第六章 电化学分析导论-教案格式及内容

第一篇：第六章 电化学分析导论-教案格式及内容

教学时数：2 教学目的与要求：

一、掌握

第六章 电化学分析导论

1.掌握电极的极化和过电位的产生、电极的分类及各类电极所起的作用；

二、理解

1.理解化学电池、电极电位、液接电位与盐桥、电极的极化与超（过）电位；

三、了解

1.了解参比电极、指示电极的意义。了解原子吸收光谱法的应用范围、测量条件的选择、定量分析方法及方法评价；

教学重点：

1.电极的极化和过电位的产生、电极的分类及各类电极所起的作用；

2.化学电池、电极电位、液接电位与盐桥、电极的极化与超（过）电位。

教学难点 本章无难点

教学设计 1.教学内容线索

电分析化学方法分类——三类基本方法 待测试液的浓度与某一电参数之间的关系 电位分析法 电滴定分析法 电解分析法——电化学分析基础-原电池 电解池 电池电动势 液体接界电位 电解和极化——电极的种类——参比电极 指示电极 金属基电极。

2.制作幻灯片和投影片，尽可能结合实际采用现代教育技术进行讲授。3.选择典型例题和习题讲解突出重点，突破难点。

4.利用实验室设备及条件式学生实际感受电分析化学仪器的使用。

教学方法：通过讲解和对比使学生了解红外吸收光谱法的特点和分类，通过课堂讲练结合方式突出重点，突破难点。

本章主要参考文献：

1．《仪器分析》，武汉大学编，高教出版社，2000年，第四版。2．《21世纪分析化学》，汪尔康编，科学出版社，2000年。

3．《仪器分析教程》，北京大学化学系仪器分析教学组，北京大学出版社，1997年。4．《仪器分析原理》，方惠群，史坚，倪君蒂编，南京大学出版社，1994年。5．《仪器分析》，赵藻藩，周性尧，张悟铭，赵文宽编，高等教育出版社，1990年。6．《仪器分析》，邓勃，宁永成，刘密新编，清华大学出版社，1991年。7．《仪器分析》，朱明华编，高教出版社，2001年，第三版。8．《仪器分析实验》，张剑荣等编，科学出版社，1999年。9．《仪器分析实验》，赵文宽等编，高教出版社，1997年。

第二篇：电化学教案

原电池

1、定义：将化学能直接转变成电能的装置。

2、构成原电池的条件： ①电解质溶液 ②两个导体做电极

③形成闭合回路(或在溶液中接触)④有能自发进行的氧化还原反应

3、原理

本质：氧化还原反应

4、原电池电极的判断

（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。

（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。

（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。

（6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。（7）根据某电极附近pH的变化判断

A近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。

5、盐桥

盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】，将两个烧杯形成闭合回路，否则就相当于断开，而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。

锌铜电池，电解质溶液锌端硫酸锌，铜端硫酸铜，即两端不一样，所以产生电势差，于是，电子从负极Zn失去，沿着导线移向正极Cu，即外面的导线中，电子即负电荷从

4.非金属或气体不导电，因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时，需外加惰性导体（如铂或石墨等）做电极导体。其中，惰性导体不参与电极反应，只起导电（输送或接送电子）的作用，故称为“惰性”电极。

按上述规定，Cu－Zn原电池可用如下电池符号表示：

（-）Zn(s)∣Zn2+(C)‖Cu2+(C)∣ Cu(s)（+）

理论上，任何氧化还原反应都可以设计成原电池，例如反应:

Cl2+ 2I-═ 2Cl-+I2

此反应可分解为两个半电池反应：

负极：2I-═ I2+ 2e-（氧化反应）

正极：Cl2+2e-═ 2Cl-（还原反应）

该原电池的符号为：

（-）Pt∣ I2(s)∣I-(C)‖Cl-(C)∣C2(PCL2)∣Pt（+）

8、常见的原电池

(1)一次电池 ①碱性锌锰电池

构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极 Zn+2OH—－2e－=Zn(OH)2；正极:2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－ 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。②钮扣式电池(银锌电池)锌银电池的负极是Zn，正极是Ag20，电解质是KOH，总反应方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。

