原电池和电解池的工作原理
《原电池工作原理》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．理解原电池的工作原理，通过实验能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的条件。
2．训练学生的实验操作技能。
（二）过程与方法
1．应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。由师生共同参与讨论发现问题，并通过实验不断体现出“实践→认识→再实践→再认识”逐步提升的认知过程。
2．培养学生观察实验、设计实验、评价实验等综合实验能力。
（三）情感态度与价值观
1．通过实验探究，让学生感受科学探究的乐趣。
2．培养学生关心科学、研究科学的意识，严谨求实的科学作风，善于合作的团队精神。
3．培养学生关注能源、环境等社会问题的责任意识。
二、教学重点
原电池原理和电子和电流的运动方向，在此基础上正确判断原电池的正负极及形成原电池的条件。
三、教学难点
单液电池与双液电池的区别，盐桥的作用。
四、教学模式
实验探究式。
五、教学准备
（1）学生分组用：
药品：锌片（2个）、铜片（2个）、铁片（2个）、镁条（2个）、碳棒（2个）、短玻璃棒（2个），1mol/L硫酸溶液、1mol/L硫酸铜溶液、1mol/L硫酸锌溶液、1mol/L氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、1mol/L醋酸溶液、稀氨水、无水乙醇、煤油、蒸馏水。
仪器：烧杯（4个）、导线带鸭嘴夹（4个）、电流计（1只）。
六、教学过程设计
七、教学反思
这一节课是选自苏教版教科书化学选修4化学反应原理专题1第一单元化学能与电能转化第一节原电池。
原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是教学大纲和考纲要求的重要知识点,是高考常考考点之一。因此，原电池原理教学在整个中学化学教学中占有十分重要地位。本节内容以必修化学2专题3“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念。同时，帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个概貌性的认识。
由于学生在必修课的学习己对原电池的知识有了初步的认识,所以在这一节课的开始,先复习原电池的基础知识。接着我会给学生创设情景，让学生通过合作交流的方式去设计原电池的装置，然后，学生对设计的方案进行实验探讨。这对学生来说难度并不大。但是，在学生探讨过程中学生会发现问题，那么如何解决问题？接下来，我
围绕学生在实验过程中所发现的问题进行引导学生进行一系列的活动，最终让学生找到解决问题的方法。那么这样设计下来，整一节课能充分地引起了学生的兴趣，发挥他们的主观能动性，让学生参与到课堂教学中，不是纯粹的讲与授，不再是教师为主，换成以学生为主，真正的把课堂让给学生，让他们主动去参与，去体验，去探索，去实验，去发挥他们的灵感。与此同时，本节课学生开展实验探究是以小组的形成进行，这样会培养学生合作的能力；而一系列的实验探究也培养学生实验观察能力与分析思维能力，
在这一节课的设计，我紧紧抓住以学生为中心这一点，把课堂还给学生，改变以往学生被动去学而导致学生学习效率不高的局面。主要通过创设情景引导学生以小组合作交流自主探究的方式的学习方法，从而让学生在这一过程中学会发现问题、解决问题的方法。通过案例分析进一步激发学生的学习化学的兴趣。
教学设计二
