原電池和電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié).docx

1、裝置實(shí)例1.原電池和電解池的比較:原電池原電池和電解池電解池原理使氧化還原反應(yīng)中電子作定向移動(dòng)，從而形成 電流。這種把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原 電池。使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化 還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛?學(xué)能的裝置叫做電解池。形成條件電源；電極（惰性或非惰性）電解質(zhì)（水溶液或熔化態(tài)）。 電極：兩種不同的導(dǎo)體相連; 電解質(zhì)溶液：能與電極反應(yīng)。 能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)反應(yīng)類型形成閉合回路自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定： 正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極; 負(fù)極：材料性質(zhì)較活潑的電極。由外電源決定： 陽(yáng)極：連電源的正極;陰極：連電

2、源的負(fù)極;電極反應(yīng)電子流向負(fù)極：Zn-2e -=Zn 2+ -正極_2H_+2e H 2 f （還原反應(yīng)） 負(fù)極f正極（氧化反應(yīng)）陰極：Cu 2+ +2e- = Cu （還原反應(yīng)）電流方向能量轉(zhuǎn)化正極f負(fù)極化學(xué)能f電能-陽(yáng)極_2CJ_2e 二GI 2 T電源負(fù)極f陰極；陽(yáng)極陽(yáng)極；陰極f電源負(fù)極（氧化反應(yīng)） f電源正極電源正極應(yīng)用抗金屬的電化腐蝕;實(shí)用電池。電能f化學(xué)能電解食鹽水（氯堿工業(yè)）；電鍍（鍍銅）；電冶（冶煉 Na、Mg、Al ）;精煉（精銅）2原電池正負(fù)極的判斷：根據(jù)電極材料判斷： 活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的或者非金屬為正極。 根據(jù)電子或者電流的流動(dòng)方向：電子流向：負(fù)極 f正

3、極。電流方向：正極根據(jù)電極變化判斷：氧化反應(yīng) f 負(fù)極；還原反應(yīng) f 正極。根據(jù)現(xiàn)象判斷：電極溶解f負(fù)極；電極重量增加或者有氣泡生成根據(jù)電解液內(nèi)離子移動(dòng)的方向判斷：陰離子 f 移向負(fù)極；氧離子正極。移向正極負(fù)極。n+2+M-n e-=M 女口： Zn-2 e - =Zn0反正還原反應(yīng)23電極反應(yīng)式的書寫：負(fù)極：負(fù)極材料本身被氧化: 如果負(fù)極金屬生成的陽(yáng)離子與電解液成分不反應(yīng)，則為最簡(jiǎn)單的： 如果陽(yáng)離子與電解液成分反應(yīng)，則參與反應(yīng)的部分要寫入電極反應(yīng)式中：如鉛蓄電池，Pb+SO 42- 2e-=PbSO 4負(fù)極材料本身不反應(yīng)：要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應(yīng)式，如燃料電池 GH4-O2（G

4、作電極）電解液為 KOH :負(fù)極：GH 4+10OH-8 e -=G0 32- +7H 20正極：當(dāng)負(fù)極材料能自發(fā)的與電解液反應(yīng)時(shí)，正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的反應(yīng)，H2SO4 電解質(zhì)，如 2H +2e=H 2 GuSO 4 電解質(zhì)： Gu2+2e= Gu 當(dāng)電解液為中性或者堿性時(shí)，H2O比參加反應(yīng)，且產(chǎn)物必為0H,當(dāng)負(fù)極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)時(shí)，正極則是電解質(zhì)中的如氫氧燃料電池（KOH電解質(zhì)）O2+2H2O+4e=4OH當(dāng)電解液為酸性時(shí)，H+比參加反應(yīng)，產(chǎn)物為 H20 O 2+4O2+4e=2HO4.化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學(xué)腐蝕電化腐蝕般條件金屬直接和強(qiáng)氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕反

5、應(yīng)過(guò)程氧化還原反應(yīng)，不形成原電池。因原電池反應(yīng)而腐蝕有無(wú)電流無(wú)電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反應(yīng)速率電化腐蝕化學(xué)腐蝕結(jié)果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕5.吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)O2 + 4e- + 2H 2O = 4OH -2H+ + 2e -=H 2 t負(fù)極反應(yīng)Fe - 2e-=Fe2+Fe - 2e -=Fe2+腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)考點(diǎn)解說(shuō)6. 金屬的防護(hù)在金改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。如：不銹鋼。 屬表面覆蓋保護(hù)層。常見(jiàn)方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪

