2024-2025学年高二化学（人教版2019选择性必修1）第四章化学反应与电能（复习课件）课件

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单元复习与测试化学反应与电能第四章考点一 原电池考点一 原电池原电池的工作原理1.原电池的形成条件( 进行电子转移的场所 )( 内电路，实现离子定向迁移 )( 外电路，实现电子定向转移 )( 还原剂-氧化反应、氧化剂-还原反应 )注意：原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化、还原能力考点一 原电池原电池的工作原理2.工作原理(1)单液原电池与双液原电池的比较避免了电极直接和电解质溶液接触，提高了原电池的供电能力电极直接和电解质溶液接触，会有化学反应发生，使部分化学能转化为热能，导致电池供电能力减弱考点一 原电池原电池的工作原理2.工作原理(1)单液原电池与双液原电池的比较考点一 原电池原电池的工作原理2.工作原理(2)原电池工作原理注意：原电池工作时形成外电路与内电路，外电路通过电子的定向移动形成电流，内电路通过离子的定向移动形成电流。电子只能在导线中移动而不能在溶液中移动，离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动，可形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”考点一 原电池原电池的工作原理2.工作原理(3)原电池中正极、负极的判断【典例】(23·24上·唐山·期中)高铁电池的总反应为： 。如图是高铁电池的模拟实验装置，下列说法不正确的是A．该电池放电时正极的电极反应式为 B． 被氧化，转移3mol电子C．放电过程中负极附近溶液的pH减小D．盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向右移动【答案】B【典例】(2024·广西·一模)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法正确的是A．该装置是原电池，b极是负极B．该电池工作时，应选用质子交换膜C．该电池工作时，电子从a经电流表A流向b，离子从右经交换膜向左迁移D．电极a反应：(C6H10O5)n-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+【答案】B【分析】由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图b极通O2，a极为有机物，则b极为正极氧气发生还原反应，a极为负极有机物发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，负极电极反应为(C6H10O5)n+7nH2O-24ne﹣=6nCO2↑+24nH+，原电池中阳离子移向正极b极；【详解】A．由分析可知，该装置是原电池，b极是正极，A错误；B．该电池工作时，氢离子在通过交换膜移向正极，故应选用质子交换膜，B正确； C．该电池工作时，电子从负极a经电流表A流向正极b，离子从左侧经交换膜向右侧迁移，C错误； D．负极电极反应为(C6H10O5)n+7nH2O-24ne﹣=6nCO2↑+24nH+，D错误；故选B。考点一 原电池化学电源1.一次电池(1)碱性锌锰电池负极Zn－2e－+ 2OH －= Zn(OH)2正极电解质溶液2MnO2 + 2H2O + 2e- = 2MnO(OH) + 2OH- 考点一 原电池化学电源2.二次电池(1)铅酸蓄电池注意：充电时电极的连接:“负接负”后作阴极,“正接正”后作阳极，与上述过程相反考点一 原电池化学电源3.燃料电池(1)氢氧燃料电池工作原理【典例】(23·24高二上·江苏苏州·期中)下列有关原电池的说法不正确的是A．图甲所示装置中，盐桥中的K+向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动B．图乙所示装置中，正极的电极反应式为 C．图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变薄D．图丁所示装置中，使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降【答案】A考点二 电解池考点二 电解池电解原理1.电解池：将电能转化为化学能的装置。(1)电解池的构成条件①电极名称和电极反应式(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)考点二 电解池电解原理1.电解池：将电能转化为化学能的装置。(2)电解池的工作原理考点二 电解池电解原理2.电解规律：将电能转化为化学能的装置。(1)阳极产物的判断(除Au、Pt以外的金属材料)作阳极，电极材料失电子，生成金属阳离子(Pt、Au、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子S2-、I-、Br-、Cl-放电，产物一般分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH-放电，则得到O2。