《电解原理及其应用》教学设计和教学反思1．教学内容分析
本节课对应内容是苏教版高中化学《化学反应原理》（选修）专题一化学反应与能量变化第二单元《化学能与电能转化中电解的原理及应用》中的一节内容。该内容是高中化学中电化学的重要组成部分，是高中化学教学的一个重点和难点。学生已经学习了原电池的相关知识在此基础上进一步学习电解知识符合学生的认知规律，同时学习好该部分内容，为进一步学习电解的应用提供良好的知识平台。本节课安排四个活动，一是[交流与讨论]电解熔融态氯化钠；二是[活动与探究]电解氯化铜溶液；三是[交流和讨论]电解饱和食盐水；四是[观察与思考]电镀银的工作原理。其目的是帮助学生理解电能转化化学能的条件和方法。
2．学生学习情况分析
高二学生求知欲望较强，逻辑思维正在日趋发展中，但理论知识学习上仍需借助感性材料的支持。对于一些相似原理，概念的辨别能力还不够，容易产生混淆现象。
在本节课的学习中，通过实验引导学生自主探究、通过对现象的观察，问题的讨论，促使学生主动获取知识，同时消除学生对理论的抽象感和乏味感。学生在上一节学习了原电池的概念，掌握负极、正极的概念及其电极反应的书写，自然引出电解池的内容，但学生学到电解池后和原电池比较容易搞混，所以应注意强调：原电池的电极为正极、负极。电子流出的电极为负极，电子流入为正极；而电解池的电极称为阴极、阳极。无论电解池、原电池都发生氧化还原反应，所在教学中要注意强调：负极和阳极发生氧化反应而正极和阴极发生还原反应，应提醒学生注意辨析。
3．设计思想
中学化学课教学设计规范指导意见指出：“课堂教学要提供尽可能充足的实验或数据等化学事实”。本节主要使用实验探究法进行教学。从教材的内在联系和学生认知能力的实际出发，设定情景，提出问题；分析问题，提出假设；设计实验，验证假设；分析结果，得出结论。考虑到学生的现有水平，由教师引导学生设计好实验方案，明确重点观察的实验现象，发现问题、总结规律、获得新知。本节整个教学过程要充分体现以学生为主体，教师为主导的教学思想，教师只起导演的作用，放手让学生去探究；通过分组实验，培养学生的合作精神。本人采用实验探究的教学模式，教学过程中注重为学生创设问题情境，注重引导学生去发现问题、解决问题。让学生在动手亲身体验中学习，在学习中思考，真正做到转变学生被动学习为主动去学习，提高学生的科学素养，培养以学生的科学探究能力为主的新课程教学理念。
4．教学目标
1．知识与技能：
（1）理解电解的原理，掌握电解池的构成条件及电极反应的书写。
（2）通过实验探究出离子的放电顺序以及不同的电极材料，阴、阳极上产物的判断。
2．过程与方法：
通过实验操作及对实验现象的观察、分析和推理，让学生体验科学探究的过程，形成一定的实验能力，观察能力、和思维能力。
3．情感态度与价值观：
通过实验探究，培养学生良好的科学态度和科学方法，渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。
5．教学重点和难点
【教学重点】电解池的工作原理
【教学难点】离子放电顺序，非惰性电极作阳极时产物的判断
【教学方法】多媒体辅助教学、分组实验探究法（分为28小组）、对比法、阅读讨论法
6．教学过程设计
［板书］一、电解池的工作原理
[设问]：我们知道常温下，金属钠能和氯气反应；铝也能和氧气发生反应生成氯化钠和氧化铝。工业上用NaCl和Al2O3为原料生产金属钠和铝，工业上是如何实现这个转化的？
［学生回忆］：用电解的方法。
[介绍]：图1-20电解熔融态氯化钠的原理图；
通电前, Na＋ Cl-在无规则自由运动.
通电后, Na＋向阴极(与电源负相连)移动,Cl+向阳极(与电源正相连)移动.
