第13讲 电化学课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦电化学核心考点，涵盖原电池（一次、二次、燃料电池）、电解池（氯碱工业、精炼铜等）、离子交换膜及多池串联等高考高频内容，依据高考评价体系分析电极反应书写、离子移动规律等占比超60%的关键考点，归纳原电池正负极判断、电解池阴阳极放电顺序等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“考点精析+真题情境+素养落地”，如以锌银电池电极反应书写为例，通过“环境判断-电子守恒-电荷配平”三步法培养科学思维，结合氯碱工业阳离子交换膜应用训练科学探究与实践能力。特设“易错警示”（如电子不通过溶液）和“计算模型”（n(e⁻)=Q/F），助力学生掌握得分技巧，教师可据此构建系统复习框架，提升备考效率。

2027届一轮复习课件轮复习课件 1课时 考点13电化学 适用精简高效 一、原电池： 离 子 移 向 原电池 正极 负极 离子导体 电子导体 离 子 移 向 电子 电子 电极反应：发生 反应 电极反应：发生 反应 氧化 还原 失 得 阳 阴 电极 材料 电极 材料 化学能转化为电能的装置 1、形成条件：闭合回路、两个电极、电解质溶液、自发氧化还原反应 2、正负极判断：化合价升高作负极，降低作正极 或电极溶解必为负极，电极质量增加或放出气体必为正极 3、电子移动： 负→ 正 电流方向： 正→ 负 离子移动方向：阴离子→ 负极，阳离子→正极） 4、惰性电极：不参加反应的电极 ：石墨和铂 形成原电池加快化学反应速率 盐桥的作用：平衡电荷、构成闭合回路 常见原电池及电极方程式的书写 1、一次电池（放电后不可再充电的电池） ①干电池（NH4Cl溶液为电解质） 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 总反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑＋H2O 负极(锌筒)：Zn - 2e－＝　Zn2+ 正极(石墨)： 2NH4+ + 2e－+2MnO2＝ Mn2O3+ 2NH3↑＋ H2O 电解液：糊状NH4Cl ②.碱性锌锰干电池 负极(Zn)：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极(MnO2)： 2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH- 电池总反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 碱性电池 碱性锌锰电池构造示意图 ③.锌银电池：Zn+Ag2O = ZnO + 2Ag 负极(Zn)：Zn - 2e－ + 2OH- ＝ ZnO + H2O 正极(Ag2O)：Ag2O + 2e－+ H2O ＝ 2Ag + 2OH- 电解质：KOH溶液 优点：电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电，常制成纽扣式微型电池，用于手表、计算器等仪器 2、二次电池 ①.铅蓄电池放电时 Pb＋PbO2＋2H2SO4⇋2PbSO4＋2H2O 放电 充电 正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4 负极： Pb-2e-+SO42-＝PbSO4 优点：可重复次数最多、使用方便、电压稳定、安全可靠，价格低廉 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 ②.锂电池 负极嵌锂石墨(LixCy)，正极LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液LiPF6(六氟磷酸锂)碳酸酯溶液(无水)，总反应为LixCy＋Li1－xCoO2 iLCoO2＋Cy 放电：负极：LixCy－xe－= xLi＋＋Cy 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－ = LiCoO2 充电：阴极：xLi＋＋Cy = LixCy－xe－ 阳极：LiCoO2 = Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－ ③镍镉电池 Cd NiOOH KOH 负极材料可换用 H2 Fe MH（M为储氢材料） 放电：正极:2NiOOH +2e- + 2H2O = 2Ni(OH)2 + 2OH- 负极:Cd - 2e- + 2OH- = Cd(OH)2 充电：阳极：2Ni(OH)2 -2e- + 2OH- = 2NiOOH + 2H2O 阴极：Cd(OH)2 + 2e- = Cd+ 2OH- ④高铁电池Zn K2FeO4 KOH 放电：正极: 2FeO42- + 6e- +3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 10OH- 负极: Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 充电：阳极：2Fe(OH)3 +10OH- - 6e- = 2FeO42- + 3H2O 阴极：Zn(OH)2 + 2e- = Zn + 2OH- 3、燃料电池 ①电极：Pt制作的惰性电极 ③电解质溶液:KOH溶液 ④反应原理: 正极: 2H2+4OH--4e-＝4H2O 负极: O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH- 总反应：2H2＋O2＝2H2O  以甲烷作燃料的燃料电池（C2H6 C2H2 C2H4 CH3OH C2H5OH C6H12O6 NH3 N2H4类似） 电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通入甲烷和氧气。 电极反应：负极：CH4 + 10OH- -8e = CO32- + 7H2O 正极： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 总反应式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O ②装置 燃料电池：熔融盐电池 熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体作为正极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池。 (-)： 2CO+2CO32- -4e- = 4CO2 (+)： 2CO2+O2+4e-=2CO32- 总反应式：2CO+O2=2CO2 4.