电化学基础复习tdali.ppt
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1、人教版人教版选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理第四章第四章 复习课复习课电化学基础电化学基础北京十二中北京十二中 田玉凤田玉凤 对学习内容的思考对学习内容的思考另一种看待氧化另一种看待氧化还原反应的角度还原反应的角度另一种实现另一种实现物质和能量物质和能量转化的方法转化的方法丰富的社会价值:丰富的社会价值:冶炼、电镀、可充冶炼、电镀、可充电电池电电池 原电池原理的学习原电池原理的学习必修必修2 2双液电池双液电池工作原理工作原理选修选修4 4负极 电解质 正极化学电源化学电源工作原理工作原理铜锌原电池铜锌原电池工作原理工作原理 橘子实验橘子实验 提炼模型提炼模型仪器和药品:仪器和药品:灵
2、敏电流计、铜片、锌片、灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子导线、培养皿、橘子注意:铜片、锌片较尖锐,使用时小心。注意:铜片、锌片较尖锐,使用时小心。请利用所给材料设计橘子电池,观察实验请利用所给材料设计橘子电池,观察实验现象并提炼出原电池模型。现象并提炼出原电池模型。学生实验:设计橘子电池学生实验:设计橘子电池动手实验、构建模型、联想应用动手实验、构建模型、联想应用 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案1:电极插入单瓣橘子:电极插入单瓣橘子提炼提炼模型模型果汁果汁果汁果汁(含电含电含电含电解质溶液解质溶液解质溶液解质溶液)ZnZnCuCu G 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习稀
3、稀稀稀HH2 2SOSO4 4ZnZnCuCu G此铜锌原电池装置中此铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么正负极分别发生了什么反应反应?电流电流是如何产生的?是如何产生的? 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习正极:还原反应正极:还原反应2H2eH2负极:氧化反应负极:氧化反应Zn2eZn2+原电池的构成条件:自发的氧化还原反应,电解原电池的构成条件:自发的氧化还原反应,电解质溶液,形成闭合回路。质溶液,形成闭合回路。电子电子e-SO42-电流电流H+Zn2+原电池的构原电池的构成条件?成条件? 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案2:电极插入两瓣未分
4、开的橘子:电极插入两瓣未分开的橘子提炼提炼模型模型果汁果汁果汁果汁(含电含电含电含电解质溶液解质溶液解质溶液解质溶液)ZnZnCuCu G膜膜分池分池 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案2:电极插入两瓣未分开的橘子:电极插入两瓣未分开的橘子果汁果汁果汁果汁(含电含电含电含电解质溶液解质溶液解质溶液解质溶液)ZnZnCuCu G膜膜为何两瓣未分开的橘子也为何两瓣未分开的橘子也能产生电流?能产生电流?“膜膜”的功能:分区但又允许的功能:分区但又允许离子通过。离子通过。 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案3:电极插入两瓣分开的橘子:电极插入两瓣分开的橘子两瓣分开的橘子两瓣分开的橘
5、子不能产生电流,不能产生电流,如何改进才能产如何改进才能产生电流?生电流? 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案3:两瓣分开的橘子:两瓣分开的橘子改进产生电流改进产生电流2.两两瓣接瓣接触触3.“连连隧隧道道”4.“搭搭桥桥”1.加加NaCl溶液溶液 橘子实验与提炼模型橘子实验与提炼模型方案方案3:两瓣分开的橘子:两瓣分开的橘子改进产生电流改进产生电流3.“连连隧隧道道”4.“搭搭桥桥”这两种方法为这两种方法为何能产生电流何能产生电流?请提炼模型?请提炼模型? 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习建立盐桥模型建立盐桥模型果汁果汁果汁果汁(含电含电含电含电解质溶液解质溶液解质溶液解质溶液)
6、ZnZnCuCuG果汁果汁果汁果汁(含电含电含电含电解质溶液解质溶液解质溶液解质溶液)盐桥的作用?盐桥的作用?盐桥中通常装有含琼盐桥中通常装有含琼胶的胶的KCl饱和溶液饱和溶液 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸?硫酸铜硫酸铜 硫酸铜硫酸铜 硫酸锌硫酸锌 硫酸铜硫酸铜 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习工作原理:工作原理:CuSO CuSO4 4ZnZnCuCuGZnSOZnSO4 4提供电子提供电子的物质的物质接受电子接受电子的物质的物质负极:氧化反应负极:氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极:还原反应正极:还原反应Cu2+2e-=Cu负极液作用负极液作用正极液作用正极液作用电流产生动因:电势差;负极
7、液作用:导电。电流产生动因:电势差;负极液作用:导电。电子电子e-Yn-电流电流H+ 模型与理论分析模型与理论分析稀稀H2SO4揭秘金属的腐蚀揭秘金属的腐蚀揭秘燃料电池揭秘燃料电池 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习提供电子提供电子的物质的物质接受电子接受电子的物质的物质阴离子阴离子负极:氧化反应负极:氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极:还原反应正极:还原反应Cu2+2e-=Cu导线中的电子导线中的电子导电导电负极液负极液正极液正极液盐桥或膜盐桥或膜原电池构成条件:自发的氧化还原反应、原电池构成条件:自发的氧化还原反应、电解质溶液、闭合回路。电解质溶液、闭合回路。阳离子阳离子 电解原理与应用电
