电化学一、原电池1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池若化学反应的过程中有电了转移，我们就可以把这个过程中的电了转移设计成定向的移动, 即形成电流只有氧化还原反应才能形成电能；非氧化还原反应的能量:变化不能设计成电池2）原电池装置的构成条件%1 有两种活动性不同的金属（或一种是北金属导体）作电极%1 电极材料均插入电解质溶液中O%1 两极相连形成闭合电路1 自身能发生氧化还原反应（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流负极发生氧化反应，正极发生还原反应负极：电子流出一方正极：电子流入一方（1）正负极变化%1 电了•由负极流向iT：•极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二 者是相反的1 在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应：不活泼金属作正极，正极发生还原反应注：1.简易记法：负失氧，正得还2. 原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少2）原电池中离子移动的方向①原电池的外电路电了从负极流向正极，电流从正极流向负极②构成原电池后，原电池溶液中的阳离了向原电池的正极移动，溶液中的阴离了向原电池 的负极移动;注:阳离了和电流的移动方向相同 阴离了和电了的移动方向相同3、原电池正、负极的判断方法:（1） 由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2） 根据电流方向或电子流动方向判断电流由正极流向负极；电了由负极流向正极3） 根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离了移向正极，阴离了移向负极4） 根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应5） 根据电极质量增重或减少来判断工作后，电极质量增加，说明有金属产生，电极为正极，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极6） 根据有无气泡冒出判断电极上有气泡冒出，是因为发生了析出&的电极反应，说明电极为正极本节知识树原电池中发生了氧化还原反应，把化学能转化成了电能两个电极装置构成［电解质溶液〔闭合电路原电池＜ （....（正极:还原反应电极反应7仝E由儿七心丁作后理 I负极：氧化反应…件示 外电路:电子由负极流向正极［电解质溶液：阳离子移向正极二、化学电源课标要求1、 了解常见电池的种类2、 掌握常见电池的工作原理要点精讲1、一次电池（1）普通锌锭电池锌镒电池是最早使用的干电池锌镒电池的电极分别是锌（负极）和碳棒（正极），内部 填充的是糊状的MnC）2和NH4CIo电池的两极发生的反应是：负极（锌外壳）：Zn-2e-=Zir*正极（碳棒）：2Mn（）: +2\H； W总的电池反应：2Mn(). + Zn + 2NILC1 ^=2MnOOH + Zn V(NH, )2Ch(2) 碱性锌锭电池用KOH电解质溶液代替NH4CI作电解质时，无论是电解质还是结构上都有较大变化，电池的 比能量和放电电流都能得到显著的提高。
它的电极反应如下：正极反应：2MnO2 +2H2O +2e-—2Mn00H +20H*负极反应：Zn-2e +2()l「^=Zn( ()11 %总的电池反应：Zn + 2Mn(), + 21L0 ^=2Mn()()ll + Zn ■ ■(OH )2(3) 银锌电池一一纽扣电池该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电了计算机其电极分别为Ag2和Zn,电解质为KOH溶液其电极反应式为：负极：Zn+2()H- -2e-^=Zn() + H2()正极:Ag20 + IL O + 2e - =2Ag + 20H-总反应式:Zn + Ag2()^=Zn() +2Ag(4) 高能电池一一锂电池该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池由于锂的相对原子质量很小，所以比容量 (单位质量电极材料所能转换的电量)特别大，使用寿命长负极：2Li -2e" 2Li +正极：匕+2e・ 2「总反应式：2Li + 12 —2Lil 如作心脏起搏器的锂碘电池的电极反应式为：2、二次电池原理：充电电池在放电时进行的氧化还原反应在充电时又逆向进行，生成物重新转化为反 应物，使充电放电可在一定时期内循环进行铅蓄电池构成：该电池以Pb和PbCh作电极材料，硫酸作电解质溶液。
总、反应式：Ph，I*!>()> *2H:S<)4 =21^(), +2H.O放电时二氧化铅电极上发生还原反应，铅电极上发生氧化反应充电时二氧化铅电极上发 生氧化反应，铅电极上发生还原反应3、氢氧燃料电池(1) 氢氧燃料电池的构造在氢氧燃料电池中，电解质溶液为KOH溶液石墨为电极，志和2或空气)源源不断地 通到电极上2) 氢氧燃料电池的优点是产物只有水，不产生污染物本节知识树根据原电池的工作原理，设计了各种用途的原电池产品需要了解常见电池的基本构造、工 作原理、性能和使用范围普通电池(锌镒电池) 一次电池｝碱性锌镒电池I锌银纽扣电池(铅蓄电池二次电池｝镣镉电池I锂电池燃料电池氢氧燃料电池甲烷燃料电池三、电解池课标要求1、 掌握电解池的工作原理2、 能够正确书写电极反应式和电解池反应方程式3、 了解电解池、精炼池、电镀池的原理要点精讲1、电解原理(1) 电解的含义：使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程叫做电解，这种把电能转变成化学能的装置叫做电解池2） 构成电解池的条件%1 直流电源1 两个电极其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。
