背记手册 知识清单17 电化学基础(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学（鲁琼版 不定项）

该高中化学高考复习课件聚焦电化学基础专题，依据高考评价体系梳理了原电池原理、化学电源、电解池应用及金属腐蚀防护四大考查维度，通过考点权重分析明确电极反应式书写、离子移动方向判断等高频考点，归纳原电池设计、电解产物分析等常考题型。 课件亮点在于“考点突破+易错警示+素养提升”策略，如通过燃料电池不同介质下电极反应式分类书写法，培养学生物质变化与能量转化的化学观念，运用二次电池“四步思维模型”训练科学思维。特设“扫除盲点”专栏辨析易错点，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

知识清单17　电化学基础 一、原电池 1．概念：把化学能转化为电能的装置，本质是发生氧化还原反应。 2．工作原理(以锌铜原电池为例) (1)原电池构成条件 ①两种不同活性的电极(燃料电池两极都为石墨电极)； ②电解质溶液或熔融电解质； ③形成闭合回路。 返回首页 (2)盐桥(含KCl饱和溶液的琼脂)作用 ①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，Cl－移向负极，K＋移向正极； ③减少能量损耗。 返回首页 3．原电池原理的应用 (1)设计制作化学电源。 (2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。 (3)增大化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率增大。 (4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作为原电池的正极而受到保护。 返回首页 [扫除盲点]　正确打“√”，错误打“×”。 (1)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动(　　) (2)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属(　　) (3)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定是负极(　　) (4)由于CaO＋H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热，因此可把该反应设计成原电池(　　) (5)实验室制备H2时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳 (　　) ×　 ×　 ×　 ×　 √ 返回首页   负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应式：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2   负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O； 正极反应式：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag 二、化学电源 1．一次电池 返回首页 2.二次电池：又称可充电电池或蓄电池 (1)铅酸蓄电池 返回首页 (2)二次电池的思维模型 返回首页 3．燃料电池(以甲烷为燃料，写出下列介质中的电极反应式) 返回首页 [扫除盲点]　正确打“√”，错误打“×”。 (1)MnO2是碱性锌锰电池中的催化剂，可使锌锰电池的比能量更高(　　) (2)铅酸蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增大(　　) (3)可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应(　　) (4)可充电电池充电时，电池的正极应连接外接电源的负极(　　) (5)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中的负极反应式为2H2－4e－===4H＋ (　　) ×　 ×　 ×　 ×　 ×　 返回首页 三、电解池的工作原理 1．电解与电解池 返回首页 2．电解池的工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 返回首页 3．电解时电极产物的判断 返回首页 4．酸、碱、盐溶液的电解规律(惰性电极) (1)电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极 反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极 反应式 4H＋＋4e－ ===2H2↑ 4H2O＋4e－=== 2H2↑＋4OH－ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 H2O 返回首页 (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑  阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 增大 — 复原加(通)入物质 HCl(g) CuCl2(s) 返回首页 (3)电解电解质和水型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 增大 减小 复原加(通)入物质 HCl(g) CuO(s)或CuCO3(s) 返回首页 [扫除盲点]　正确打“√”，错误打“×”。 (1)电解质溶液导电的过程中不会发生化学变化(　　) (2)电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极 (　　) (3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现(　　) (4)电解池中的阳极和原电池的负极均发生氧化反应(　　) (5)电解盐酸、硫酸溶液等，H＋放电，溶液的pH逐渐增大(　　) ×　 ×　 √ √ ×　 返回首页 四、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水的原理 返回首页 2．氯碱工业生产流程 (1)阳离子交换膜电解槽 (2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量。 返回首页 类型 电镀铜 电解精炼铜 示意图     电极材料 阳极：镀层金属铜片 阴极：待镀金属铁件 阳极：粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)　阴极：纯铜 3．电镀和电解精炼 返回首页 类型 电镀铜 电解精炼铜 电极反应 阳极 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度 变化 CuSO4溶液的浓度不变 CuSO4溶液的浓度变小 注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥 返回首页 [扫除盲点]　正确打“√”，错误打“×”。 (1)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料(　　) (2)根据得失电子守恒可知，电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等(　　) (3)电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl2和Al2O3，也可以电解熔融的MgO和AlCl3(　　) (4)用Zn为阳极，Fe为阴极，ZnCl2溶液为电解质溶液，由于放电顺序H＋＞Zn2＋，因此不可能在铁上镀锌(　　) ×　 ×　 ×　 ×　 返回首页 五、金属的腐蚀与防护 1．金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 概念 金属与其表面接触的物质(如O2、Cl2等)直接反应而引起的腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触发生原电池反应，较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 联系 二者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 返回首页 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的锈蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 钢铁表面吸附的水膜酸性较强 钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 返回首页 2.金属的防护 (1)改变金属材料的组成：在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。例如，不锈钢、钛合金等。 (2)在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如非金属保护层、金属保护层、发蓝处理、钝化处理等。 返回首页 分类 牺牲阳极法 外加电流法 原理 原电池 电解池 示意图     (3)电化学保护法(阴极保护法) 返回首页 分类 牺牲阳极法 外加电流法 电极要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连 应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极 返回首页 [扫除盲点]　正确打“√”，错误打“×”。 (1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理相同(　　) (2)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　) (3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋(　　) (4)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损，则完全失去了对金属的保护作用(　　) (5)牺牲阳极法利用原电池原理，能有效地保护金属不易被腐蚀(　　) ×　 ×　 ×　 ×　 √ 返回首页 总反应 Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 放电时的 电极反应 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 充电时的 电极反应 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 酸性溶液 正极反应式：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O； 负极反应式：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ 碱性溶液 正极反应式：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－； 负极反应式：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O 固体氧化物(高温下能 传导O2－) 正极反应式：2O2＋8e－===4O2－； 负极反应式：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O 熔融碳酸盐(如熔融 K2CO3，正极通入CO2) 正极反应式：2O2＋4CO2＋8e－===4CO； 负极反应式：CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O $