1、化學能與電能的轉(zhuǎn)化 保定三中保定三中 李春蘭李春蘭一、基礎回顧一、基礎回顧問題問題1.1. 原電池的能量轉(zhuǎn)化形式是：原電池的能量轉(zhuǎn)化形式是： ？ 電極名稱：電極名稱： ？ 構(gòu)成條件：構(gòu)成條件： 工作原理：工作原理：化學能轉(zhuǎn)化為電能化學能轉(zhuǎn)化為電能正極、負極正極、負極自發(fā)進行的氧化還原反應；活動性不同的自發(fā)進行的氧化還原反應；活動性不同的兩個電極；電解質(zhì)溶液；形成閉合回路；兩個電極；電解質(zhì)溶液；形成閉合回路；負極失去電子，發(fā)上氧化反應；電子由負極負極失去電子，發(fā)上氧化反應；電子由負極流出經(jīng)導線流入到正極；電解質(zhì)溶液中的陽流出經(jīng)導線流入到正極；電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動；氧化劑在正極得電子發(fā)生

2、離子向正極移動；氧化劑在正極得電子發(fā)生還原反應。還原反應。2.2.電解池的能量轉(zhuǎn)化形式是：電解池的能量轉(zhuǎn)化形式是： ？ 電極名稱：電極名稱： ？ 構(gòu)成條件：構(gòu)成條件： 工作原理工作原理：電能轉(zhuǎn)化為化學能電能轉(zhuǎn)化為化學能陰極、陽極陰極、陽極外接電源；兩個電極；電解質(zhì)溶液；外接電源；兩個電極；電解質(zhì)溶液；形成閉合回路；形成閉合回路；陽極失去電子，發(fā)生氧化反應；電子由陽陽極失去電子，發(fā)生氧化反應；電子由陽極流出經(jīng)導線流入到電源正極，再由電源極流出經(jīng)導線流入到電源正極，再由電源負極流出經(jīng)導線流入到電解池陰極；電解負極流出經(jīng)導線流入到電解池陰極；電解質(zhì)溶液中的陽離子向陰極移動，在陰極發(fā)質(zhì)溶液中的陽離子向

3、陰極移動，在陰極發(fā)生還原反應，陰離子向陽極移動。生還原反應，陰離子向陽極移動。1、原電池與電解池比較、原電池與電解池比較化學能轉(zhuǎn)化為電能化學能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學能電能轉(zhuǎn)化為化學能鋅片溶解，銅片上有氣泡鋅片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生，電流計指針偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生，電流計指針偏轉(zhuǎn)陽極有氣體產(chǎn)生，陰極有陽極有氣體產(chǎn)生，陰極有紅色固體析出紅色固體析出負極負極( (Zn)：失去電子的一極：失去電子的一極正極正極(Cu)：得到電子的一極：得到電子的一極陽極：與電源正極相連的一極陽極：與電源正極相連的一極陰極：與電源負極相連的一極陰極：與電源負極相連的一極稀硫酸稀硫酸CuZnA現(xiàn)象現(xiàn)象續(xù)表續(xù)表負極：氧化反應負極：氧

4、化反應正極：還原反應正極：還原反應陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應負極：負極：Zn-2e-=Zn2+正極：正極：2H+ 2e-=H2陽極：陽極：2Cl- 2e- =Cl2 陰極：陰極： Cu2+ 2e-=Cu陽離子向正極移動，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動陰離子向負極移動負極負極導線導線正極正極陽離子想陰極移動，陽離子想陰極移動，陰離子向陽極移動陰離子向陽極移動化學電源化學電源鋼鐵腐蝕分析鋼鐵腐蝕分析活潑金屬冶煉活潑金屬冶煉電解精煉電解精煉電鍍電鍍陽極陽極電源正極，電源正極，電源電源負極負極陰極陰極原電池原電池電解池電解池2.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕與

5、吸氧腐蝕 2H+ 2e- =H2 O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- Fe - 2e- = Fe2+4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O水膜酸性較強水膜酸性較強水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性 吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍 Fe +2H+=Fe2+ H2 2Fe +O2+2H2O= 2Fe(OH)22.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕鐵片鐵片銅片銅片硫酸銅溶液硫酸銅溶液純銅純銅粗銅粗銅硫酸銅溶液硫酸銅溶液3 3、電解池的應用、電解池的應用粗銅粗銅鍍層金屬鍍層金屬純銅

