[高三复习]原电池、电解原理及其应用(2)

1、1 化学反应与能量化学反应与能量 电化学电化学一、基本概念与基本理论一、基本概念与基本理论原电池原电池(化学电源化学电源)、电解池（精炼池、电镀池）、电解池（精炼池、电镀池）22014考纲考纲要求：要求：5) 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。了解化学在解决能源危机中的重要作用。6）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电了解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。了解常见化学电源极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。的种类及其工作原理。7）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属

2、腐蚀）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。的危害，防止金属腐蚀的措施。31、概念：原电池是、概念：原电池是_的装置。的装置。 原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将化学能转化为电能将化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应例：例：如右图所示，组成的原电池：如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为）当电解质溶液为稀稀H2SO4时：时：Zn电极是电极是_（填（填“正正”或或“负负”）极，）极，其电极反应为其电极反应为_，该反应，该反应是是_（填（填“氧化氧化”或或“还原还原”，下同）反应；，下同）反应；Cu电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反

3、应为_,该反应是该反应是_反应。反应。（2）当电解质溶液为）当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液溶液时：时： Zn电极电极是是_极，其电极反应为极，其电极反应为_，该反应是该反应是_反应；反应；Cu电极是电极是_极，极，其电极反应为其电极反应为_,该反应该反应_反应反应.负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正2H+ +2e- =H2还原还原负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正Cu2+ + 2e - = Cu还原还原一、原电池一、原电池4氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产

4、生还原反应还原反应Cu2+2e- =Cu阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 Cu2+2e- =CuZn-2e- =Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路53、原电池的形成条件：、原电池的形成条件： 两极一液一连线两极一液一连线 （1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。或金属氧化物）作电极。 （

5、2）电极材料均插入电解质溶液中。）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：）内部条件：能自发进行氧化还原反应。能自发进行氧化还原反应。64、原电池的正负极的判断方法、原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动（根据电子流动方向方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极 较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为

6、正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反应发生的反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出：负极负极正极正极7造成的主要原因造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用极化作用。二、对原电二、对原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究为

7、了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？你能解释它的工作原理吗？提出问题：？提出问题： 右图是我们在必修右图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。因此不适合实际应用。这是什么原因造成的这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？呢？有没有什么改进措施？8此电池的优点：此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。能产生持续、稳定的电流

8、。 锌半电池，锌半电池， 铜半电池铜半电池9实验：（选修实验：（选修4书书76页实验页实验4-1）实验探索实验探索实验现象：实验现象：分析分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？盐桥在此的作用是什么？ 有盐桥存在时电流计指针发有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。到零点，说明没有电流通过。盐桥制法：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入U形管中形管中(注意不要产生裂隙注意不要产生裂隙)，将冷却

9、后的将冷却后的U形管浸泡在形管浸泡在KCl或或NH4NO3的饱和溶液中即可。的饱和溶液中即可。2)将将KCl或或NH4NO3的饱和溶液装入的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。形管，用棉花都住管口即可。10盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。得出结论得出结论 由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中阴离子）的存在，其中阴离子ClCl- -向向ZnSOZnSO4 4溶液扩溶液扩散和迁移，阳离子散和迁移，阳离子K K+ +则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的溶液扩散和迁移，分别中和过

10、剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。若电解若电解质溶液与质溶液与KClKCl溶液反应产生沉淀，可用溶液反应产生沉淀，可用NHNH4 4NONO3 3代替代替KClKCl作盐桥。作盐桥。（2 2）平衡电荷。）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完靠离子迁移完成成的。的。取出盐桥，取出盐桥，ZnZn失去电子形成的失去电子形成的Zn

11、Zn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液，溶液，ZnSOZnSO4 4溶溶液因液因ZnZn2+2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+ 变为变为Cu Cu ，使得，使得 SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。11学与问学与问在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？道电池的其它应用吗？ 电池电池化学电池化学电池太

12、阳能电池太阳能电池原子能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置能通过热能转换器转变为电能的装置12知识点知识点1：化学电池：化学电池1)概念概念:将化学能变成电能的装置将化学能变成电能的装置2)分类分类:一次电池又称不可充电电池一次电池又称不可充电电池如：干电池如：干电池二次电池又称充电电池二次电池又称充电电池蓄电池蓄电池燃料电池燃料电池3)优点优点:4)电池优劣的判断标准电池优劣的判断标准:能量转换效率高，供能稳定可靠。能量转

13、换效率高，供能稳定可靠。可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。和电池组，使用方便。易维护，可在各种环境下工作。易维护，可在各种环境下工作。比能量比能量 符号符号(Ah/kg)，(Ah/L)指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少比功率比功率符号是符号是W/kg，W/L)指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小电池的储存时间的长短电池的储存时间的长短13锂电池锂电池干电池干电池叠层电池叠层电池纽扣电池纽扣电池各各类类电电池池知识点知识点2：

