高三复习电化学学案

第六章第2讲电化学基础

【复习重点】

1．掌握原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，掌握一般防护方法，能区别化学腐蚀与电化学腐蚀。4．掌握铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业等反应原理。

【知识梳理】

一、原电池

1.定义：___________________________________________________。

2.组成原电池的条件:_________________；______________；___________________。

3.原电池的工作原理：

（1）以Zn---Cu（H2SO4）设计的不带盐桥的原电池

负极：作负极，负极发生反应

电极反应式：

正极：作正极，正极发生反应

电极反应式：

总反应式：

电子流向：外电路中电子由到

溶液中离子移动方向：

（2）依据氧化还原反应：2Ag+(aq) +Cu(s)＝Cu2+(aq) +2Ag(s)设计的带盐桥的原电池

负极：作负极，负极发生

电极反应式：

正极电解质溶液为：，正极发生

电极反应式：

电子流向：外电路中电子由到

盐桥中离子移动方向：

4.原电池正负极判断方法;

(1) 根据电极材料判断：

（2）根据电子的流向判断：

（3）根据发生的反应类型判断：

（4）根据反应现象判断：

（5）根据给出的方程式判断：

(6) 根据溶液中阴、阳离子的定向移动判断：

5.电极反应式的书写：

（1）先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。（2）注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。

（3）若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。

（4）正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式

（5）对于可逆电池反应，需要看清楚―充电、放电‖的方向，放电过程是体现原电池原理，

充电过程是体现电解池原理。

【练习】

1）如下图所示，用Mg和Al组成一个原电池．

(1)当电解质溶液为稀硫酸时：

① Mg电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应；

②Al电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应．

(2)当电解质溶液为NaOH溶液时：

①Mg电极是_____极，其电极反应式为，该反应是_____反应．

②Al电极是_____极，其电极反应式为，该反应是_____反应．

2）氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O

(1)电解质是KOH溶液（碱性电解质）

负极：正极：

(2)电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）

负极：正极：

(3)电解质是NaCl溶液（中性电解质）

负极：正极：

3）铅蓄电池：Pb为负极，PbO2为正极，30%的H2SO4溶液为电解质溶液。

总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4充电

放电

2PbSO4＋2H2O

负极是电极反应式

正极是电极反应式

4）高能电池─锌银电池：电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag

负极是电极反应式

正极是电极反应式

6．原电池原理的应用：

（1）设计化学电源；(2) 判断反应速率；(3)判断金属的活泼性。

二、电解池

1.定义：___________________________________________________。

2.构成电解池的条件:_________________；______________；___________________。

3. 电解池的工作原理：

阴极接直流电源极，发生反应

电极反应式：

阳极接直流电源极，发生反应

电极反应式：

总极反应式：

电子流向：

溶液中离子移动方向：

离子的放电顺序：

阳极：活性电极（金属活动顺序表中排在______________的金属）＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子

阴极：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞活泼金属阳离子

【思考】1）如何判断原电池和电解池？

2）原电池和电解池有哪些区别？

4．电极反应式的书写;

(1)首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电

子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电。

(2)然后分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式。在书写时要遵循原

子守恒和电荷守恒。

(3)最后合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

【练习】电解AgNO3溶液

（1）用惰性电极电解时，阴极：阳极：

总反应式

（2）用铜棒做阳极，石墨棒做阴极电解时，阴极：阳极：总反应式

（3）用石墨棒做阳极，铜棒做阴极电解时，阴极：阳极：总反应式

5. 电解质溶液电解的类型(惰性电极)

（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解

（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解

（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解

用惰性电极电解电解质溶液的变化情况填表：