1、原電池原電池電解池電解池原原理理能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化借助借助氧化還氧化還原反應(yīng)原反應(yīng)而產(chǎn)而產(chǎn)生生的裝的裝置置。借助借助引引起起氧化還原氧化還原反應(yīng)反應(yīng)的裝置的裝置化學(xué)能化學(xué)能 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為為電能電能電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能一、原電池一、原電池構(gòu)成原電池的基本條件是什么？構(gòu)成原電池的基本條件是什么？ （1 1）必須自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)必須自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng) （3 3）電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液；（4 4）兩個電極必須兩個電極必須相連相連并形成并形成閉合回路閉合回路。（2 2）兩種活潑性不同的兩種活潑性不同的導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料作電極；作電極；把把化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能的裝置。的裝置。產(chǎn)生電流

2、產(chǎn)生電流失失e-沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移負(fù)負(fù)極極正正極極陰離子陰離子陽離子陽離子ee外電路外電路（電子流動電子流動）內(nèi)電路內(nèi)電路（離子流動）（離子流動）氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)M - ne- = Mn+還原反應(yīng)還原反應(yīng)Nm+ + me- = N比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目正極正極負(fù)極負(fù)極電子流動方向電子流動方向金屬活潑性金屬活潑性電極反應(yīng)電極反應(yīng) 電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化離子移動方向離子移動方向電子流入電子流入電子流出電子流出相對不活潑相對不活潑相對活潑相對活潑還原反應(yīng)還原反應(yīng)Nm+ + me- = N氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)M - ne- = Mn+增大或不變增大或不變減小減小陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該

3、極移向該極原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用原電池電極的判斷原電池電極的判斷例：鉛蓄電池放電時的反應(yīng)總方程式例：鉛蓄電池放電時的反應(yīng)總方程式 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O例：銀鋅紐扣電池放電時反應(yīng)的總方程式例：銀鋅紐扣電池放電時反應(yīng)的總方程式 Zn+Ag2O +H2O =2Ag+Zn(OH) 2原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫找出兩極放電的物質(zhì)找出兩極放電的物質(zhì)分析放電后的產(chǎn)物是否與溶液中溶質(zhì)反應(yīng)分析放電后的產(chǎn)物是否與溶液中溶質(zhì)反應(yīng)氫氧燃料電池（電解質(zhì)溶液為硫酸溶液）：氫氧燃料電池（電解質(zhì)溶液為硫酸溶液）： （電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀

4、溶液）（電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液）原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用設(shè)計簡單的原電池設(shè)計簡單的原電池例：將氧化還原反應(yīng)：例：將氧化還原反應(yīng)：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+設(shè)計設(shè)計成一個原電池成一個原電池Fe比比Fe活潑差的金屬或石墨活潑差的金屬或石墨 CuSO4 、CuCl2等等負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：加快氧化還原反應(yīng)的速率加快氧化還原反應(yīng)的速率原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用判斷金屬的活潑性判斷金屬的活潑性金屬的腐蝕及其防護(hù)金屬的腐蝕及其防護(hù)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件共同點(diǎn)共同點(diǎn)是否構(gòu)成原電池是否構(gòu)成原電池有無電流有

5、無電流實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕比比化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕普遍得多普遍得多金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)直接直接發(fā)生發(fā)生化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)不純金屬跟接觸的電解不純金屬跟接觸的電解質(zhì)溶液發(fā)生質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)無電流無電流無原電池?zé)o原電池構(gòu)成無數(shù)構(gòu)成無數(shù)微小原電池微小原電池有弱電流有弱電流金屬被腐蝕金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬的腐蝕及其防護(hù)金屬的腐蝕及其防護(hù)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕鋼鐵的電化學(xué)腐蝕比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件電電極極反反應(yīng)應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)鋼鐵表面吸

6、附的水膜鋼鐵表面吸附的水膜酸酸性較強(qiáng)時性較強(qiáng)時Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H2鋼鐵表面吸附的水膜鋼鐵表面吸附的水膜酸酸性較弱或呈中性時性較弱或呈中性時Fe - 2e- = Fe2+O22H2O4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3xH2O鐵銹鐵銹吸氧吸氧腐蝕腐蝕比比析氫析氫腐蝕腐蝕普遍得多普遍得多組成電解池的條件組成電解池的條件：(1)外接直流電源外接直流電源(2)電極電極(金屬或惰性電極金屬或惰性電極)(3)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 (4)形成閉合回路

7、形成閉合回路 陽極陽極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極 還原反應(yīng)還原反應(yīng)e-e-二二. 電解池電解池陽陽極極陰陰極極 陰離子陰離子陽離子陽離子氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng) Nm+me-=NeeRnneR電流電流方向方向電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電源正極電源正極電解池電解池陽陽極極電源負(fù)極電源負(fù)極電解池電解池陰陰極極比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目陰極陰極陽極陽極與電源連接與電源連接電子流動方向電子流動方向電極反應(yīng)電極反應(yīng) 電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化離子移動方向離子移動方向接電源負(fù)極接電源負(fù)極接電源正極接電源正極電子流入電子流入電子流出電子流出Nm+ + me = N(還原反應(yīng)還原反應(yīng))Rn ne= RM ne= Mn

