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1、原电池与电解池小结一、原电池、电解池的两极 电子从负极通过导线流向正极，电子的定向移动形成电流，电流的方向是正极到负极，这是物理学规定的。阴极、阳极是电化学规定的，失去电子的极即氧化极，也就是阳极；得到电子的极即还原极，也就是阴极。原电池中阳极失去电子，电子由阳极通过导线流向阴极，阴极处发生得电子的反应，由于原电池是一种化学能转化为电能的装置，它作为电源，通常我们称其为负极和正极。在电解池中，连着负极的一极是电解池的阴极，连着正极的一极是电解池的阳极，由于电解池是一种电能转化为化学能的装置，我们通常说明它的阳极和阴极。二、原电池、电解池、电镀池的判断规律（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三
2、个条件。有活泼性不同的两个电极；两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。注意：1、组成原电池的电极不一定是金属，也可以是导电的非金属，如石墨等；2、组成原电
3、池的两极也可以是同种金属，如浓差电池；3、两极也可以是同种不活泼金属，如燃料电池中的铂电极等。三、分析电解应用的主要方法和思路1、电解质在通电前、通电后的关键点是：通电前：电解质溶液的电离（它包括了电解质的电离也包括了水的电离）。通电后：离子才有定向的移动（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）。2、在电解时离子的放电规律是：阳极： 金属阳极S2-I-Cl-OH-含氧酸根F-阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+（浓）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+3、电解的结果：溶液的浓度、酸碱性的变化溶液的离子浓度可能发生变化如：电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。因为溶液中的
4、氢离子或氢氧根离子放电，所以酸碱性可能发生改变。四、燃烧电池小结在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应；正极：化合价降低，得到电子发生还原反应；总反应式为：两极反应的加合；书写反应时，还应该注意得失电子数目应该守恒。五、电化学的应用1、原电池原理的应用a.原电池原理的三个应用和依据：（1）电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加；负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。 （2）分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：作电解池的阳极作原电池
5、的负极非电池中的该金属作原电池的正极作电解池的阴极。b.判断依据：（1）根据反应现象原电池中溶解的一方为负极，金属活动性强。（2）根据反应的速度判断强弱。（3）根据反应的条件判断强弱。（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。2、电解规律的应用（1）电解规律的主要应用内容是：依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。（2）恢复电解液的浓度：电解液应先看pH的变化，再看电极产物。欲使电解液恢复一般是：电解出什么物质就应该加入什么，如：电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气，所以应该加
6、入的是氯化氢。（3）在分析应用问题中还应该注意：一要：不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序，还应该注意电极材料（特别是阳极）的影响；二要：熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。原电池、电解池、电镀池的比较原电池 电解池 电镀池实例 CuZn(H2SO4) 氯化铜溶液（惰性电极）铁把上镀铜能量转化化学能转化为电能 电能转化为化学能 电能转化为化学能原理发生氧化还原反应，从而形成电流（自发）电流通过引起氧化还原反应（非自发）电流通过引起氧化还原反应（非自发）形成条件（四条）两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电解质 、闭合回路 电源、电极
7、（CuFe）、 电解质 、闭合回路装置判断 无外加电源 有外加电源 有电源、阳极金属与电解液中金属离子为同一金属元素电极判断 负极：还原性较强的极或电子流出的极或电流流入的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极或电流流出的极 阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极 阳极：镀层金属（Cu）与直流电源正极相连的极阴极：被镀物或镀件（Fe）与直流电源负极相连的极 电极上的反应 （1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子 （1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 （1
8、）阳极发生氧化反应即阳极金属失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 (电解质溶液浓度几乎不变）口诀负极氧化正还原 阳极氧化阴还原两极反应负极：Zn - 2e- =Zn2+（氧化）正极：2H+ +2e- =H2（还原）阳极：2 Cl- - 2e- = Cl2 (氧化)阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原)阳极：Cu - 2e- = Cu2+ (氧化)阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (还原)电子流向 （三流方向）负极外电路正极 电源负极由导线阴极由溶液阳极电源正极 电源负极由导线阴极由溶液阳极电源正极 电流方向 正极外电路负极 电源正极阳极阴极电源
9、负极电源正极阳极阴极电源负极溶液离子流向负极阴离子；正极阳离子阳极阴离子 阴极阳离子阳极阴离子 阴极阳离子应用 设计电池、 金属防腐氯碱工业、电镀、精炼、冶金 金属美容、金属防腐常见原电池反应1电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生（1）吸氧腐蚀负极：Fe2e-=Fe2+正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O（2）析氢腐蚀： CO2+H2OH2CO3H+HCO3-负极：Fe 2e-=Fe2+正极：2H+ + 2e-=H2总式：Fe + 2CO2 + 2H2O =
10、 Fe(HCO3)2 + H2Fe(HCO3)2经双水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。常见原电池(1)一次电池碱性锌锰电池 构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH工作原理:负极 Zn+2OH2e=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。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。锂电池锂电池用
11、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：8Li8e8Li+ ；正极：3SOC12+8eSO32+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。(2)二次电池铅蓄电池:(1)铅蓄电池放电原理的电极反应负极：Pb+S0422ePbSO4； 正极：Pb02+4H+S042+2ePbSO4+2H20总反应式：Pb+PbO2+2H2SO42PbS04+2H2O(2)铅蓄电池充电原理的电极反应阳极：PbSO4+2H
12、2O2e=PbO2+4H+SO42；阴极：PbSO4+2e=Pb+SO42总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4镍一镉碱性蓄电池构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液是KOH工作原理:负极:Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正极:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH总反应式:特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。(3)燃料电池氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反应为：负极：2H2+40H4e4H20； 正极：02+2H20+4e40H总反应：2H2+022H2O甲烷燃料电池该电池用金属铂
13、片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气；负极：CH4+10OH8e=CO32+7H2O； 正极：2O2+4H2O+8e=8OH总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OCH3OH燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH和O2，则发生了原电池反应。负极：2CH3OH +16OH12e=2CO32+12H2O； 正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O常用原电池方程式1CuH2SO4Zn原电池 正极： 2H+ + 2e- H2 负极： Zn - 2e- Zn2+
14、 总反应式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2CuFeCl3C原电池 正极： 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+ 负极： Cu - 2e- Cu2+总反应式： 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+3钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2Fe - 4e- 2Fe2+ 总反应式：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（OH)2 4氢氧燃料电池（中性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2H2 - 4e- 4H+ 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 5氢氧燃料电池（酸性介质） 正极：O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 负极：2H2 - 4e- 4H+ 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 6氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 7铅蓄电池（放电） 正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H