14、各类电池：各类电池141 1、干电池、干电池( (普通锌锰电池）普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充墨周围填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉作电解质溶液，和淀粉作电解质溶液，还还填充填充MnOMnO2 2的黑色粉末吸收正极放出的的黑色粉末吸收正极放出的H H2 2，防止产生极化，防止产生极化现象。电极总的反应式为：现象。电极总的反应式为：2NH2NH4 4Cl+Zn+2MnOCl+Zn+2MnO2 2=ZnCl=ZnCl2 22NH3+MnMn2 2O

15、O3 3+H+H2 2O O请写出各电极的电极反应。请写出各电极的电极反应。(一一) 一次电池一次电池15练：写出练：写出锌锰干电池锌锰干电池的电极反应和总化学反的电极反应和总化学反应方程式。应方程式。负极负极正极正极总反应总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？化判断它已经不能正常供电了？_我们在我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2Zn+2N

16、H4+=Zn2+2NH3+H2锌筒变软，电池表面变得不平整锌筒变软，电池表面变得不平整2MnO2+H2=Mn2O3+H2O16负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2正极（石墨）：正极（石墨）：2MnO2+ 2e - +2H2O=2Mn OOH +2 OH 总反应：总反应：Zn+ 2MnO2+2 H2O =2 Mn OOH+ Zn(OH)2碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池金属棒碱性锌锰电池的优点：碱性锌锰电池的优点： 电流稳定，放电容量、时间增大几倍，电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。不会气涨或漏液。普通锌锰干电池普通锌锰干电池缺点：放电量小，放电

17、过程中易气涨或漏液缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液172 2、迷你型电池（电解质、迷你型电池（电解质KOHKOH） 优点：电压高、稳定，低污染。优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器用途：手表、相机、心率调节器 HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S）Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）负极（锌）：负极（锌）：Zn-2e- + 2OH - =ZnO+H2O正极（银）：正极（银）： Ag2O+ 2e- + H2O=2Ag+2OH-183 3、锂电池、锂电池锂电池：锂电池：（- -）LiLi（S S） LiILiI（晶片）（晶片） I I2 2(+(+） 锂亚

18、硫酰氯电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl(Li-SOCl2 2) )：8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li=6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S负极：负极： ；正极：；正极： 。用途：质轻、高能用途：质轻、高能( (比能量高比能量高) )、高工作效率、高稳定电压、工、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e8Li-8e- -=8Li=8Li+ +3SOCl3SOCl2 2+8e+8e- -=6Cl=6Cl- -+SO+SO3 32-2-+2S+2S19电池铅蓄电池电

19、池铅蓄电池1、电极材料及原料、电极材料及原料2、电解质溶液、电解质溶液3、电极反应式：、电极反应式：正极：正极：PbO2 负极：负极：PbH2SO4溶液溶液负极（负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O 正极（正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：总反应：(放电时放电时)( (二二) )二次电池二次电池( (可充电可充电) )转移转移1mole-消耗多少消耗多少molH2SO4202PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

20、充电过程充电过程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) 还原反应还原反应阴极：阴极：阳极：阳极：PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) 氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：放电放电充电充电213)铅蓄电池优缺点简析铅蓄电池优缺点简析缺点：缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：优点：

21、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池离子蓄电池222 2、银锌蓄电池、银锌蓄电池 正极壳填充正极壳填充AgAg2 2O O和石墨，负极盖填充锌汞合和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液金，电解质溶液KOHKOH。反应式为：。反应式为：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O O 写出电极反应式。写出电极反应式。充电充电放电放电23银银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器

22、的电源，它的锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放电放电充电充电此电池放电时，负极上发生反应的物质是（此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD电极反应：电极反应：负极：负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正极：正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-243 3、镍镉电池、镍镉电池NiO2+Cd+2H2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 放放电电充电充电负极材料：负极材料：CdCd；正极材料：正极材料：涂有涂有NiONi

23、O2 2，电解质：电解质：KOHKOH溶液。溶液。反应式如下：反应式如下：写出电极反应式。写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 25镍镉可充电电池可发生如下反应：镍镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2电极反应：电极反应：负极：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(O

24、H)2+2OH-26大有发展前景的燃料电池大有发展前景的燃料电池 燃料电池燃料电池是利用是利用氢气、天然气、甲醇氢气、天然气、甲醇等燃等燃料与料与氧气或空气氧气或空气进行电化学反应时释放出来的进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃燃料电池的能量转化率可达近料电池的能量转化率可达近80%80%，约为火力发，约为火力发电的电的2 2倍倍。这是因为火力发电中放出的废热太。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的多。燃料电池的噪声噪声及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零废气污染都接近零；燃料电池发明于燃料电池