8、+(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))增大或不變增大或不變減小或不變減小或不變陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該極移向該極 在惰性電極上離子放電順序：在惰性電極上離子放電順序： 陰極陰極(與電極材料無關(guān)與電極材料無關(guān))：Ag+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得到電子得到電子 順序順序 陽極陽極(與電極材料有關(guān)與電極材料有關(guān))： 活性電極活性電極 S2-I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 失去電子順序失去電子順序 活性電極活性電極(除除C、Pt、Au等以外的其他金屬等以外的其他金屬)用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律用惰性電極

9、電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律（1）電解水型）電解水型（NaOHNaOH、H H2 2SOSO4 4、K K2 2SOSO4 4等）的電解等）的電解陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： 2H2O 2H2 + O2電解電解（2）分解電解質(zhì)型）分解電解質(zhì)型CuCl2溶液的電解溶液的電解陰極：陰極：Cu2+ + 2e- Cu陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CuCl2 Cu + Cl2電解電解濃度？濃度？PH值？如何復(fù)原？值？如何復(fù)原？（3）放氫生堿型）放氫生堿型NaCl溶液的電解溶液的電解陰極：陰極：4H+

10、 + 4e- 2H2陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電解電解（4）放氧生酸型）放氧生酸型陰極；陰極；2Cu2+ + 4e- 2Cu陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2OCuSO4溶液的電解溶液的電解總反應(yīng)：總反應(yīng)：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4電解電解電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅粗銅純銅純銅 CuSO4溶液溶液陽極：陽極：粗銅粗銅陰極：陰極：純銅純銅電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液溶液Cu2e= Cu2+ 比銅活潑的雜質(zhì)也會同時失去電比銅活潑的雜質(zhì)也會同

11、時失去電子而溶解：子而溶解：Zn2e= Zn2+ Fe2e= Fe2+ Ni2e= Ni2+ 比銅不活潑的雜質(zhì)（比銅不活潑的雜質(zhì)（Au、Ag）不會溶解）不會溶解而從陽極上脫落下來而形成而從陽極上脫落下來而形成陽極泥陽極泥。Cu2+ 2e= Cu（濃度會逐漸降低濃度會逐漸降低） 電鍍銅電鍍銅陽極：陽極：銅片銅片陰極：陰極：待鍍鐵制品待鍍鐵制品Cu2e= Cu2+Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的濃度？溶液的濃度？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在鐵制品上鍍上了一層銅在鐵制品上鍍上了一層銅利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程叫薄層其它金屬或合金的過程

12、叫電鍍電鍍。電鍍的目的：電鍍的目的：（1）增強(qiáng)防銹抗腐能力；）增強(qiáng)防銹抗腐能力；（2）增加美觀和表面硬度。）增加美觀和表面硬度。保持不變保持不變陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬:MneMn陰極陰極鍍件金屬鍍件金屬: MnneM電解液電解液:含鍍層金屬陽離子的鹽溶液含鍍層金屬陽離子的鹽溶液電鍍槽電鍍槽特特點(diǎn)點(diǎn)（1）陽極本身溶解；）陽極本身溶解；（2）電解液濃度保持不變。）電解液濃度保持不變。離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿陽極：陽極： 鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等氧化物涂層）氧化物涂層）陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng) 只允許陽離子通過，能阻止只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過陰離子和氣體通過

13、將電解槽隔成陰極室和陽極室。將電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜：陽離子交換膜：陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電解電解陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl2 有關(guān)電解的計算有關(guān)電解的計算原則原則: 電化學(xué)的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)電化學(xué)的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),各電極各電極上上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等,無論是單一電池?zé)o論是單一電池還是串聯(lián)電解池還是串聯(lián)電解池,均可抓住均可抓住電子守恒電子守恒計算計算.關(guān)鍵關(guān)鍵: 電極名稱要區(qū)分清楚電極名稱要區(qū)分清楚. 電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確. 各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循各產(chǎn)物

14、間量的關(guān)系遵循電子得失守恒電子得失守恒. 例：例：按右圖裝置進(jìn)行電解（均是惰性電按右圖裝置進(jìn)行電解（均是惰性電極），已知極），已知A燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL20的的NaOH溶液，溶液，B燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL pH為為6的的CuSO4溶液。通電一段時間后，在溶液。通電一段時間后，在b電電極上收集到極上收集到28mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則B燒杯中溶液燒杯中溶液pH變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略不計）不計） （ ） A4 B3 C2 D1C C練習(xí)：練習(xí)： 把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一鎂、

15、氯化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為：鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為：A1：2：3 B3：2：1 C6：3：1 D6：3：2D D 高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反比，該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：應(yīng)為：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是，下列敘述不正確的是 A. 放電時負(fù)極反應(yīng)為：放電時負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e 2OH Zn(OH)2B 充電

16、時陽極反應(yīng)為：充電時陽極反應(yīng)為：Fe OH 33e 5OH FeO42- 4H2OC. 放電時每轉(zhuǎn)移放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有電子，正極有1 molK2FeO4被氧化被氧化 D. 放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)C 鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H+2SO2-4 2PbSO4+2H2O請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）:1. 放電時：正極的電極反應(yīng)式是放電時：正極的電極反應(yīng)式是_;電解液中電解液中H2SO