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1、电解与原电池电解：在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应，以制 备所需产品的过程。（电化学是有关电与化学变化关系的一个化学分支）（电能转化为化学 能）。原电池：直接将化学能转化为电能的装置。（是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差, 从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即 是只能将化学能转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。）Eg：充电电池：充电电解反应，供电原电池电解发生的条件：电源，电极（惰性电极，氧化，还原性弱的）电解质（水溶液，融融状态） 注：纯水是无法电解的，必须加入电解质（不参与电解反应
2、）。%在水溶液中电解氯化2NaCI+2H2o=2Na（OH）+CL2+H2 （电解）电解熔融状态下的氯化钠2NaCI=2Na+ CL2 （电解）电解的作用:使一些在普通的氧化还原反应中很难得到或者失去电子离子比较容易得到电子 或失去电子，促进氧化还原反应进行进而得到一些在普通的化学反应中无法或者很难得到的 物质。原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例Zn f、Cuu匸二1二一稀锁酸;匚丿1-=原理使氧化还原反应中电子作定向移 动，从而形成电流。这种把化学能 转变为电能的装置叫做原电池。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。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解
3、池。形成 条件 电极：两种不同的导体相连； 电解质溶液：能与电极反应。电源； 电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）。反应 类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极 名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；电极 反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H+2e-=H2 f （还原反应）阴极：Cu2+2e-= Cu（还原反应）阳极：2CI-2e-=CI2 f（氧化反应）电子 流向负极f正极电源负极f阴极；阳极f电源正极电流 方向正极f负极电源正极f阳极；阴极f电源
4、负极能量 转化化学能f电能电能f化学能应用 抗金属的电化腐蚀； 实用电池。电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀 铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al）；精 炼（精铜）。化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应，不形成原电 池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类 型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应Q + 4e- + 2巴0 = 40H-2H+ + 2e-=H2 f负极反应Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=F
5、e2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛 性发生在某些局部区域内电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条 件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实 质阴阳离子定向移 动，在两极发生氧 化还原反应阴阳离子自由移动， 无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金 属或合金实 例CuCI 电解 Cu +2CuC|2=Cu2+2C阳极 Cu 2e- = Cu2+ 阴极 Cu2+2e- = Cu关 系先电离后电解，电镀是电解的应用电解方程式的实例（用惰性电极电解）：电解质 溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式 （条件：电解）溶液酸碱 性变化CuCI22CI-2e-=CI2 fCu2+2e-= CuC
6、uCI = Cu +CI fHCI2CI-2e-=CI2 f2H+2e-=H2 f2HCI=H2 f +CI2 f酸性减弱Na SO244OH-4e-=2H O+O 个2H+2e-=H2 f2H O=2H f +O f2 2 2不变H SO2 44OH-4e-=2H O+O 个2 22H+2e-=H2 f2H2O=2H2 f +O2 f消耗水，酸 性增强NaOH4OH-4e-=2H O+O 个2 22H+2e-=H2 f2H2O=2H2 f +O2 f消耗水，碱 性增强NaCI2CI-2e-=CI2 f2H+2e-=H2 f2NaCI+2H O=H f +CI f2 2 2+2NaOHH+放电
7、，碱性 增强CuSO44OH-4e-=2H O+O 个2 2Cu2+2e-= Cu2CuSO +2H O=2Cu+ O f422+2H SO 24OH放电，酸性增强电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极，镀件作阴极， 电镀液必须含有镀层金属的离 子粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4 溶液作电解液电极反应阳极 Cu 2e- = Cu2+ 阴极 Cu2+2e- = Cu阳极：Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+等阴极：Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小银锌电池 极反应式如下：负极：Zn + 20H 2e = ZnO +
8、 H2O 正极： Ag2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH 电池的总反应式为： Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO 电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生(1) 吸氧腐蚀r 负极：Fe 2e-=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+h2o=h2co3=h+hco3-负极：Fe 2e_=Fe2+:正极：2H+ + 2e-=H2 f总式：Fe + 2CO2+ 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2fFe(
9、HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 电解反应中反应物的判断放电顺序阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B. 阳离子得电子顺序一金属活动顺序表的反表：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ I- Br- Cl- OH- NO3-等含氧酸根离子F-B. 阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。电解原理的应用图 20-1A、电解饱和食盐水(氯碱工业)反应原理阳极：2CI- 2e-= Cl2 f阴极：2H+ + 2e-= H2 f 总反应：2NaCl+2H2O电解H2个+Cl2个+2NaOH
10、设备 (阳离子交换膜电解槽)组成：阳极一Ti、阴极一Fe阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离 子和气体通过。制烧碱生产过程 (离子交换膜法) 食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）一加入NaOH溶液一加 入BaCl2溶液一加入Na2CO3溶液一过滤一加入盐酸一加入离子交换剂（NaR） 电解生产主要过程（见图20-1）： NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。阴极H+放 电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。B、电解冶炼铝原料：（A）、冰晶石：Na AlF =3Na+AlF 3366（B）、氧化铝：铝土矿NaA
11、lO2 -CAI（0H）3 一 Al2O3过滤2 过滤32 3 原理阳极202- 4e- =O2 f:阴极 Al3+3e- =AI总反应：4AI3+6O2-=电矍4AI+3O2个 设备：电解槽邙日极C、阴极Fe）因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2 一CO+CO2，故需定时补充。C、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理：阳极 Zn 2e_ = Zn2+阴极 Zn2+2e-=Zn电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。在电镀控制的条件下，水电离出来的H+ 和Oh般不起反应。电镀液中加氨水或NaCN的原因：使
12、Zn2+离子浓度很小，镀速慢， 镀层才能致密、光亮。D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析 出，铜后金属不反应，形成“阳极泥。高考例题：天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二 氧化钻（LiCoO2），充电时LiCoO2中锂被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6 CoO2+LiC6,下列说法正确的是A. 充电时，电池的负极反应为LiC6e= Li+C6B. 放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e= LiCoO2C.
13、 羧酸、醇等活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D. 锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低解析：根据题意知新型电池锂离子电池是一种可充电电池。充电时负极实际是阴极，发生的 是还原反应：Li+C6+ e = LiC6，选项A错；Li是活泼的碱金属，可以和羧酸、醇直接发 生反应而被消耗，所以不可以用羧酸、醇等活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质，选 项C错；Li是金属元素中相对原子质量最小的，因此在单位质量时Li的物质的量最大，释 放的电子最多，选项D错。正确答案：B（07年山东理综卷29节选）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCI3可用作催化剂、印刷电路 铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。写出Fe
14、CI3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。若将中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应 式。正极反应，负极反应。解析：Fe3+强氧化性，可与还原剂铜反应:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，腐蚀印刷电路铜板。 要将上述氧化还原反应设计成原电池，先将上述反应写成氧化反应和还原反应两个半反应: Cu-2e-= Cu2+（氧化反应），2Fe3+2e=2Fe2+（还原反应）；然后结合原电池的原理及形 成条件，可得出负极为参与电极反应的铜棒，发生氧化反应，正极可以是惰性电极炭棒）或 其他比铜不活泼的金属材料，电解质溶液为FeCl3溶液，用导线将两极连接，参考答案： （l）2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+正极反应：2Fe3+2e=2Fe2+负极反应：Cu 2e= Cu2+巩固练习一. 选择IB.用两根碳棒为电极，电解
