电化学基础_课件
88页1、电化学基础,1原电池,2化学电源,4金属的电化学腐蚀与防护,电化学基础,3电解池,氧化还原反应,化学能转化为电能,自发进行,电能转化为化学能,外界能量推动,知识结构,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;,.电极名称:,相对活泼的电极为负极 相对不活泼的电极为正极,3.电极反应:,负极: 正极:,失电子的氧化反应 得电子的还原反应,4. 原电池的形成条件,(4)形成闭合回路。 (两电极用导线连接,或接触。),(1)能自发地发生的氧化还原反应: 电极和电解质溶液 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: 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。 两不活泼的导体石墨或Pt等。(燃料电池电极),5.定向
2、移动方向:电子、离子,原电池,“负极给出电子,并流向正极”,必发生 失电子 的 氧化反应,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?,A,B,C,D,E,F,M,N,CuSO4,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( ) (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,D,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液 盐桥,失e,沿导线传递,有电流产生,还原反应,2H+2e- =H2,阴离子,阳离子,总反应:,负极,正极,2H+2e- =H2,Zn-2e- =Zn2+,Zn+2H+=Zn2+H2,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,(离子方程式),(化学方程式),电极反应,正极:,负极:,(氧化反应),(还原反应),阳离子,外电路,内电路,强调:原电池的工作原理:,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( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶
3、液的 pH( ) A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,练习:,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?,(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。,(2)碳粉的主要作用是什么?氯化钠又起了什么作用?,(1) 热敷袋使用时,为什么会放出热量?,(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。,利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。,负极:2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极:O2+2H2O + 4e- = 4OH- 总反应:4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3,(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。,()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
4、继续进行。 导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。,. 双液原电池的工作原理(有关概念),()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,盐桥的作用: (1)形成闭合回路。 (2)平衡电荷。,(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示。,请回答下列问题: (1)电极X的材料是_; 电解质溶液Y是_; (2)银电极为电池的_极, 发生的电极反应为_ X电极上发生的电极反应为_; (3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。,铜(或Cu),AgNO3溶液,正,Age = Ag,Cu -2e = Cu2,负(Cu),正(Ag),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。,(+),(-),负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(Pt或C):2Fe3+2e-=2Fe2+(还原反应),(+),(-),强调:原电池的设计,请
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