［讲述］：为了与原电池的两电极区别，我们把与电源正极相连的电极称为阳极，与负极相连的电极称为阴极。
［板书］：阳极：与电源的正极相连。
阴极：与电源的负极相连。
［学生活动］：写出阳极和阴极的电极反应式并分析电解过程中电流和电子流向。
阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑(失去电子发生氧化反应)
阴极：2Na＋＋2e-==2Na （得到电子发生还原反应）
总反应：2NaCl =电解= 2Na＋Cl2↑
［讲述］:通过以上分析你能明白什么是电解，什么是电解池吗？
［板书］：1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极上引起氧化还原反应的过程。
2、电解池：把电能转化成化学能的装置。
［设计意图］：教会学生书写电极反应式，顺理成章引出电解的概念
［回忆］：教师［投影］根据提供的仪器（烧杯、导线、灵敏电流计等）和药品（锌、石墨碳棒、
氯化铜溶液等），你能否设计成原电池，若能，请组成一个原电池装置并写出电极反应和总反应。［设计意图］：复习相关电化学旧知识，为学习新知识做好铺垫与即将学习的新知识形成对比。学生：思考交流，得出结论，能组成原电池：碳－锌－氯化铜原电池。
［学生活动］：上台组装，并书写电极反应碳－锌－氯化铜原电池。
负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu
总反应：Zn+Cu2+== Cu+Zn2+
［教师］：点评并与学生一起简单回忆原电池的原理与构成条件。
［活动与探究］
［投影］：思考题：若将组装的原电池中的两个电极都改为碳棒，同时外加一个直流电源组成一个闭合回路，请你预测一下可能的实验现象。
［学生］：相互交流，讨论并说出可能产生的实验现象。
［设计意图］：激发学生的学习兴趣和求知的欲望，产生认知方面的需求。
［讲述］：请大家完成实验1-22，仔细观察并记录好实验现象。
［学生探究活动］：分组实验，教师逐组巡视，并为学生提供知识帮助，及时解决学生的有关问题。
［学生］：认真实验，仔细观察实验现象，并开始思考，讨论产生此现象的原因。
［教师］：点评实验进行的情况，描述实验现象。
［学生回答］：阴极石墨碳棒上有一层红色物质析出，说明有铜生成；
阳极石墨碳棒有刺激性气体产生，该气体可使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，则说明有氯气生成，同时溶液的颜色逐渐变浅。
［设问］：通过观察到的实验现象，说明了什么问题？
［师生小结］：投影，通过以上实验说明氯化铜溶液受到电流的作用，在导电的同时发生了化学变化，生成铜和氯气。
［讲述］：氯化铜溶液在电流的作用下会分解成铜和氯气呢？
［板书］：电解氯化铜溶液原理分析
［投影］：请大家思考并讨论如下问题：
（1）通电前，CuCl2溶液中存在那些离子？这些离子作如何的运动？
（2）通电后，溶液中的离子运动有何变化？为什么？
（3）电源接通后，电路中的电子流向如何？当阴、阳离子移向电极表面时，哪些离子发生了变化？（4）你能写出两个电极上发生的反应并指出反应的类型吗？总反应如何呢？
［设计意图］:教师设计探究性的问题逐步层层引导学生思考，最终让学生理解氯化铜在电流作用下发生变化的原因，从而理解电解的原理。
［学生］：学生分组讨论，老师及时点评。
［教师］：链节flash动画，让学生对以上问题分析加深感性认识。
［学生］：学生完成阴、阳两极上的电极反应，并指出反应类型。
［板书］：阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑(氧化反应)
阴极：Cu2＋＋2e-=Cu （还原反应）
总反应：CuCl2===Cu＋Cl2↑
［设问］：根据以上电解氯化铜的装置，以及对比原电池的构成条件，你能否总结出电解池的一般构成条件？
［学生］：学生相互讨论，学生回答。
［板书］：3、电解池的构成条件
（1）有两个电极（活性可相同，也可不同）
（2）有电解质溶液
（3）有外加直流电源，并形成闭合回路
［设计意图］：通过教师的诱导，使问题逐层分解开来，最终完成电解原理的探究的学习。
［启发思维］：其它条件不变，若将CuCl2溶液换成NaCl溶液进行实验，你能预测可能的实验现象吗？
［学生回答］：思考回答，阳极上应该有氯气生成，溶液中由于Na+浓度比H+大，阴极上应有金属钠生成。
［讲述］：结论到底怎样，请大家进行实验。
［学生探究］：学生实验，仔细观察实验现象。
［学生回答］：阳极上生成可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是氯气，阴极上产生的气体是氢气。）
［板书］：阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑(氧化反应)
阴极：2H＋＋2e-= H2↑（还原反应）
总反应：2NaCl+2H2O=电解=2NaOH + H2↑＋Cl2↑
［讲述］：根据以上两个实验现象和实验的结论你能得出离子的放电先后又主要决定于什么吗？［学生回答］：离子的放电先后应是由离子的氧化性强弱决定的，因为Na＋、H＋、Cu2+三者的氧化性逐渐增强，所以最先放电是Cu2+其次是H＋。
［设计意图］：让学生产生认知上的冲突，进一步激发学生积极思考，让学生在问题的解决中建构新知识。
［师生小结］：共同总结离子放电的先后顺序。
［板书］：离子的放电顺序
阴极上放电顺序（得电子能力）Cu2+﹥H+﹥Na+
阳极上放电顺序（失电子能力）Cl-﹥OH-﹥（含氧酸根）
［讲述］：教师对上述离子放电顺序作简单得说明。
［提升认识］
［投影］：问题讨论：以上得出的放电顺序都是以石墨为电极，若改用其它的电极材料（如铜或锌），电解CuCl2溶液实验现象会相同吗？请大家通过实验进一步探究说明。
［学生探究活动］分2组完成，统一汇报实验结果
［学生］：实验结论（阴极上的放电顺序与电极材料无关，阳极上的放电先后与电极材料有关。［讲述］：阳极上的放电情况与电极材料有关，当电极材料为活动金属电极（除Au、Pt、C）首先是电极材料自身受到电流的作用溶解放电，溶液中的阴离子不失电子；当活性电极作阴极时不会溶解放电。如果有兴趣的同学，可上网查询进一步了解原因。
［设计意图］：通过探究实验，让学生进一步了解阳极材料的不同对阳极上放电的影响，为学习铜的精炼以及电镀作好知识的铺垫。
［教师］：电镀是应用电解的原理在某些金属和非金属材料表面渡上一薄层其它金属或合金的过程。［讲述］：电镀注意事项：（1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品。电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。（2）阴极：必须可以导电，且表面洁净、光滑。（3）实质：阳极参加反应的电解用硝酸银做电解质溶液在铜片表面镀银的实验：
阳极：Ag- e-== Ag+
阴极：Ag++ e -== Ag
阳极的银（镀层金属）不断减少，阴极的银（镀件）不断增加，减少的银和增加的银的年质量相等。电解质溶液中的硝酸银含量保持不变。
[整理与归纳]原电池和电解池的比较：
（1）电极名称：原电池的电极叫正、负极，电解池叫阴、阳极。
（2）电极反应：都是发生氧化还原反应。
（3）能量转化形式：原电池是将内部的化学能转化为电能；而电解池是将电能转化为化学能。
[板书设计]电解原理及其应用
1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极上引起氧化还原反应的过程。
2、电解池：把电能转化成化学能的装置。
（1）电解熔融态氯化钠的原理
阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑(失去电子发生氧化反应)
阴极：2Na＋＋2e-==2Na （得到电子发生还原反应）
总反应：2NaCl =电解= 2Na＋Cl2↑
（2）电解氯化铜溶液原理分析：
阳极：2C-－2e-=Cl2↑(氧化反应)
阴极：Cu2＋＋2e-=Cu （还原反应）
总反应：CuCl2=电解=Cu＋Cl2↑
（3）电解氯化钠溶液原理分析：
阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑(氧化反应)
阴极：2H＋＋2e-= H2↑（还原反应）