6、瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面鍍 一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法:外加電源的陰極保護(hù)法：接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極。外加負(fù)極材料，構(gòu)成原電池，被保護(hù)的金屬作正極7。常見(jiàn)實(shí)用電池的種類和特點(diǎn)干電池（屬于一次電池） 結(jié)構(gòu)：鋅筒、填滿MnO 2的石墨、溶有 NH 4CI的糊狀物。酸性電解質(zhì)： 電極反應(yīng)負(fù)極：Zn-2e -=Zn 2+叫正極：2NH 4+2e-=2NH 3+H 2NH 3 和 H2 被 Zn2+、MnO 2 吸收： MnO 2+H 2=MnO+H 2O,Zn 2 + + 4NH 3 =Zn（NH 3）4 2 + 堿性電解質(zhì)

7、：（KOH電解質(zhì)） 電極反應(yīng) J負(fù)極：Zn+2OH-2e =Zn(OH) 2I正極：2MnO 2+2H 2O+2e-=2MnO0H+ Zn (OH) 2Zn+MnO 2 +2H 2O-=2MnOOH+ Zn (OH) 2鉛蓄電池(屬于二次電池、可充電電池) 結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿PbO2的鉛板、稀 H2SO4。 A.放電反應(yīng) f 負(fù)極：Pb-2e-+ SO 4 2- = PbSO4SO4= PbSO 4 +HB.充電反應(yīng) f陰極：L陽(yáng)極：原電池正極：PbO 2 +2e -+4H + +2OPbSO 4 +2e = Pb+ SO 4 2-電解池PbSOZe + 2H 2O = PbO 2 +4H+ +

8、 SO丄亠放電亠總式：Pb + PbO 2 + 2H 2SO4 耳=2PbSO 4 + 2H 2O充電42-電極名稱看電子得失，電極反應(yīng)式注意：放電和充電是完全相反的過(guò)程，放電作原電池，充電作電解池。 的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來(lái)應(yīng)與總反應(yīng)式相同。鋰電池結(jié)構(gòu)：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。A電極反應(yīng)負(fù)極：2Li-2e = 2Li+、正極：I 2 +2e = 2I 總式：2Li + I 2 = 2LiIB MnO 2做正極時(shí)：負(fù)極：2Li-2eI 正極：MnO 2+e = MnO 2 -=2Li+總 Li +MnO 2 = Li MnO 2鋰電池優(yōu)點(diǎn)：體積小，無(wú)電解液滲漏，電壓隨放電時(shí)間緩慢

9、下降，應(yīng)用:心臟起搏器，手機(jī)電池，電腦電池。A.氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、 KOH 溶液。負(fù)極： H2- 2e + 2OH- = 2H 20 正極：O2 + 4e + 2H 2O = 4OH 總式：2H 2+O 2=2H 2O（反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)生電流）注意：還原劑在負(fù)極上反應(yīng)，氧化劑在正極上反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時(shí)必須考慮介質(zhì)參加反應(yīng)（先常規(guī)后深入）。若相互反應(yīng)的物質(zhì)是溶液，則需要鹽橋（內(nèi)裝KCI的瓊脂，形成閉合回路）。電極反應(yīng)廟StB .鋁、空氣燃料電池以鋁一空氣一海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷

10、氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后 就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高電極反應(yīng)：鋁是負(fù)極2050倍。4Al-12e -= 4Al 3+ ;石墨是正極30 2+6H 2O+12e=12OH &電解池的陰陽(yáng)極判斷：由外電源決定：陽(yáng)極：連電源的正極;根據(jù)電極反應(yīng):氧化反應(yīng)f陽(yáng)極陰極：連電源的負(fù)極;還原反應(yīng) f陰極根據(jù)陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向：陰離子移向 電子幾點(diǎn)流方向： 電子流向:電源負(fù)極電流方向:電源正極f陽(yáng)極；陽(yáng)離子移向 f陰極，根據(jù) f陰極；陽(yáng)極 f電源正極f陽(yáng)極；陰極f電源負(fù)極陽(yáng)極： 如果電極為活潑電極， 如果電極為惰性電極， 陰離子放電順序 s2-iAg以前的，則電極失電子，被

11、氧化被溶解，C、Pt、Au、Ti等，則溶液中陰離子失電子，Br Cl OH -含氧酸根 F 陰極：（.陰極材料（金屬或石墨）總是受到保護(hù)）根據(jù)電解質(zhì)中陽(yáng)離子活動(dòng)順序判斷， 活動(dòng)順序表的反表 金屬活潑性越強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的放電能力越弱，既得電子能力越弱。K+ Ca 2+ Na+ Mg 2+ Al 3+ （H+） Zn 2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu 2+ Hg 2+ Al 2O3原理陽(yáng)極20 4e- =O21+Al3 +3e- =Al 電解總反應(yīng)：4Al 3+6O2 - =4AI+3O2 t陰極 設(shè)備：電解槽 邙日極C、陰極Fe ）因?yàn)殛?yáng)極材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng):定時(shí)補(bǔ)充。C+O 2 f CO+CO 2，故需C、電鍍：用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過(guò)程。鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理：2+“陽(yáng)極 Zn 2e - = Zn （陰極 Zn 2+