8、解原理与应用离子迁移方向离子迁移方向离子放电能力离子放电能力电解池组成电解池组成电极反应式书写电极反应式书写活泼金属冶炼活泼金属冶炼铜的精炼、电镀铜的精炼、电镀氯碱工业氯碱工业可充电电池可充电电池 基础知识基础知识 巩固复习巩固复习CuCl2溶液溶液通电前:通电前:CuCl2 Cu2+2ClH2O H+OHCu2+H+ClOH阳阳阴阴CuCl2通通电电后后阳极:阳极:2Cl2eCl2阴极:阴极:Cu2+2eCu氧化反应氧化反应还原反应还原反应总总反应:反应:Cu2+2Cl CuCl2电解电解ee(惰性电极)(惰性电极)为什么用为什么用U管做实验?而不用烧杯?管做实验?而不用烧杯? 电解氯化铜溶
9、液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟 电解池和原电池的比较电解池和原电池的比较阴阴阳阳 阳极阳极阴极阴极负极负极正极正极原电池和电解池比较原电池和电解池比较e氧氧化化反反应应还还原原反反应应氧氧化化反反应应还还原原反反应应e稀稀H2SO4 CuCl2化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能 实验实验 规律规律 应用应用稀稀H2SO4 或或 NaOH氯碱工业氯碱工业电镀电镀 或或 精炼铜精炼铜NaNa2 2SOSO4 4C CCuCu惰惰性性电电极极活性活性电极电极*电解电解:离子放电顺序离子放电顺序 影响离子放电的因素:影响离子放电的因素:离子得失电子的能力离子得失电子的能
10、力离子的浓度离子的浓度 离子的放电顺序离子的放电顺序阴极阴极:阳阳离子放电,得电子能力强先放电离子放电,得电子能力强先放电Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+阳极阳极:阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电S2IBrCl OH含氧酸根离子含氧酸根离子若阳极是金属若阳极是金属若阳极是金属若阳极是金属(Ag(Ag前前前前),电极材料失电子,电极材料失电子,电极材料失电子,电极材料失电子 。若阳极是惰性若阳极是惰性若阳极是惰性若阳极是惰性(Pt(Pt、AuAu、石墨石墨石墨石墨),放电顺序如下,放电顺序如下,放电顺序如下,放电顺
11、序如下:基础知识基础知识 巩固复习巩固复习*电解质溶液电解规律电解质溶液电解规律S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根F-Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+与与区:区:与与区:区:与与区:区:与与区:区:电解产物的判断电解产物的判断基础知识基础知识 巩固复习巩固复习电解电解质型电解电解质型 CuCl2放氢生碱型放氢生碱型 NaCl放氧生酸型放氧生酸型 CuSO4电解水型电解水型 Na2SO*揭秘排毒仪揭秘排毒仪生活中电解及其的应用生活中电解及其的应用走进生产与生活走进生产与生活*制作家用环保型消毒液发生器制作家用环保型消毒液发生器化学与生活化学与生活 家
12、里炒菜用的铁锅未及时清洗,不久就会锈迹斑家里炒菜用的铁锅未及时清洗,不久就会锈迹斑斑,你知道这是为什么吗?斑,你知道这是为什么吗?CFe电解质溶液电解质溶液 O2Fe2+OH-Fe(负极负极):2Fe4e-2Fe2+C(正极正极):O24e-2H2O4OH-溶液中:溶液中:Fe2+2OH-Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3 铁锈铁锈(Fe2O3nH2O)如何防止铁的锈蚀?如何防止铁的锈蚀?化学与生活化学与生活防腐?防腐? 电池中的化学电池中的化学化学与生活化学与生活碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池的结构铅蓄电池的结构氢氧燃料电池氢氧燃料电池 下列说法正确的是下列说法正确
13、的是 ()A.A.只存在只存在3 3种形式的能量转化种形式的能量转化 B.B.装置装置Y Y中负极的电极反应式为:中负极的电极反应式为:C.C.装置装置X X能实现燃料电池的燃料能实现燃料电池的燃料 和氧化剂再生和氧化剂再生D.D.装置装置X X、Y Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学 能与电能间的完全转化能与电能间的完全转化 一种航天器能量储存系统原理示意如图,请分析其工作原理。一种航天器能量储存系统原理示意如图,请分析其工作原理。C化学与科技化学与科技电池中的化学电池中的化学 拓展训练拓展训练化学与技术化学与技术工业生产中有工业生产中
14、有什么应用价值什么应用价值?请举例说明。请举例说明。稀硫酸稀硫酸 氯碱工业氯碱工业*生产生产设备设备:*阳离子交换膜的阳离子交换膜的作用作用:防止防止H2和和Cl2混合引起混合引起爆炸爆炸避免避免Cl2与与NaOH反应反应生成生成NaClO而影响而影响NaOH的质量的质量阳阳极材料:金属极材料:金属钛钛网网阴阴极材料:碳钢网极材料:碳钢网阳离子交换阳离子交换膜膜特点特点:只允许阳离子通过只允许阳离子通过化学与技术化学与技术*生产生产原理原理:阳离子交换膜阳离子交换膜电解槽电解槽 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2电解电解膜的应用膜的应用-物质制备物质制备 膜的应用膜的应用-物质制备
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