总反应：2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+ H2↑＋Cl2↑
离子的放电顺序：阴极上放电顺序（得电子能力）Cu2+﹥H+﹥Na+
阳极上放电顺序（失电子能力）Cl-﹥OH-﹥（含氧酸根）
（4）用硝酸银做电解质溶液在铜片表面镀银的实验：
阳极：Ag- e-= Ag+ 阴极：Ag++ e-= Ag
3、原电池和电解池的比较：
（1）电极名称：原电池的电极叫正、负极，电解池叫阴、阳极。
（2）电极反应：都是发生氧化还原反应。
（3）能量转化形式：原电池是将内部的化学能转化为电能；而电解池是将电能转化为化学能。
[教学反思]：本节课是在学生学完原电池的基础上来学习电解的原理及其应用，我在授课过程中主要采用了和原电池对比的方法，使学生在脑海里形成对两种装置的清晰认识，使知识在学生头脑里系统化、网络化，同时采用实验探究的方法，培养学生的实验探究的能力，培养发散思维和合作意识。整堂课下来课堂气氛活跃，学生积极动手完成探究实验，教学效果好。
高中化学原电池和电解池全面总结版
原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 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①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③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：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应） 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 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）； ③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 化学腐蚀电化腐蚀
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较
溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： 总反应方程式 电解质溶液阳极反应式阴极反应式 溶液酸碱性变化 （条件：电解） CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑—— HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱 Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--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 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑ H+放电，碱性增强 +2NaOH 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu ↑+2H2SO4 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH- 总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2．金属的防护
原电池与电解池比较
原电池与电解池比较The final revision was on November 23, 2020
（1）原电池与电解池的区别 （2）可逆原电池的充电过程：可逆原电池的充电过程就是电解。 （3）电极名称：不管是原电池还是电解池，只要发生氧化反应的电极就是阳极，只要发生还原反应的就是阴极。
①原电池: A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。两极材料为活泼性不同的金属时，则活泼 性相对较强的一极为负极，另一极为正极。 由一种金属和另一种非金属（除氢外）作电极时，金属为负极，非金属为正极。 B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。 原电池的负极一般为金属，并且负极总是发生氧化反应： ，故负极表现为渐渐溶解，质量减小。由此可判定，凡在原电池工作过程 中发生氧化反应或质量减少的一极为负极；凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。注意：原电池的电极有两套称谓：负极又可称为阳极，正极又可称为阴极（不要把负极称为阴极；正极称为阳极）。其中正负极一套称谓是对外电路而言，在物理中常用，阴阳极一套称谓是对内电路而言。原电池也是作为电源向用电器提供电能的，所以一般都用外电路的电极名称，称为正负极而不称为阴阳极。 ②电解池: A.电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳 离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身（对电镀而言）在该极失去电子被氧化。 B.电解池（或电镀池）中，根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一极必为阳极，凡发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解溶液，析出Cu的一极 必为阴极；放出的一极必为阳极。 注意：电解池中，与外电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，这一点与原电池的负对阳，正对阴恰恰相反。 ·电解池的电极常称阴阳极，不称正负极。 ·电镀池是一种特殊的电解池，电极名称的判定同电解池。 4．电解过程中水溶液的pH变化 用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时，溶液的pH往往发生变化，其原因主 要有两个方面。其一为电解时溶液的浓度发生变化，如果溶质是酸或碱，则它们浓度的改 变使其pH也发生变化。其二为析出电解产物时，可能引起水的电离平衡移动，使或相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时，消耗，使水的电离平衡向生成的方向移动，使浓度加大，pH上升。若是析出氧气时，则因而消耗了
常用原电池和电解池方程式
常用原电池方程式 1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极：2H++ 2e-→ H2↑ 负极：Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式：Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2．Cu─FeCl3─C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)24．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 + 2 H2O + 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+ 2H2O 负极(Pb) ：Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO 总反应式：Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8．Al─NaOH─Mg原电池 正极：6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH- 负极：2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O 总反应式：2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑ 9．CH4燃料电池(碱性介质) 正极：2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH- 负极：CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O 总反应式：CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10．熔融碳酸盐燃料电池 （Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）： 正极：O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极：2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2 总反应式：2CO + O2== 2 CO2 11．银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH- 负极(Zn) ：Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O 总反应式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag
