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(共28張PPT)
第四章 化學反應與電能
總復習
一、導入新課
原電池 電解池 一個概念 將化學能轉變為電能的裝置 將電能轉變為化學能的裝置 兩個電極 負極 較活潑金屬—失電子—發生氧化反應 陽極 與電源正極相連—失電子—發生氧化反應
正極 不活潑金屬或非金屬—得電子—發生還原反應 陰極 與電源負極相連—得電子—發生還原反應
三個流向 電子 負極→外電路→正極 陽極→外電路→陰極 電流 正極→外電路→負極 陰極→外電路→陽極 離子 陽離子→正極，陰離子→負極 陽離子→陰極，陰離子→陽極 四個條件 ①活動性不同的兩個電極 ②電解質溶液 ③閉合電路 ④能自發進行的氧化還原反應 ①兩個電極 ②電解質溶液 ③閉合電路 ④外加直流電源 相同點 氧化還原反應 自發進行
非自發進行
一、導入新課
特別提示：原電池、電解池、電鍍池判定規律
（1）若無外接電源，可能是原電池，然后依據原電池的形成條件分析判斷。主要思路是“三看”：
先看電極：兩極為導體且活潑性不同；
再看溶液：兩極插入電解質溶液中；
后看回路：形成閉合回路或兩極接觸。
（2）若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。
二、講授新課
例1(雙選)在原電池和電解池的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是(　　)
A．原電池正極和電解池陽極所發生的反應
B．原電池正極和電解池陰極所發生的反應
C．原電池負極和電解池陽極所發生的反應
D．原電池負極和電解池陰極所發生的反應
解析：原電池的負極和電解池的陽極發生的是氧化反應，原電池的正極和電解池的陰極發生的是還原反應。
答案：BC
二、講授新課
當堂檢測一
某同學為了使反應2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑能進行，設計了下列四個裝置，如下圖所示，你認為可行的方案是(　　)
C
二、電極方程式的書寫
1.堿性鋅錳干電池
電池總反應：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
負極反應：
正極反應：
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
二、電極方程式的書寫
2.紐扣電池
銀鋅電池
負極反應：
正極反應：
總反應：
Zn+ 2OH- -2e- =Zn(OH)2
Ag2O +H2O +2e- =2Ag +2OH-
Ag2O + Zn+H2O =Zn(OH)2 + 2Ag
二、電極方程式的書寫
3.鋰電池
鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：
總式：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
負極：
正極：
8Li-8e-=8Li+
3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S
二、電極方程式的書寫
(1)放電過程總反應：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
Pb + SO42- -2e- =PbSO4
正極：
PbO2 + 4H+ +SO42-+2e- =PbSO4 +2H2O
負極：
4.鉛蓄電池
二、電極方程式的書寫
(2)充電過程總反應：
陽極：
陰極：
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
PbSO4 +2e- =Pb + SO42-
PbSO4 +2H2O-2e- = PbO2 + 4H+ + SO42-
還原反應
氧化反應
Pb+PbO2+2H2SO4
鉛蓄電池的充放電過程：
放電
2PbSO4+2H2O
充電
二、電極方程式的書寫
負極反應：
正極反應：
總反應式：
5.氫氧燃料電池
2H2 -4e- =4H+
O2+4H+ +4e- =2H2O
(1)酸性介質
O2+2H2 =2H2O
二、電極方程式的書寫
負極反應：
正極反應：
總反應式：
O2+2H2 =2H2O
2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
(2)堿性介質
5.氫氧燃料電池
二、電極方程式的書寫
負極反應：
正極反應：
總反應式：
O2+2H2 =2H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2H2 -4e- =4H+
(3)中性介質
5.氫氧燃料電池
二、電極方程式的書寫
原電池電極反應方程式的書寫方法：
(1)明確正、負極；
(2)根據電極反應類型確定在電極上發生反應的物質；
