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1、电化学 原电池和电解池,电化学 原电池和电解池,瑞安市第六中学 张夏绿,神舟十号在北京时间2013年6月11日17时38分许,在酒泉卫星发射中心点火起飞。其中涉及到的电源：“在光照区用太阳能电池发电、供电，阴影区用化学电池供电。”811所专家说，“飞船升空前，电池充满电，发射点火和飞行过程中用的都是化学电池。太阳能电池一边给宇宙飞船供电，一边为蓄电池充电。绕地飞行一圈的91分钟里，54分钟在光照区，37分钟在阴影区，电源设计充分利用了这54分钟”。 。,如何使图中铁棒上析出铜，而金属铁本身不溶解？且画出实验装置图,问题讨论：,认识锂电池,世纪年代研制出来的锂电池是一种高能电池，锂离子电池是新一
2、代实用化的蓄电池，具有能量密度大、电压高工作寿命长，充电时间短，体积小，质量轻，性价比高的特性，是手机常用电池。某可充电的锂离子电池，以 LiMn2O4 为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含 Li+ 导电固体为电解质。放电时的电池反应为： Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4 。请思考： 1、该电池 （填“能”或“不能”）用水溶液作为电解质。 2、该电池放电时，负极反应式为 ，LiMn2O4发 生 反应（填“氧化”或“还原”）,下同）. 3、充电时，Li2Mn2O4 发生 反应，Li向 极（填 “c”或“d”）移动。,身边的电池,化学能转变成 电能的装置。,将电能转变成 化学能的装置。,应用电解
3、原理在某些 金属表面镀上一层其 它金属的装置。,反应自发,反应不能自发,反应不能自发,两电极 电解质溶液 形成闭合回路,电源 电解质溶液 形成闭合回路,镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极 含有镀层金属的离子做电镀液,负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属 (或能导电的非金属等),阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连,阳极：镀层金属； 阴极：镀件,负极：氧化反应 正极：还原反应,阳极：氧化反应 阴极：还原反应,负极正极,负极阴极 阳极正极,同电解池,阴离子负极阳离子正极,阳离子阴极 阴离子阳极,同电解池,同电解池,归纳,原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反应，抓住这一变化实质，依据氧
4、化还原反应中物质的氧化性、还原性的强弱，判断原电池、电解池中的电极反应，正确书写电极反应式。,“阳氧负氧”- “阳阳富养” 原电池正负极负极发生氧化反应 电解池阴阳极阳极发生氧化反应,电解池 要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序。判断电极反应的一般规律是：,(1)在阳极上,用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。,(2)在阴极上,K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(H2O)Zn2+Fe2+H+(酸)Cu2+ Fe3+ Hg2+Ag+,阳离子在阴极上放电顺序是：
5、,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应， 发生反应的是溶液中的阳离子。,【基础训练】2012安徽理综化学卷11改编 某兴趣小组设计如下微型实验 装置。实验时，先K2断开，K1闭 合，两极均有气泡产生；一段时间 后，断开K1，闭合K2，发现电流 计A指针偏转。请回答： 断开K2，闭合K1时， (1)总反应的离子方程式为：_ ， Cu为_极，石墨为_极，铜极 附近的现象是_。 (2)若石墨棒上产生的气体在标准状 况体积为448mL,电解后的溶液体积 为0.4L,把电解后的溶液充分混合，溶 液的PH值为_,要使溶液恢复为 原溶液应在电解后的溶液中加入_,2012安徽理综化学卷11改编 某兴趣小
6、组设计如下微型实验 装置。实验时，先K2断开，K1 闭合，两极均有气泡产生；一 段时间后，K1断开，K2闭合， 发现电流计A指针偏转。请回 答：断开K1，闭合K2时 (3)铜电极上的反应为_ ， 石墨电极上的反应为_.,【基础训练】,【基础训练】2012安徽理综化学卷11改编 某兴趣小组设计如下微型实验 装置。实验时，先K2断开，K1 闭合，两极均有气泡产生；一 段时间后，K1断开，K2闭合， 发现电流计A指针偏转。请回答： 断开K2，闭合K1时，若要在 石墨棒镀上铜 (4)电解质溶液可改成_，则 石墨棒接电源的_极,铜棒接电 源的_极,2012安徽理综化学卷11改编 若把饱和食盐水改为氢氧化
7、钠溶液 兴趣小组还是设计如下微型实验 装置。实验时，先K2断开，K1 闭合，两极均有气泡产生；一 段时间后，K1断开，K2闭合， 发现电流计A指针偏转。请回 答：断开K1，闭合K2时 （5）写出两极的电极反应式 正极_ , 负极_， 总反应_,【基础训练】,2012安徽理综化学卷11某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，k2先断开，k1闭合，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流计A指针偏转。 下列有关描述正确的是 A断开K2,闭合时K1，总反应的 离子方程式为： B断开K1，闭合时K2，石墨电 极附近溶液变红 C断开K1，闭合时K2，铜电极 上的电极反应为： D断开K1
8、，闭合时K2，石墨电 极作正极,【还原现场】,镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，为目前市场主流之充电电池，它是使用氧化镍作为阳极，以及吸收了氢的金属合金作为阴极，一般可进行500次以上的充放电循环。由于不含汞及镉之原料，不必回收。它可以取代会产生污染的镍铜电池。镍氢电池的电解液采用30%的氢氧化钾溶液，总反应式是：H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2 根据上述信息回答下列问题： 1、电池放电时， 元素被氧化 ，负极是 ，电解质溶液中，K+向 极迁移，电池负极周围溶液的pH （填增大、不变或减小）； 2、充电时，阴极发生的电极反应式为 ，当标准状况下，阴极生成气体2.24L时，电路中转移电
9、子 mol。,氢,H2,正,减小,2H2O2e2OHH2,0.2,身边的电池,认识镍氢电池,历年高考题型：,根据氧化还原反应书写电极反应式,根据电子守恒计算电极产物的量,根据电极反应判断金属活动性强弱,电极种类和电极产物的判断,电化腐蚀基本原理的应用,判断电解池或原电池中电解质溶液的酸碱性变化情况,加强对新科技电池的考查,综合应用,(2013江苏化学.9)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是( ) A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极
10、移动,C,【触摸高考1】,【触摸高考2】 (2013北京理综。9）用石墨电极电解CuCl2溶液（见下图）。下列分析正确的是 A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应：Cu2+2e-=Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体,A,谢谢!,、,【触摸高考3】 （2013浙江理综11）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。 已知:3I2+6OH-=IO-3+5I-+3H2O 下列说法不正确的是 A右侧发生的电极方程式：2H2O+2e-=H2+2OH- B电
11、解结束时，右侧溶液中含有IO3- C电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2 D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变,谢谢!,、,(2013安徽理综.10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。 下列有关说法正确的是( ) A.正极反应式：Ca+2Cl- - 2e- = CaCl2 B.放电过程中，Li+向负极移动 C每转移0.1mol电子，理论上生成20.7Pb D.常温时，在正负极间接上电流表或检流计， 指针不偏转,【触摸高考3】,D,2012安徽理综化学卷11改编 某兴趣小组设计如下微型实验 装置。实验时，先K2断开，K1 闭合，两极均有气泡产生；一 段时间后，K1断开，K2闭合， 发现电流计A指针偏转。请回 答：断开K1，闭合K2时 (3)铜电极上的反应为_ ， 石墨电极上的反应为_ （填 或H22e-=2H+）,【基础训练】,