专题五：电化学及其应用.ppt

介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O 中性 负极 正极 酸性 负极 正极 碱性 负极 正极 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 氢氧燃料电池在不同电解质时的电极反应 一定要会判断：酸性有H+ (肯定没OH- ）； 碱性有OH- (肯定没 H+ ） （2）CH4燃料电池 酸性 总反应 负极 正极 碱性 总反应 负极 正极 CH4 + 10OH- - 8e-＝CO32- + 7H2O 2O2 + 4H2O + 8e-＝8OH- CH4 + 2O2 + 2KOH＝K2CO3 + 3H2O CH4 + 2O2 ＝CO2 + 2H2O CH4 - 8e-+2H2O＝CO2 + 8H+ 2O2 + 8H+ + 8e-= 4H2O 1．电极反应式的书写 (1)负极反应式的书写 ①活泼金属作负极时，电极本身被氧化： 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子， 如：Zn－2e－＝Zn2＋，Cu－2e－＝Cu2＋。 若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应 式为两反应合并后的反应式． 如：Mg－Al(NaOH)原电池， 负极反应式为：2Al－6e－＋8OH－＝ 2AlO2－＋2H2O 铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－ ＋SO42－＝PbSO4。 电极反应式、原电池反应式的书写 (2)正极反应式的书写 ①首先判断在正极发生反应的物质。 a. 当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种粒子； b. 当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。 ②负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为： H2－2e－＝ 2H＋ 氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为： H2－2e－＋2OH－＝2H2O 2．原电池反应式的书写 两电极反应式，得失电子数相等时，将两电极反应式相加即得原电池反应式。 ②然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。 如：氢氧(酸性)燃料电池，正极反应式为： O2＋4e－＋4H＋＝ 2H2O 氢氧(碱性)燃料电池，正极反应式为： O2＋4e－＋2H2O ＝ 4OH－ 1. 有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是 ( ) ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子，电极反应式： CH4 + 10 OH- － 8e- = CO32- + 7 H2O ③正极上是O2获得电子，电极反应式为： O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- ④电池放电后，溶液pH升高 A.①②③ B.①③④ C.①②④ D. ①②③④ A 三、电解池 (1)直流电源 (2)两个电极（活性或惰性） (3)电解质溶液（或熔融电解质） (4)闭合回路 1.概念：电能转化为化学能的装置为电解池，它是一个非自发的氧化还原反应。 2.构成条件： 3.电极名称： 与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极 4.带电粒子定向移动方向： “负极出电子，电子回正极” 电解池 发生得电子 的还原反应 发生失电子 的氧化反应 例1.判断下列装置的性质、现象、产物 1.通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？ 思考 3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？ 2.通电时，离子的运动情况有什么改变？ CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 阳离子：Cu2+、H+ 移向阴极 阴离子：SO42-、OH-移向阳极 无规则运动 定向运动 氧化还原反应 4.离子放电顺序 活泼金属阳极S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 （1）阳极上（氧化反应） (2)阴极上（还原反应） 无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阴极上放电顺序是： 上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金