1、原电池和电解池1原电池和电解池的比较：2 原电池正负极的判断：根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极正极。电流方向：正极负极。根据电极变化判断：氧化反应负极； 还原反应正极。根据现象判断：电极溶解负极； 电极重量增加或者有气泡生成正极。根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子移向负极；氧离子移向正极。3 电极反应式的书写：负极：负极材料本身被氧化：如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e -=Mn+ 如：Zn-2 e -=Zn2+如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中：
2、如铅蓄电池，Pb+SO 42-2e-=PbSO4负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式，如燃料电池 CH4-O2(C 作电极 )电解液为 KOH：负极：CH 4+10OH-8 e-=C032-+7H2O正极：当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应，H2SO4 电解质，如 2H+2e=H2 CuSO4 电解质： Cu2+2e= Cu当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的 O2反正还原反应装置 原电池 电解池实例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
3、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。能自发的发生氧化还原反应形成闭合回路电源； 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（还原反应）阴极：Cu 2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl -2e-=Cl2 （氧化反
4、应）电子流向 负极正极 电源负极阴极；阳极电源正极电流方向 正极负极 电源正极阳极；阴极电源负极能量转化 化学能电能 电能化学能应用 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） 。 当电解液为中性或者碱性时，H 2O 比参加反应，且产物必为 OH-,如氢氧燃料电池（KOH 电解质）O 2+2H2O+4e=4OH-当电解液为酸性时，H +比参加反应，产物为 H2O O2+4O2+4e=2H2O4化学腐蚀和电化腐蚀的区别5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
5、应 O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 2H+ + 2e-=H2负极反应 Fe 2e -=Fe2+ Fe 2e -=Fe2+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考点解说6金属的防护改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如：不锈钢。在金属表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。电化学保护法外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。 牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极7。常见实用电池的种类
6、和特点干电池（属于一次电池）结构：锌筒、填满 MnO2 的石墨、溶有 NH4Cl 的糊状物。酸性电解质：电极反应 负极： Zn-2e-=Zn2+正极：2NH 4+2e-=2NH3+H2 NH3 和 H2 被 Zn2 、MnO 2 吸收： MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2 4NH 3=Zn(NH3)42碱性电解质：（KOH 电解质）电极反应 负极：Zn+2OH -2e-=Zn(OH)2正极：2MnO 2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn(OH)2Zn+ MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：铅板、填满 PbO2 的铅板、稀 H2
7、SO4。A.放电反应 负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 原电池正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应 阴极：PbSO 4 +2e-= Pb+ SO42- 电解池阳极：PbSO 4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式：Pb + PbO 2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。电极名称看电子得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。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
8、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锂电池 结构：锂、石墨、固态碘作电解质。 A 电极反应 负极： 2Li-2e- = 2Li+正极： I2 +2e- = 2I- 总式：2Li + I2 = 2LiIB MnO2 做正极时：负极： 2Li-2e- = 2Li+正极：MnO 2+e- = MnO2 -总 Li +MnO2= Li MnO2锂电池优点：体积小，无电解液渗漏，电压随放电时间缓慢下降，应用:心脏起搏器，手机电池，电脑电池。A.氢氧燃料电池 结构：石墨、石墨、KOH
9、溶液。电极反应 负极： H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H 2+O2=2H2O（反应过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）注意：还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入） 。若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装 KCl 的琼脂，形成闭合回路） 。B铝、空气燃料电池 以铝 空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高 20
10、50 倍。电极反应：铝是负极 4Al-12e-= 4Al3+；石墨是正极 3O2+6H2O+12e-=12OH-8电解池的阴阳极判断：由外电源决定：阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；根据电极反应: 氧化反应 阳极 ；还原反应阴极根据阴阳离子移动方向：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极，根据电子几点流方向：电子流向: 电源负极阴极；阳极电源正极电流方向: 电源正极阳极；阴极电源负极9.电解时电极产物判断：阳极：如果电极为活泼电极，Ag 以前的，则电极失电子，被氧化被溶解，Zn-2e -=Zn2+如果电极为惰性电极，C、Pt、Au 、Ti 等，则溶液中阴离子失电子，4OH - 4e-= 2H2
11、O+ O2阴离子放电顺序 S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F -阴极：（.阴极材料(金属或石墨 )总是受到保护）根据电解质中阳离子活动顺序判断， 阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表金属活泼性越强，则对应阳离子的放电能力越弱，既得电子能力越弱。K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+10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 CuCl
12、2 电 解 =CuCl 2CuCl2=Cu2+2Cl 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11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：Cu 2+ + 2e- = Cu溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小12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
13、极反应式 总反应方程式（条件：电解） 溶液酸碱性变化CuCl2 2Cl-2e-=Cl2 Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2 HCl 2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2HCl=H2+Cl2 酸性减弱Na2SO4 4OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H2 2H2O=2H2+O2 不变H2SO4 4OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H2 2H2O=2H2+O2 消耗水，酸性增强NaOH 4OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H2 2H2O=2H2+O2 消耗水，碱性增强NaCl 2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2NaCl+2H
14、2O=H2+Cl2+2NaOH H+放电，碱性增强CuSO4 4OH-4e-=2H2O+O2 Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4OH 放电,酸性增强13，以惰性电极电解电解质溶液的规律：电解水型：电解含氧酸，强碱，活泼金属的含氧酸盐，如稀 H2SO4、NaOH 溶液、Na 2SO4 溶液：阳极：4OH -4e-=2H2O+O2 阴极：2H +2e-=H2 总反应：2H 2O 2H2 + O2，电 解 =溶质不变，PH 分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用） 。电解电解质：无氧酸（HF 除外） 、不
15、活泼金属的无氧酸盐，如 CuCl2阳极：2Cl -2e-=Cl2 阴极：Cu 2+ +2e-= Cu 总反应：CuCl 2= Cu +Cl2放氢生成碱型：活泼金属的无氧酸盐（F 化物除外）如 NaCl阳极：2Cl -2e-=Cl2 阴极：2H +2e-=H2 总反应：2NaCl+2H 2O=H2+Cl2+2NaOH公式：电解质+H 2O碱+ H2+非金属放氧省酸型：不活泼金属的含氧酸盐，如 CuSO4阳极：4OH -4e-=2H2O+O2 阴极：Cu 2+ +2e-= Cu 总反应：2CuSO 4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4公式：电解质+H 2O酸+ O2+金属解 NaCl 溶液：
16、2NaCl+2H 2O H2+Cl2+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH 增大电 解 =8电解原理的应用A、电解饱和食盐水（氯碱工业） 反应原理阳极： 2Cl- - 2e-= Cl2阴极： 2H+ + 2e-= H2总反应：2NaCl+2H 2OH2+Cl2+2NaOH电 解 =设备 （阳离子交换膜电解槽）组成：阳极Ti、阴极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、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO4 2- 等）加入 NaOH 溶液加入 BaCl2 溶液加入 Na2CO3 溶液 过滤加入盐酸 加
17、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，H 2O 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 3AlF6=3Na+AlF63-（B） 、氧化铝： 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 原理 阳极 2O2 4e- =O2阴极 Al3 +3e- =Al总反应：4Al 3+6O2 4Al+3O2电 解 = 设备：电解槽（阳极 C、阴极 Fe） 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O 2 CO+CO 2，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 Zn2e = Zn 2+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一般不起反应。电镀液中加氨水或 NaCN 的原因：使 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” 。 图 20-1