原电池和电解池知识点汇总
＠原电池和电解池知识点汇总 第一节原电池 1.原电池的形成条件 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应 角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递 给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： ( 1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 ①活泼性不同的金属一特铜原电池，镑作负极，铜作正极； ②金属和非金属（非金属必须能导电）一钵锤干电池，钵作负极，石 墨作正极； ③金属与化合物一铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； ④惰性电极一氢氧燃料电池，电极均为销。 (2）两电极必须与电解质溶液接触。 电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ( 3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 2.原电池正负极判断 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 3.电极反应方程式的书写 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳 离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲：皖燃料 电池中，电解液为KOH，负极甲：皖失8 个电子生成CO2和HiO，但 CO2不能与OH－共存，要进一步反应生成碳酸根。
正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：铮铜原电池中，电解液为 HC I，正极H＋得电子生成凡。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在 电解液中的02得电‘子。如果电解 液呈酸性， 0 2 + 4-e 特殊情况： +4H+=2H20；如果电解液呈中性或碱性，02+4-e +2H20=40H－。 ① Mg - Al - NaO凡创作ih才放 负极：Al - 3-e +40W=A I02+2H,O; i:E极：2比0 + 2e= l-h↑＋20 H- ②Cu-Al-HN03,C u作负极 注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2 '1tii不可能起；Fe,.l ；肌（N2H4）和NH J的电池反应产物是H20和N,. 无论是总反应，还是电极反应，者H5必须满足电子守恒、电荷守恒、质盘守恒。 pH 变化规律 电极周围：消耗OH-(H＋），则电极周围溶液的pH 减小（增大）；反 应生成OH-(H寸，则电极周围溶液的pH 增大（减小）。
原电池与电解池比较
原电池与电解池比较 （1）原电池与电解池的区别 （2）可逆原电池的充电过程：可逆原电池的充电过程就是电解。 （3）电极名称：不管是原电池还是电解池，只要发生氧化反应的电极就是阳极，只要发生还原反应的就是阴极。 ①原电池: A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。两极材料为活泼性不同的金属时, 则活泼性相对
较强的一极为负极，另一极为正极。 由一种金属和另一种非金属（除氢外）作电极时，金属为负极，非金属为正极。 B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。 原电池的负极一般为金属，并且负极总是发生氧化反应： ，故负极表现为渐渐溶解，质量减小。由此可判定，凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极；凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。注意：原电池的电极有两套称谓：负极又可称为阳极，正极又可 称为阴极（不要把负极称为阴极；正极称为阳极）。其中正负极一套称谓是对外电路而言，在物理中常用，阴阳极一套称谓是对内电路而言。原电池也是作为电源向用电器提供电能的，所以一般都用外电路的电极名称，称为正负极而不称为阴阳极。 ②电解池: A. 电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身（对电镀而言）在该极失去电子被氧化。 B. 电解池（或电镀池）中，根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一 极必为阳极，凡发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解溶液， 析出Cu的一极必为阴极；X匸「府.放出，的一极必为阳极 - -4&胡円门。 注意：电解池中，与外电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，这一点与原电池的负对阳，正对阴恰恰相反。 ?电解池的电极常称阴阳极，不称正负极。 ?电镀池是一种特殊的电解池，电极名称的判定同电解池。 4 ?电解过程中水溶液的pH变化 用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时，溶液的pH往往发生变化，其 原因主要有两个方面。其一为电解时溶液的浓度发生变化，如果溶质是酸或碱，则它们浓度的改变使其pH也发生变化。其二为析出电解产物时，可能引起水的电离平衡移动，使’广或厂相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时，消耗，使水的电离平衡向生成厂的方向移动，使；厂浓度加大，pH上升。若是析出氧气时，则因匸尸2A.J - < '而消耗了「一，使水电离平衡向生成方向移动，而使「■+浓度加大，pH下降。这就是电解水溶液时所说的“析氢常伴碱，析氧常伴酸”。用惰性电极电解电解质溶液时的总结
高中化学原电池和电解池全面总结超全版
原电池和电解池 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①电极:两种不同的导体相连； ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③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:Ｃｕ２＋+2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--２e-=Cl２↑（氧化反应) 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①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀（镀铜）;③电冶 (冶炼Na、Mg、Ａl);④精炼(精铜)。 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 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ＣｕCｌ2错误!Cu＋CｕCｌ２==Cu２＋+2Clˉ阳极Cu－2e- = Cu２+