浓差电池：通过离子由高浓度移向低浓度转化达到相等来判断正负极 示例1：P1>P2 两负载有不同压力的氢气Pt片插入一定浓度的酸性介质中构成浓差电池： 负极（P1）：H2－2e－=2H+ 正极(P2)：2H+ ＋2e－=H2 示例2: a>b 负极（a）：Na－e－=Na+ 正极(b)：Na+ ＋e－=Na 示例3 负极（a）：Ag－e－=Ag+ 正极(b)：Ag+ ＋e－=Ag. 考点三、电解池：电能转化为化学能的装置 （强迫进行的反应如Cu +H2SO4 = CuSO4 + H2↑通过电解实现 ） 形成条件：电源、电解质溶液、2个电极、闭合回路 阴阳极判断：与电源正极相连为阳极，负极相连为阴极 放电原则： 阳极 ：还原性强的先放电（金属作阳极优先放电）：S2- > I- > Cl- > OH- S I2 Cl2 O2 阴极：氧化性强的先放电：Ag+ > Cu2+ > H+ Ag Cu H2 电子：阴极→ 阳极 电流：阳极→ 阴极 离子 ：阳离子→ 阴极 阴离子→ 阳极 阴离子失去电子，阳离子得到电子的过程都叫做放电 实例电解CuCl2 1.类型： 复原加 ①电解水型：NaOH H2SO4 NaNO3 H2O ②电解电解质型： CuCl2 HCl CuCl2 HCl ③放H2生碱型（活泼金属无氧酸）NaCl CaCl2 HCl ④放O2生酸型（不活泼金属含氧酸）CuSO4 AgNO3 CuO Ag2O或 CuCO3 2.应用 （1）电镀：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属硫酸盐或硝酸盐作电解液 铁上镀铜 铝上镀氧化膜（加质子交换膜） 阳极：Cu - 2e- = Cu2+ 阴极：2H+ + 2e- = H2↑ 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 阳极：2Al - 6e- + 3H2O = Al2O3 + 6H+ Ag2CO3 电镀目的：增强金属抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度 (2)、氯碱工业 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业，叫氯碱工业 反应原理　 阳极： 2Cl - －2e- = Cl2↑ 氧化反应 阴极： 2H2O+2e- =H2↑+2OH- 还原反应 总反应： 2NaCl+2H2O == Cl2 ↑+H2↑+2NaOH 电解 离子反应： 2Cl—+2H2O== Cl2 ↑+H2↑+2OH— 电解 阳极 阴极 工业制备方法： 阳离子交换膜法 只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过 把电解槽隔成阴极室和阳极室 目的 ①防止H2和Cl2混合而引起爆炸； ②避免Cl2和NaOH反应生成，而影响NaOH的产量。 + — 阳离子交换膜 阳极室 Na+ 阴极室 （3）电解精炼铜 （4）金属的电化学保护：让被保护对象上充满电子 外加电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>其他防护法 牺牲阳极的阴极保护法：在钢铁设备（锅炉内壁、船舶外壳）上装Mg或Zn Mg 或Zn作用：作为牺牲阳极（相当于原电池负极）向钢铁设备提供电子 外加电源的阴极保护法：（以惰性电极作为辅助阳极）直接将被保护对象接电源负极 其他防护法：改变金属内部结构 将生铁冶炼成钢（降低含碳量） 制不锈钢（碳素钢中加Cr） 表面覆盖保护层→ 油漆、电镀形成致密氧化物保护膜（Zn Sn Cr Ni） （5）金属腐蚀快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀（电解质溶液浓度大，金属越活泼，金属腐蚀越快） 钢铁的电化学腐蚀（铁作负极，碳作正极） ①、 酸性环境：析氢腐蚀 负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H+ + 2e- = H2↑ ②、碱性或中性环境：吸氧腐蚀 负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：O2 +4e- + 2H2O = 4OH- 总方程式：2Fe+ O2 +2H2O = 2Fe(OH)2 后续反应Fe(OH)2→ Fe(OH)3 → Fe2O3·xH2O（铁生锈） 技巧：①电化学中电子永远不能通过溶液，可据此迅速判断 ②用关系式计算PH ：H+ → OH- → e- →1/n M(金属，n为化合价) ③n(e-)=Q/F(F=96500 C/mol) 其中Q 为电量，Q=I·t 考点四、离子交换膜 1、阳离子交换膜(只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过) 以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开 ①负极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ ②正极反应式：Cu2＋＋2e-=Cu ③Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区 ④阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 2、阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过) 以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开 ①阴极反应式：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- ②阳极反应式：2I--2e-=I2 ③阴极产生的OH-移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH-=IO3-＋5I-＋3H2O ④阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池负极) 3、质子交换膜(只允许H＋和水分子通过) 在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2 ①阴极反应式：2H＋＋2e-=H2↑ ②阳极反应式：CH3COOH-8e-＋2H2O=2CO2↑＋8H＋ ③阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极 ④H＋→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 4、双极膜 由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源 考点五、多池串联中原电池和电解池判断 无电源：先据燃料电池、铅蓄电池、能发生自发的氧化还原反应、现象判断原电池为电源，其余为电解池 示例1 A为原电池，B为电解池 示例2 A为电解池，B为原电池 示例3 现象C溶解 乙为原电池，甲为电解池 有电源：所有都为电解池 $