1 电解质溶液或熔融态电解质用石墨、金、钮等制作的电极叫做情性电极，因为它们在 一般的通电条件下不发生化学反应用还原性较强的材料制作的电极叫做活性电极，它们作电 解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应3） 阴、阳极的判断及反应原理与电源的正极相连的电极为阳极阳极如果是活泼的金属电极，则金属失去电了生成金属 阳高了；阳极如果不能失去电子，则需要溶液中能失去电了（即具有还原性）的高了在阳极表 面失去电子，发生氧化反应与电源的负极相连的电极为阴极阴极如果是具有氧化性的物质，则阴极本身得到电子， 发生还原反应，生成还原产物；阴极如果不能得到电子，则溶液中的离了在阴极表面得电 了，发生还原反应（如下图所示）与电源正极相连厂阳极B （电极产物）羊I化反应一阴极儒？A （电极产物）J 还原反应一 t 电解与电源负极相连2、电解原理的应用（1）电解饱和食盐水以制备烧碱、氯气和氢气%1 电解饱和食盐水的反应原理电解总反应：2NaCl +2HJ） —2Na（）H + H? f +C12 ?一m " 讪极%1 离了交换膜法电解制烧碱的主要生产流程A氯气湿氯气食盐电解槽纯水（含少 量NaOH）（2）电镀%1 电镀的含义：电镀是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过程。
1 电镀的口的：电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度1 电镀特点：〃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，一不变指电解液浓度不变3）电镀的应用一一铜的电解精炼①电解法精炼铜的装置b-纯铜电解精炼是种特殊的电解池电解精炼中的两个电极都是同种金属单质，阳极是纯度较 低的金属单质，阴极是纯度较高的金属单质 （3）电冶金原理：化合态的金属阳离了，在直流电的作用下，得到电子，变成金属单质本节知识树化学能与电能可以相互转化电能转化为化学能的反应为电解反应，实现电能转化成化学 能的装览叫电解池［概念：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程电解池原理J电解.池（与电源相连的两电极 形成条件电解质溶液I形成闭合同路阳极：与电源止极相连电极材料:活泼电极或惰性电极阴极：与电源负极相连电极材料:活泼电极或惰性电极两极电解 池原 理应 用氯碱丁•业:电解泡和食盐水制取烧碱、氯气、氢气（阳极:镀层金属电镀阴极:镀件I电镀液：含镀层金国离子的盐溶液（阳极:粗铜精炼铜阴极:纯铜（电解液:可溶性铜盐.电冶金：电解熔融盐制取活泼金闵钾、钠、镁、铝等）U!I、金属的电化学腐蚀与防护原电池与电解池比较电极池原电池电极名称阴极（与电源负极相连接）阳极（与电源正极相连接）负极（电 子流出的 电极）正极（电子 流入的电 极）电极反应 （氧化、还 原）还原反应氧化反应氧化反应还原反应能量转变电能转变为化学能化学能转变为电能反应进行是 自发的还是 不自发的不自发自发课标要求%1 能够解释金属电化学腐蚀的原因%1 了解金属腐蚀的危害%1 掌握金属腐蚀的防护措施要点精讲1、金属的腐蚀（1） 定义：金属的腐蚀是指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。
2） 分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电 化学腐蚀1 化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生反应血引起的腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀过 程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应，而不是原电池反应，无电流产生1 电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应比较活泼的金属失 去电了而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀3） 电化学腐蚀电化学腐蚀，实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果①析氢腐蚀钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜，在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜， 与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池这无数个微小的原电池遍布钢铁表面，在这些原 电池里，铁是负极，碳是正极若电解质溶液酸性较强则发生析氢腐蚀电极反应如下：（负极（Fe ）：Fe -2e*^^=Fe*（氧化反应）I正极（C）：2II+ +2厂=11, |（还原反应） 总反应式：Fe+2II・=F己+IL t②吸氧腐蚀金属表面酸性较弱或呈中性时，溶解在溶液中的氧气与水结合，生成0H ,消耗了氧气，从 而使得溶液不断吸收空气中的氧气而发生吸氧腐蚀2、金属的防护金属防护的口的就是防止金属的腐蚀。
金属的防护要解决的主要问题就是使金属不被氧化1）牺牲阳极的阴极保护法将被保护的金属与更活泼的金属连接，构成原电池，使活泼金属作阳极被氧化，被保护的 金属作阴极 （2）外加电源的阴极保护法利用外加直•流电，负极接在被保护金属上成为阴极，正极接其他金属3）非电化学防护法①4F•金属保护层②金属保护层③金属的钝化3、判断金属活动性强弱的规律(1)金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼2)金属对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，该金属越活泼3)•种金属能从另••种金属的盐溶液中将其置换出来，则该金属比另一种金属更活泼4)两金属构成原电池时，作负极。