最新高中化学原电池和电解池知识点总结
最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个：
（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。
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原电池和电解池
5 6 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH- 总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2．金属的防护 ⑴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。⑵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。⑶电化学保护法 ①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。②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 3。常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池（属于一次电池） ①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋ ⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） ①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电 === 充电 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。 ⑶锂电池 ①结构：锂、石墨、固态碘作电解质。 ②电极反应负极：2Li-2e-= 2Li+ 正极：I2 +2e- = 2I-总式：2Li + I2 = 2LiI ⑷A.氢氧燃料电池 ①结构：石墨、石墨、KOH溶液。 ②电极反应H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+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20～50倍。 电极反应：铝是负极4Al-12e-== 4Al3+； 石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH- 4．电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴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—金属活动顺序表的反表： K+ 作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 常见的原电池电极反应式的书写 1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性) 负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4- OH 总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液) 负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12- OH 总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水（负极－－铝，正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液－－海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物) 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ 总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池：（负极－－Al，正极－－Mg，电解液KOH） 负极(Al)：2Al + 8OH－＋6e－＝2AlO2－+4H2O 正极(Mg）：6H2O + 6e－＝ 3H2↑+6OH– 原电池总复习知识点总结 一、定义： 将化学能直接转变成电能的装置。 二、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 三、原理 四、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。（但铅蓄电池放电时正负极质量都增大） （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 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。 五、电极反应式的书写 （1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负极：Cu －2e－＝Cu2＋正极：NO3－+ 4H＋+ 2e－＝2H2O + 2NO2↑ 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为： 负极：2Al + 8OH－－2×3e－＝2AlO2－+ 2H2O正极：6H2O + 6e－＝6OH－+ 3H2↑（2）要注意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH－，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以CO32－离子形式存在，而不是放出CO2气体。 （3）要考虑电子的转移数目 在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。 （4）要利用总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。 高中化学原电池和电解池全面总结超全版 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 原电池和电解池1．原电池和电解池的比较： 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： ↑+2NaOH强 CuSO 44OH--4e-=2H 2 O+O 2 ↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO 4 +2H 2 O=2Cu+ O 2 ↑+2H 2 SO 4 OHˉ放电,酸性 增强 考点解说 1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生（1）吸氧腐蚀 负极：Fe－2e-==Fe2+ 正极：O 2+4e-+2H 2 O==4OH- 总式：2Fe+O 2+2H 2 O==2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O==4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 ==Fe 2 O 3 +3H 2 O （2）析氢腐蚀： CO 2+H 2 O H 2 CO 3 H++HCO 3 - 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H 2 ↑ 总式：Fe + 2CO 2 + 2H 2 O = Fe(HCO 3 ) 2 + H 2 ↑ Fe(HCO 3) 2 水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2 O 3 。 