③锂电池

锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。

锂电池的主要反应为：负极：8Li－8e—＝8Li+ ；正极：3SOC12+8e—＝SO32－+2S+6Cl—

总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。

负极：2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－+12H2O； 正极：3O2+6H2O+12e－=12OH－ 总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

9、原电池的应用

1）制作干电池、蓄电池、高能电池；

（2）比较金属腐蚀的快慢（负极金属先被腐蚀）；（3）防护金属腐蚀（被保护的金属作正极）；（4）比较反应速率（如粗锌与稀硫酸反应比纯锌快）；（5）比较金属活动性强弱（被溶解的负极金属较活泼）；

（6）判断溶液pH变化（如发生吸氧腐蚀时，因有正极反应O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-，使溶液pH值升高，正极附近溶液能使酚酞变红）。

(7)根据电池反应判断新的化学电源的变化，(方法是先分析电池反应中有关物质化合价变化，确定原电池正极和负极，然后根据两极变化分析判断其它指定性质的变化)。

电解池

1．电解原理

定义： 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽（池）． 构成电解池(电解槽)的条件：(1)有外加直流电源．

(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物．

(3)有两个电极(材料为金属或石墨两极材料可相同或不同)： 阴极：与直流电源的负极直接相连的一极． 阳极：与直流电源的正极直接相连的一极．(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路．

注意

电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关．而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定．

物质类别含氧酸强碱活泼金属的含氧酸盐无氧酸不活泼金属的无氧酸盐活泼金属的无氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐实例H2SO4 NaOHNa2SO4HClCuCl2NaClCuSO4 电极反应pH变化电解类型电解水型(加水还原)阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O减小增大不变阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e—=Cu阳极2Cl—-2e—= Cl2↑阴极：2H2O+2e—=H2↑+2OH-阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e—=2Cu增大分解电解质型增大(加电解质还原)增大放氢生碱型减小放氧生酸型(加CuO还原)(加HCl还原)

一、金属的腐蚀 金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。

1．化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀，这种腐蚀的速率随着温度的升高而加快。

2．电化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时，会发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。

二、电化学腐蚀的分类 以铁的腐蚀为例（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极: Fe4e-= 2Fe2+ 正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-总方程式:2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2 进一步反应：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3

三、金属的防护

第三篇：学科导论内容

学科导论内容（西农机电学院）

1.这个专业学制四年，培养具有机械设计制造及其自动化学科的基本理论、基本知识和基本技能的高级工程技术人才。系统掌握数学、力学、电工电子学、自动控制理论、机械设计、现代设计方法、机械制造技术、数控技术和计算机应用技术等方面的理论知识和技能。具备机械工程的创新设计能力。毕业后能从事机械工程领域的设计制造、科研开发、应用研究、运行管理及教学等工作。

西北农林科技大学机械与电子工程学院是由原西北农业大学机械与电子工程学院与原西北林学院林产工程学院的木材科学与工程专业合并组建而成。学院设有农业工程、机械工程、电子工程和工业设计四个系，现已成为我国及西北地区农业工程、林业工程、机械工程等学科高层次人才培养科学研究的重要基地。农业机械化专业始建于1946年，1956年恢复重建为农业机械化系，是我国建立最早的7个农业机械化专业之一；木材科学与工程专业前身为1960年创办的森林工程专业。新组建的学院在学科上得到了拓宽与加强，为教学科研资源的优化配置提供了条件。学院现有农业工程博士后流动站；农业工程一级学科博士学位授权点，涵盖农业机械化工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化3个博士点及生物材料科学与工程1个自主设置博士学位学科专业，还设有农产品加工及贮藏工程等5个博士点；设有机械设计及理论、农业机械化工程、木材科学与技术、农产品加工及贮藏工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化、生物材料科学与工程等7个硕士点；农业机械化及其自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、木材科学与工程、电子信息工程、包装工程、工业设计等7个本科专业。几十年来为国家培养各类人才5000余名。