无论是惰性电极还是活性电极都不参与阴极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。　　若金属阳离子(Fe3+除外)放电，一般得到相应金属单质；若H+放电，则得到H2。考点二 电解池电解原理2.电解规律：将电能转化为化学能的装置。(2)阴极产物的判断考点二 电解池电解原理1.电解类型及规律(用惰性电极电解电解质溶液)考点二 电解池电解原理1.电解类型及规律(用惰性电极电解电解质溶液)考点二 电解池电解原理的应用1.电解饱和食盐水(氯碱工业)(1)电解原理示意图阳离子交换膜的作用：阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应2NaOH + Cl2=NaCl + NaClO考点二 电解池电解原理的应用1.电解饱和食盐水(氯碱工业)(2)电极反应与电解总反应方程式阴极：2H2O+2e-＝H2↑+2OH-(还原反应)阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑(氧化反应)检验阳极产物的方：用湿润的KI-淀粉试纸靠近阳极，若试纸变蓝，证明生成了Cl2。电解时向食盐水中滴加酚酞溶液，阴极附近溶液变红，说明该电极附近的产物有NaOH注意：电镀过程中的“一多，一少，一不变”:“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变考点二 电解池电解原理的应用2.电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺称为电镀。如电镀铜，阳极反应： Cu-2e-＝Cu2+；阴极反应：Cu2++2e-＝Cu。考点二 电解池电解原理的应用3.电解精炼铜(粗铜)(纯铜)Cu-2e-= Cu2+等Cu2+ + 2e-= Cu硫酸铜溶液Fe - 2e- = Fe 2+2Al2O3(熔融)  4Al+3O2↑；6O2--12e- 3O2↑(阳极)，4Al3++12e- 4Al(阴极)考点二 电解池电解原理的应用4.电冶金利用电解法可冶炼钾、钙、钠、镁、铝等活泼金属。2NaCl(熔融)  2Na+Cl2↑；2Cl--2e- Cl2↑(阳极)，2Na++2e- 2Na(阴极)MgCl2(熔融)  Mg+Cl2↑；2Cl--2e-  Cl2↑(阳极)，Mg2++2e-  Mg(阴极)考点二 电解池“隔膜”在电化学装置中的应用1.几种常见的“隔膜”【典例】(23·24高二上·重庆沙坪坝·阶段练习）NA代表阿伏加德罗常数的值。下图电路中，电极6增重0.64g时，下列叙述不正确的是A．电极2上析出的气体在标况下的体积为224mLB．电极3上产生的气体产物中含有的共用电子对数目为0.02NAC．忽略离子的扩散，盐桥中进入左侧AgNO3溶液中NO3-数目为0.02NAD．为使装Na2SO4溶液的电解池恢复到电解前状态，需加入H2O的质量为0.18g【答案】B【典例】(20·21高二下·四川凉山·期末)2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”放电时结构如图，总反应为 ，下列说法错误的是A．放电时 通过聚合物隔膜往正极迁移B．放电时，负极反应式为 C．充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌D．充电时，装置将电能转化为化学能【答案】C考点三 金属的腐蚀与防护钢铁的电化学腐蚀考点三 金属的腐蚀与防护注意：吸氧腐蚀中，Fe(OH)2在空气中进一步被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O(铁锈的主要成分)，反应如下：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O判断金属腐蚀快慢的规律考点三 金属的腐蚀与防护电化学保护法考点三 金属的腐蚀与防护【典例】(23·24上·郑州·期中)关于下列各装置图的叙述正确的是A．图①装置实现铜的电解精炼，a极为精铜，离子导体为硫酸酸化CuSO4溶液B．图②装置中电子由 电极流向 电极，盐桥中KCl的K+移向ZnSO4溶液C．图③装置中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护D．图④两个装置中电流计指针偏转方向相同，正极上均产生氢气【答案】D【典例】(23·24上·保定·期中)青铜器的腐蚀产物粉状锈的主要成分是碱式氯化铜［ ］。青铜器电化学腐蚀过程中，表面的粉状锈构成的电极与金属基体组成的电极构成原电池，原理如图，下列说法正确的是A． 在酸性较强的溶液中易发生析氢腐蚀B．潮湿的空气中，粉状锈上的电极反应为 C．将青铜长时间浸泡在稀硝酸中是除去青铜表面粉状锈的一种有效方法D．青铜基体与外接电源正极相连可以减缓青铜的腐蚀【答案】BTHANKS