2．金属的防护 ⑴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。⑵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。⑶电化学保护法 ①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。②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 3。常见实用电池的种类和特点 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: ⑴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。 ⑵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. ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极； 还原反应→正极。 ⑷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。 ⑸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：⑴负极材料本身被氧化： ①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 —=M n+ 如：Zn-2 e —=Zn 2+ ②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： 如铅蓄电池，Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 ⑵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CH 4—O 2（C 作电极)电解液为KOH ：负极：CH 4+10OH-8 e -=C032— +7H 2O 正极：⑴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=H 2 CuSO 4电解质: Cu 2++2e= Cu ⑵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O 2反正还原反应 ① 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 — ， 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 ①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源； ②电极（惰性或非惰性); ③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 —=Zn 2+ （氧化反应) 正极：2H ++2e —=H 2↑（还原反应） 阴极:Cu 2+ +2e — = Cu （还原反应) 阳极：2Cl -—2e -=Cl 2↑ （氧化反应) 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 ①①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜)；③电冶（冶炼Na 、Mg 、Al ）;④精炼（精铜）。 三．电解池 1、定义：借助外加电流引起的氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。 装置原电池电解池 实例 原理 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或活性电极）； ③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：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 应用①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 ⑴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—金属活动顺序表的反表：K+ ①分析电解质溶液中存在的离子； ②看阳极电极材料，确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极，则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。 如：（阳极材料为惰性电极材料） ⑴电解NaCl溶液（放氢生碱型）： 2NaCl+2H2O 电解 ====H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大。 ⑵电解CuSO4溶液（放氧生酸型）： 2CuSO4 + 2H2O 电解 ====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应， PH减小。 ⑶电解CuCl2溶液（电解电解质本身）： CuCl2电解 ==== Cu＋Cl2↑ 电解盐酸： 2HCl 电解 ==== H2↑＋Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。 ⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液（电解水型）： 2H2O 电解 ==== 2H2↑ + O2↑，溶质不变，实际上是电解水，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）。 ⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 电解 ====4Na + O2↑ + H2O↑若阳极材料为活性电极如 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O 电解 ==== Cu(OH)2 + H2↑ （注意：不是电解水。） 5、电镀（电解精炼铜） 1、定义：利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。 2、构成： 阴极:待镀金属制品阳极：镀层金属电镀液：含镀层金属离子的电解质溶液 如：在铁制品表面电镀铜： 阳极：Cu — 2e—== Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e—== Cu 常用原电池方程式1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极：2H++ 2e-→ H2↑ 负极：Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式：Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2．Cu─FeCl3─C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)24．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 + 2 H2O + 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+ 2H2O 负极(Pb) ：Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO 总反应式：Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8．Al─NaOH─Mg原电池 正极：6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH- 负极：2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O 总反应式：2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑ 9．