学院有教职工126人，博士点，有博士生导师14人，其中本院5人；有教授研究员11人，副教授副研究员21人，硕导27人，其中本院18人。设有精细农业研究所、旱作节水机具研究所、生物材料工程研究室、工业设计研究所等4个研究所；设有农业部西北农村能源技术培训中心、农业部西北农村能源职业技能鉴定站以及西北农林科技大学工程训练中心等机构，正在筹建陕西省农业装备工程技术研究中心。学院重视国内，国际的学术交流，积极发展国内外的友好关系，近年来先后承办国际国内各种学术会议20余次，邀请国外教授、专家访问教学40余人次，接受培养国外留学生5名，派往国外攻读学位、进修和访问教师30多人次。

学院通过多种途径与政府和企业加强合作，力求在工程技术及产业化方面有所成就，先后与国内十几家企业建立了产学研联合体。已与兰州军区雨林基地、黄河工程集团公司、宝鸡烽火无线电厂、西安联合收割机厂、北京光明家具厂及杨凌天工实业有限公司等企事业单位建立了长期密切合作关系。

学院在收获机械、机械化旱作节水农业技术、农业废弃物综合利用、精细农业、农产品加工等领域取得了显著成绩，同时开展农业机械化，机电一体化，畜牧机械、木材加工与林业机械的研究，科研创新能力处于国内领先水平。近年来共承担国家自然科学基金、国家综合农业开发项目、国家重点实验室项目，农业部“948”项目、国家重大科技产业工程项目、“十五”重大专项、国家863计划项目、农业科技跨越计划、科技部农业科技转化资金等国家和省部级重点科研项目80多项，获得省部级以上奖励22项，获得国家专利60余项（其中发明专利5项），陕西省专利奖2项，出版著作，教材等40余部，发表学术论文2000余篇，被三大文献检索收录论文40余篇。

以“985”高水平研究型大学建设为契机，学院将紧密结合国家科技发展战略和地域特点，重点开拓优势和特色的研究领域，力争综合实力达到国内领先或先进水平，为将学院建设成为我国西部农林工程装备的研发中心和高级专门人才的培养基地而努力奋斗。

2.3.排名是不错的，准确的不知道。

第四篇：第二章 光学分析法导论-教案格式及内容

教学时数：3 教学目的与要求：

一、掌握

第二章 光学分析法导论

1、掌握光的波粒二象性，原子光谱和分子光谱的产生、特点及区别；

2、掌握电磁波谱。

二、理解

1、理解原子光谱项的意义及各量子数的取值。n、L、S、J四个量子数的含义。

三、了解

1、了解分子光谱成带光谱的原因。

教学重点：

1、原子光谱和分子光谱的产生、特点及区别；

2、掌握电磁波谱。教学难点

1、理解原子光谱项的意义及各量子数的取值。n、L、S、J四个量子数的含义。

教学设计

1、教学内容线索 掌握光的波粒二象性，原子光谱和分子光谱的产生、特点及区别——理解原子光谱项的意义及各量子数的取值——n、L、S、J四个量子数的含义

2、制作幻灯片和投影片，尽可能结合实际采用现代教育技术进行讲授。

3、选择典型例题和习题讲解突出重点，突破难点。

教学方法：通过讲解和对比使学生了解光学分析法的特点和分类，通过课堂讲练结合方式突出重点，突破难点；进一步激发兴趣，进行仪器分析学习思维启发和定向。

本章主要参考文献：

1．《仪器分析》，武汉大学编，高教出版社，2000年，第四版。2．《21世纪分析化学》，汪尔康编，科学出版社，2000年。

3．《仪器分析教程》，北京大学化学系仪器分析教学组，北京大学出版社，1997年。4．《仪器分析原理》，方惠群，史坚，倪君蒂编，南京大学出版社，1994年。5．《仪器分析》，赵藻藩，周性尧，张悟铭，赵文宽编，高等教育出版社，1990年。6．《仪器分析》，邓勃，宁永成，刘密新编，清华大学出版社，1991年。7．《仪器分析》，朱明华编，高教出版社，2001年，第三版。8．《仪器分析实验》，张剑荣等编，科学出版社，1999年。9．《仪器分析实验》，赵文宽等编，高教出版社，1997年。