6、純銅待鍍金屬制品待鍍金屬制品含鍍層金屬陽離含鍍層金屬陽離子子含含CuCu2+2+的溶液的溶液電解質(zhì)溶液濃度電解質(zhì)溶液濃度不變不變硫酸銅濃度基本變，硫酸銅濃度基本變，從從陽極泥陽極泥中中可提取可提取貴重金屬貴重金屬例例1 1、判斷下圖中各裝置是原電池還是電解池？、判斷下圖中各裝置是原電池還是電解池？ 原電池原電池原電池原電池電解池電解池電解池電解池電解池電解池電解池電解池二、應用提升二、應用提升例例2 2、判斷下列原電池中的正負極、判斷下列原電池中的正負極: : 正正負負正正負負正正負負正正負負1、原電池與電解池的電極判定依據(jù)：、原電池與電解池的電極判定依據(jù)：兩極材料兩極材料電子或電流的方向電子

7、或電流的方向離子的定向移動方向離子的定向移動方向兩極的反應類型兩極的反應類型實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象兩極與電源連接方式兩極與電源連接方式電子或電流的方向電子或電流的方向離子的定向移動方向離子的定向移動方向兩極的反應類型兩極的反應類型實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象2 2、原電池與電解池電極反應的判斷書寫、原電池與電解池電極反應的判斷書寫 某同學以該蓄電池為電源電解飽和某同學以該蓄電池為電源電解飽和食鹽水（已知食鹽水（已知:PbO:PbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O）。）。(1)(1)請分析寫出該蓄電池工作時的請分析寫出該蓄電池工作時的電極反應式。電極反應式

8、。放電放電充電充電Pb + SOPb + SO4 42-2- -2e -2e- - =PbSO =PbSO4 4 正極：正極： PbOPbO2 2 + 4H + 4H+ +SO+SO4 42-2-+2e+2e- - =2PbSO =2PbSO4 4 +2H+2H2 2O O負極：負極：(2)(2)請寫出電解飽和食鹽水時電解池的兩極反應式。請寫出電解飽和食鹽水時電解池的兩極反應式。陽極：陽極：2Cl2Cl- - - 2e- 2e- - = Cl = Cl2 2 陰極：陰極：2H2H+ + + 2e + 2e- - = H = H2 2 例例3 3、用酸性氫氧燃料電池、用酸性氫氧燃料電池為電源進行

9、電解的實驗裝為電源進行電解的實驗裝置示意圖如右圖所示。下置示意圖如右圖所示。下列說法正確的是（列說法正確的是（ ）A.A.燃料電池工作時，正極反應為：燃料電池工作時，正極反應為：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e4OH4OHB.B.燃料電池工作時，負極附近燃料電池工作時，負極附近pHpH值升高值升高C.aC.a、b b兩極若是石墨，兩極若是石墨，a a極先是極先是ClCl- -放電產(chǎn)生放電產(chǎn)生ClCl2 2， 后是后是OHOH- -放電產(chǎn)生放電產(chǎn)生O O2 2。D.aD.a極是鐵，極是鐵，b b極是銅時，電解質(zhì)溶液的顏色逐漸加深。極是銅時，電解質(zhì)溶液的顏色逐漸加深。3、燃料電池、燃

10、料電池C C例例4 4、如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個電解池，個電解池，X X、Y Y為直流電源的兩為直流電源的兩個電極。電解過程中，發(fā)現(xiàn)石墨個電極。電解過程中，發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。請回答：電極附近先變紅。請回答： (1)(1)電源電源X X極為極為_極極( (填填“正正”或或“負負”) )，乙池中乙池中PtPt電極上的電極反應式為電極上的電極反應式為_。 解析：解析：(1)(1)由石墨電極附近先變紅可知，石墨電極為陰極，由石墨電極附近先變紅可知，石墨電極為陰極，故故Y Y為負極，為負極，X X為正極；為正極；PtPt電極上的電極反應式為：電極上的電極反應式為：2Cl- 2e- =Cl2 4、綜合拓展、綜合拓展正正Cl- 2e- =Cl2 (2)甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重12.8 g，則乙池中陰極上放出的氣體在標準狀，則乙池中陰極上放出的氣體在標準狀況下的體積為況下的體積為_，電路中通過的電子，電路中通過的電子為為_ mol。(3)(3)若乙池剩余溶液的體積若乙池剩余溶液的體積仍為仍為400 mL400 mL，則電解后所，則電解后所得溶液得溶液c c(OH(OH) )_。 4.48L0.4mol1mol/L(3)：甲是粗銅的精煉，乙是電解甲是粗銅的精煉，乙是電解NaCl溶液，溶液， Cu-2OH-2e-64g 2