CH4燃料电池(碱性介质) 正极：2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH- 负极：CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O 总反应式：CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10．熔融碳酸盐燃料电池 （Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）： 正极：O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极：2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2 总反应式：2CO + O2== 2 CO2 11．银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH- 负极(Zn) ：Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O 总反应式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 原电池和电解池知识点归纳(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 一．原电池和电解池的比较： 二．原电池正负极的判断： ⑴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。 ⑵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。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。 ⑷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。 ⑸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。 三．电极反应式的书写： *注意点： 1.弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示； 2.注意电解质溶液对正负极的影响； 3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加H+ 、OH- 、H 2 O 来配平 1.负极：⑴负极材料本身被氧化： ①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-=M n+如：Zn-2 e-=Zn2+ ②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： 如铅蓄电池，Pb+SO 42--2e-=PbSO 4 ⑵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CH 4-O 2 (C作电极)电解液为KOH：负极：CH 4 +10OH-8 e-=C0 3 2- +7H 2 O 2.正极：⑴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， H 2SO 4 电解质，如2H++2e=H 2 CuSO 4 电解质： Cu2++2e= Cu ⑵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O 2 反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时，H 2 O参加反应，且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池（KOH电解质）O 2+2H 2 O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时，H+参加反应，产物为H 2 O 如氢氧燃料电池（KOH电解质） O 2+4O 2 +4e=2H 2 O 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①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源；②电极（惰性或非惰 性）； ③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-=H 2 ↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反 应） 阳极：2Cl--2e-=Cl 2 ↑ （氧化反 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①抗金属的电化腐蚀—牺牲阳极 的阴极保护法； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；② 电镀（镀铜）；③电冶（冶炼 Na、Mg、Al）；④精炼（精 铜）。 原电池和电解池知识点 化学专题6 原电池与电解池 [高考考向] 学科内重点热点分析 原电池与电解池是高考每年都涉及的内容，本专题的考查要求为：（1）理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。（2）了解电解和电镀的基本原理及应用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的直接考查外，还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移题，以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。 跨学科重点热点分析 以原电池和电解池原理为主的电化学是主要与物理学科交叉的重要契合点之一。原电池和电解池均与物理中的电学相关，它们之间沟通的最主要途径是电路中通过的电子电量，由此可发散至电路的连接、电功率、电流强度、电压、电阻等的计算。 [学科内综合能力测试例释] [例1]下列关于铜电极的叙述正确的是 A．铜锌原电池中铜是正极 B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极 C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 [解析]本题通过对铜电极的判定，将原电池和电解池综合在一起进行考查，意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度，在考查知识的同时，也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项A正确；精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B错误；在工件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极，选项C 正确；电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有H+、Cu2+两种离子共存时，后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到制氢气和氧气的目的。选项D不对。 [答案]A、C [例2]将质量分数为0.052的NaOH溶液1L（密度为1.06g·cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解，则这时溶液中应符合的关系是 信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解：由题设条件可知，1LNaOH溶液中含有的溶质质量为：1000mL×1.06g·cm-3×0.052=55.12g，电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增2020年常见原电池及电解池方程式
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