第五篇：电化学 标准一对一教案

电化学

一、教学目标

1、知识传授目标：明了电化学的重点。

2、能力培养目标：能用所学的知识写出电化学反应。

3、思想教育目标：培养学生抽象思维能力，同时让学生感受由现象到本质的探索过程。

二、教材分析

1、重点：原电池、电解池、电镀池

2、难点：综合应用题

三、教学过程

理解原电池概念的 2 个方面

(1)能量转化：化学能转化为电能；(2)反应本质：氧化还原反应。

掌握原电池的两极反应类型

(1)负极：发生氧化反应；(2)正极：发生还原反应。

熟记原电池构成的3个条件

(1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)；(2)两电极插入电解质溶液中；(3)形成闭合回路。

明确原电池原理的4个应用(1)加快氧化还原反应的速率；(2)比较金属活动性强弱；(3)用于金属的防护；(4)制作化学电源。

原电池工作原理：

说明：

①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。

②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。

③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。

④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。

原电池正负极的判断方法：

1．根据氧化还原反应的原理来判断

正极：接受电子发生还原反应的电极；负极：提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中，锌失去电子，所以锌是负极。

2．由两极的相对活泼性判断 正极：一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属；负极：一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池，其负极材料要和电解质溶液发生反应，如Mg－Al－HCl构成的原电池中，负极为Mg，但Mg－Al－NaOH构成的原电池中，负极为Al。

3．根据电子或离子的移动方向判断

根据外电路中自由电子的运动方向判定：电子流出的为负极，流入的为正极；根据内电路中阴阳离子的运动方向判定：阳离子移向的为正极，阴离子移向的为负极。

例1 ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①：①③相连时，③为正极：②④相连时，②上有气泡逸出：③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（）A．①③②④

B．①③④②

C．③④②①

D．③①②④

答案：B

例2 如右图所示，将镁条和铜片隔一定距离插入一个半熟的橘子中，用导线将二者与蜂鸣器连接，即构成一个水果原电池，可以听到蜂鸣器发出音乐声，则下列有关说法中不正确的是()

－＋A．该原电池的负极反应为：Mg－2e===Mg2 B．电流方向：Mg―→蜂鸣器―→Cu C．电路上流过1 mol电子时，在铜电极上产生的气体(标准状况)为11.2 L

－＋D．若将蜂鸣器换成电源，则阳极反应为：Cu－2e===Cu2

答案：B

电极反应式的书写：

1．一般电极反应式的书写

2．复杂电极反应式的书写

复杂电极＝总反应式－较简单一极的电极反应式 反应式如CH4酸性燃料电池中，负极反应式的书写： CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式 2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式

CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式

例1[2012·四川理综，11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：－＋CH3CH2OH－4e＋H2O===CH3COOH＋4H。下列有关说法正确的是（）A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动

B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气

C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－

答案：C

例2 分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()

A．①②中Mg做负极，③④中Fe做负极

－B．②中Mg做正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH＋3H2↑

C．③中Fe做负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2 D．④中Cu做正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

答案：B

原电池原理的应用

1．比较不同金属的活动性强弱

根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极。

若有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A极溶解，而B极上有气体放出，说明在原电池工作过程中，A被氧化成阳离子而失去电子作负极，B作正极，则金属A的金属活动性比B强。

2.加快氧化还原反应的速率 因为形成原电池后，氧化反应和还原反应分别在两个电极进行，使溶液中的离子运动时相互间的干扰减小，使反应速率增大。

如Zn与稀H2SO4反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu－Zn原电池，加快反应进行。

3．用于金属的防护 要保护一个铁制闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁制闸门作正极。

4．设计制作化学电源

设计原电池时要紧扣构成原电池的条件。

(1)首先要将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；

(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。

①电解质溶液的选择

电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜－锌－硫酸铜构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。

②电极材料的选择

在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极，氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等)。(3)举例

根据以下反应设计原电池：

＋

例1[2011·北京卷，8]结合下图判断，下列叙述正确的是()

A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

＋B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2

－－C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e===4OH

D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀

答案：A

例2 某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：

方案I：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为__________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极：________________________________________； 负极：______________________________________。

介质对原电池影响的错例分析：

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是（D)A．正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变 C．该燃料电池的总反应方程式：2H2＋O2===2H2O D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移