(3)結合電解液的成分利用“三個守恒”(電子守恒、電荷守恒、原子守恒)寫出(湊出)電極反應方程式。
方法歸納
三、有關電化學的計算
1.原電池和電解池的計算常涉及的問題
(1)兩極產物的定量計算；
(2)溶液pH的計算{pH＝－lg(H＋)}；
(3)相對原子質量的計算和阿伏加德羅常數的值的測定；
(4)根據轉移電子的量求產物的量或根據產物的量求轉移電子的量。
三、有關電化學的計算
2．常用的三種方法
(1)根據電子守恒法計算：用于串聯電路、陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電荷量等類型的計算，其依據是電路上轉移的電子數相等；
(2)根據總反應式計算：先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式列比例式計算；
(3)根據關系式計算：由得失電子守恒關系找到已知量與未知量之間的橋梁，得出計算所需的關系式。
三、有關電化學的計算
3．步驟
(1)根據現象或其他條件(如果是電解池，可以根據與電源正負極的連接情況)，準確判定電極上發生氧化還原反應的類型和電極名稱；
(2)準確寫出電極反應式；
(3)根據題目所給條件和所要求解的問題，使用上述合適的方法建立等量關系求解。
三、有關電化學的計算
【例2】用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉移的電子數為(　　)
A．0.1 mol　　 　B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
D
三、有關電化學的計算
當堂檢測二
用兩支惰性電極插入500 mL的AgNO3溶液中，通電電解。當電解質溶液的pH由6.0變為3.0時(設電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，則電極上析出銀的質量是(　　)
A．27 mg　　 　B．54 mg
C．108 mg D．216 mg
B
四、關于電解問題的解題步驟
1．明確電極反應規律
(1)陰極：得電子，還原反應。
①(一般)電極本身不參加反應；
②電解質溶液中陽離子“爭”得電子。
(2)陽極：失電子，氧化反應。
①若為金屬(非惰性，Au、Pt除外)電極，電極失電子；
②若為惰性電極，電解質溶液中陰離子“爭”失電子。
四、關于電解問題的解題步驟
2．準確判斷離子放電順序
離子的放電順序主要取決于離子本身性質，還與離子的濃度、溶液的酸堿性有關。
（1）陽離子放電順序
（水溶液中只考慮此部分）
（濃度很大時排在前）
（只在熔化狀態下放電）
上述順序表明在金屬活動性順序中，越活潑的金屬，其陽離子越難得電子，但Fe3＋氧化性較強，排在Cu2＋之前。
四、關于電解問題的解題步驟
（2）陰離子放電順序
（水溶液中只考慮此部分）
若電極材料是活潑金屬，因金屬失電子能力強，陽極反應則是電極材料本身失電子被氧化，而不是陰離子放電。
四、關于電解問題的解題步驟
3．分析電解問題的基本思路
(1)通電前，電解質溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H＋和OH－)。
(2)通電時，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，結合放電順序分析誰優先放電。
(3)寫電極反應式，并結合題目要求分析電解結果，如兩極現象、水的電離平衡移動、離子濃度的變化、 pH的變化等。
四、關于電解問題的解題步驟
4．判斷電解后溶液pH變化的方法
根據原溶液的酸堿性和電極產物即可對電解后溶液pH的變化作出正確的判斷，其方法如下：
(1)若電極產物只有H2而無O2，則pH變大。
(2)若電極產物只有O2而無H2，則pH變小。
(3)若電極產物既有O2又有H2，原溶液呈酸性則pH變小，原溶液呈堿性則pH變大，原溶液呈中性則pH不變。
四、關于電解問題的解題步驟
【例3】用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時間后，再加入W，能使溶液恢復到電解前的狀態，下列符合題意的一組是(　　)
組號 X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶體
C
四、關于電解問題的解題步驟
當堂檢測三
用惰性電極電解CuSO4溶液，當Cu2＋濃度下降至一半時停止通電，要想使CuSO4溶液恢復原濃度，應加入的物質是(　　)
A．CuSO4　　　　 B．CuO
C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O
B
五、課堂小結
第四章 電化學基礎
一 、原電池、電解池的知識比較
二 、電極方程式的書寫
三、有關電化學的計算
四、關于電解問題的解題步驟
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