电化学讲义2.docVIP

PAGE  PAGE 11 电化学讲义 一、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 2、电解质溶液 3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应(本质条件) 思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等） （1）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂）如下图 此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。 用到了盐桥，什么是盐桥？盐桥的作用是什么？ 盐桥中装有饱和的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。 思考题。Zn/CuSO4//Cu/CuSO4/ 能否构成原电池？ 二、原电池的工作原理： 正极反应：得到电子 （还原反应） 负极反应：失去电子 （氧化反应） 总反应：正极反应+负极反应 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式 碱性电池的电极反应中不会出现H+，酸性电池中不会出现OH-,失电子， 三、原电池中的几个判断 1.正极负极的判断：化合价升高的物质作负极，反之是正极材料。 2.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负 电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子: 向正极区移动 阴离子: 向负极区移动 3.化学电源的种类 分三种：一次性电池（常用的干电池），二次电池（可充电电池），燃料电池。 ①.锂电池 特点：①负极为密度最小的金属材料：②使用和贮存寿命长；③工作效率高，供出电流的电压高 ②几种新型燃烧电池。 （1）.铝一空气燃料电池（电解质为食盐溶液） 总方程式为： 4Al+3H2O+3O2=4Al(OH)3 写出正负极电极反应式 （2）.氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液）写出总方程式和电极反应式 例2。写出甲烷作燃料的燃料电池，在NaOH溶液条件下， 例3.下列那些能构成原电池写出电极反应式 ①铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 ②镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中 ③镁铝/硫酸； ④硅碳/氢氧化钠 ． 电解原理 1、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl2Cu＋Cl2↑ ２、电解池的两极 　阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ３、电解池中的电子的移动方向 电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原）　　电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 　　阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)无氧酸根离子OH―含氧酸根离子F― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 8. 电解池中电极反应式的书写 ???? 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（除石墨，铂，金三种以外的其他金属），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。??? 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式????????? 阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。????????? 阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。???????????（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。 例3、写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反应式。????? 若将上述石墨电极改成铜作电极，试