易错分析

易错选A，注意碱性条件下和酸性条件下氢氧燃料电池的正极反应式是不相同的，碱性条件下该式是正确的。

电解池：

熟记 2个概念(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。

把握电解池的2个电极的判断

(1)阳极：与电源正极相连，发生氧化反应。(2)阴极：与电源负极相连，发生还原反应。

牢记电解过程中两极的放电顺序(1)阳极

－－2－－

－＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋(2)阴极：Ag活性电极Fe、Cu、Ag：电极材料失电子惰性电极Pt、Au、石墨：S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根

正确书写种电化学腐蚀中的正极反应

＋－(1)析氢腐蚀(强酸性条件)：2H＋2e===H2↑。

－－(2)吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件)：O2＋2H2O＋4e===4OH。

电极产物的判断及电极反应方程式的书写 1．电解时电极产物的判断

2．电解池中电极反应式的书写(1)根据装置书写 ①根据电源确定阴、阳两极―→确定阳极是否是活性金属电极―→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。

②在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。

(2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式

①找出发生氧化反应和还原反应的物质―→两极名称和反应物―→利用电子守恒分别写出两极反应式。

②若写出一极反应式，而另一极反应式不好写，可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。

例1 [2012·安徽理综，11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生：一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是（）A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

通电

2H＋＋2Cl－=====Cl2↑＋H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为： Cl2＋2e－===2Cl－

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

答案：D

例2.用惰性电极电解物质的量浓度为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有（）通电①2Cu2＋＋2H2O=====2Cu＋4H＋＋O2↑ 通电②Cu＋2Cl=====Cu＋Cl2↑ 2＋－通电③2Cl＋2H2O=====2OH－＋H2↑＋Cl2↑ －通电④2H2O=====2H2↑＋O2↑

A.①②③

B.①②④

C.②③④

D.②④ 答案：C

电解规律及相关计算

1．以惰性电极电解电解质溶液的类型

2.电解池中有关量的计算或判断

电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒，解题方法有：(1)根据电子守恒法计算

用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算

先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算

根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。

例1．[2012·福建理综，9]将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（）A．Cu电极上发生还原反应

B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

－C．片刻后甲池中c(SO24)增大

D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

答案：A

例2串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol·L－1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是（）A.KNO

3B.NaCl C.AgNO3

D.CuCl2

答案C

化学腐蚀和电化学腐蚀

1．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。

2．同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率 强电解质>弱电解质>非电解质

3．原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀。

4．对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

例1 [2012·山东理综，13]下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（）A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀 速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体 的速率也增大

D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2 的氧化作用引起的

答案：B

例2 钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为______________________________________。(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：

①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是__________________________________。

②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因__________________________________________。

答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(2)B、D(3)①铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②0.08 ③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(叙述合理即可)。

电化学原理的理解和应用

某同学按如图所示的装置进行实验，A、B为常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。

－当K闭合时，阴离子交换膜处的SO24从右向左移动。下列分析正确的是()

A．溶液中c(A2＋)减小

－＋B．B的电极反应：B－2e===B2

C．Y电极上有H2产生，发生还原反应

D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

答案D

做题方法：

步骤1：仔细审题，由题意判断题目所给的是原电池还是电解池。步骤2：写电极反应式。

(1)如果是原电池，依据原电池原理写电极反应式。活泼金属作负极，失电子发生氧化反应，较不活泼的金属或非金属导体(石墨)作正极。溶液中的阳离子得电子，发生还原反应，阳离子放电顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋。燃料电池中还原性较强的物质(如甲烷、甲醇等)失电子，发生氧化反应，氧化性气体(O2)得电子，发生还原反应。

(2)如果是电解池，阴极电极反应式按阴极上阳离子放电顺序书写，阴极上阳离子放电顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋。而阳极电极反应式的书写还要看阳极的电极材料是惰性电极(Pt、Au、石墨)还是活性电极(活泼性在Ag之前的金属)。若是惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极放电，阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根；若是活性电极，则阳极金属本身失电子，其失电子顺序为Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>Cu>Hg>Ag(注意电解时Fe－2e－===Fe2＋)。依据上述规则写出电极反应式。

步骤3：针对各选项的具体问题进行正确解答。