++2e-===Cu。 总反应：CuCl2电解

Cu+Cl2↑。

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四、电解原理的应用 1.电解饱和食盐水

(1)电极反应。2Cl--2e-===Cl2↑ 阳极：______________________;

2H++2e-===H2↑ 阴极：______

________________。

2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)总反应式：______________________________________。氢气 氯气 烧碱 (3)应用：氯碱工业制_______、_______和_______。

电解

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2.电镀或电解精炼铜 阴极 (1)两极材料：待镀金属或精铜作_______;镀层金属或粗铜 阳极 作_______。 Cu-2e-===Cu2+ (2)电极反应：阳极：____________________;

Cu2++2e-===Cu 阴极：____________________。3.冶炼金属(以冶炼 Na 为例) 2Cl--2e-===Cl2↑ (1)电极反应：阳极：____________________;

阴极：____________________。 2Na++2e-===2Na2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ (2)总反应式：________________________。 钠、镁、铝 (3)应用：冶炼________________等活泼金属。电解

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五、金属的电化学腐蚀与防护

1.金属的腐蚀氧化还原 金属与周围的气体或液体物质发生______________反应而 金属被氧化 引起损耗的现象。金属腐蚀的本质：______________。

化学反应 (1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生______________而引起的腐蚀。 原电池 (2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触发生_______ 反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀。 电化学 同时 (3)两种腐蚀往往_______发生，但_________腐蚀更普遍， 速度快，危害更重。

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2.电化学腐蚀的分类(以铁的腐蚀为例) 析氢 _______腐蚀条件 负极 电 极 反 (Fe)

吸氧 _______腐蚀 呈中性或弱酸性 水膜_______________

呈酸性 水膜_________

Fe-2e-===Fe2+ ___________________ __________________________ 2Fe-4e-===2Fe2+ O2+4e-+2H2O===4OH- 2H++2e-===H2↑ ___________________ __________________________

正极(C)

应

___________________ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 Fe+2H+===Fe2+ __________________________ 总反应 +H2↑ ________ 吸氧 _______腐蚀更普遍

普遍性

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3.金属的防护方法 涂油漆、覆盖陶瓷、电镀、金属钝化等 (1)加防护层，如___________________________________。 金属的内部结构，如将普通钢制成不锈钢 (2)改变__________________________________________。 (3)电化学保护法。 正 原电池 ①牺牲阳极的阴极保护法——利用__________原理，_____ 极被保护。如在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼的金属如 锌，让被保护的金属作原电池的正极。 电解池 阴 ②外加电流的阴极保护法——利用_________原理，_____ 极被保护。如用被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外 接直流电源。

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考点 1 原电池工作原理及电极反应式的书写 1.原理图示

图 3-21-3