25、发明于1919世纪世纪3030年代年代末，经反复试验、改进，到末，经反复试验、改进，到2020世纪世纪6060年代才开始进入年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：大致情况如下： ( (三三) )燃料电池燃料电池27氢氧燃料电池工作原理氢氧燃料电池工作原理介质介质电池反应：电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e-

26、 = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-28固体氢氧燃料电池固体氢氧燃料电池固体电解质介质固体电解质介质电池反应： 2H2 + = 2H2O 负极正极负极 正极2H2 - 4e- +2O2= 2H2O O2 + 4e-= 2O2 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 29它是以两根金属铂片插入它是以两根金属铂片插入KOH溶液溶液中作电极，又在两中作电极，又在两极上分别通入甲烷极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：和氧气。电极反应为：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -CH4+ 10OH -

27、8e-= CO32- + 7H2OCH4+ 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3 H2O甲烷新型燃料电池甲烷新型燃料电池分析溶液的分析溶液的pH变化。电解质为变化。电解质为KOH溶液溶液若用若用C2H6、CH3OH呢？呢？30C2H6燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液溶液负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：CH3OH燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液溶液负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：7O2+ 14H2O +28e-=28OH -2C2H6+ 36OH -28e-= 4CO32- + 24H2O2C2H6+ 7O2 +8KOH = 4

28、K2CO3 + 10 H2O3O2+6H2O +12e-= 12OH -2CH3OH+ 16OH -12e-= 2CO32- + 12H2O2CH3OH+ 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6 H2O31C4H10、空气、空气燃料电池、电解质为熔融燃料电池、电解质为熔融K2CO3, 用稀土金属材料作电极（具有催化作用）用稀土金属材料作电极（具有催化作用）负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：13O2 +52e- + 26CO2 =26CO3 2-2C4H10 -52e- + 26CO32- = 34 CO2+ 10H2O2C4H10+ 13O2 = 8CO2 + 10 H2

29、O32铝铝空气燃料电池（海水）：空气燃料电池（海水）：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：3O2 +12e- + 6H2O =12OH-4Al -12e- = 4Al3+4Al +3O2 +6H2O = 4Al(OH)3331.利用原电池原理设计新型化学电池；利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。而受到保护。如在铁器表面镀

30、锌。三、原电池的主要应用：三、原电池的主要应用：5.解释某些化学现象解释某些化学现象34(1)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）(四四)原电池原理应用：原

31、电池原理应用：35(2)比较反应速率比较反应速率例例2 ： 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸；盐酸；B.A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（ D ）原电池原理应用：原电池原理应用：36(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例3： 下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：原电池原理应用：37例例4：下

32、列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)38例例5：原电池设计：原电池设计：1、用、用Zn、Fe、Al分别与分别与Ag或或Cu作两极作两极，NaCl作电解作电解质溶液，试分析写出两极反应式质溶液，试分析写出两极反应式2、铝镁、铝镁NaOH电池电池3、铜铁浓、铜铁浓HNO34、 试根据反应：试根据反应：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)+2Ag设计设计成原电池，画出装置图，并写出电极反应式。若成原电池，画出装置图，并写出电极反应式。若用到盐桥，则盐桥中电解质可用用到盐桥，则盐桥中电解质可

33、用。5、 Fe+2Fe3+=3Fe2+, Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+6、 如何使反应：如何使反应：Cu+2H+=Cu2+ H2发生？发生？KNO3溶液溶液39例例6：在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）AHCl（aq）+NaOH（aq）NaCl(aq)+H2O（l） H0B4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) 4Fe(OH)3（s） H0C3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l) H0D2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l)H I- Br- C

34、l- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- + +区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2+ +区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl+ +区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3+ +区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+49电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸

35、盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaClNaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 3.3.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律小结：电解的规律小结： 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2阴极：阴极：4H4H+ +4e

36、+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e- =Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e = Cl = Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH- - 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO50只放氢只放氢pHpH升；升；只放氧只放氧pH降；降；放氢放氧浓度增；放氢

37、放氧浓度增；无氢无氧少本身。无氢无氧少本身。歌诀歌诀：51电解原理的应用电解原理的应用1、镀铜反应原理、镀铜反应原理 阳极阳极(纯铜纯铜)：Cu-2e=Cu2+， 阴极阴极(镀件镀件)：Cu2+2e=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4 .2、氯碱工业反应原理、氯碱工业反应原理 阳极：阳极：2Cl-2e- =Cl2，阴极：，阴极：2H+2e- =H2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+ Cl23、电解精炼反应原理、电解精炼反应原理(电解精炼铜电解精炼铜) 粗铜中含粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等 阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu-2e- = Cu

38、2+， （Zn-2e- = Zn2+， Ni-2e- = Ni2+， Fe-2e- = Fe2+，等），等） 阴极阴极(精铜精铜)： Cu2+2e- =Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 Zn2、Ni2等等 阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在液中。金属活动顺序排在Cu后的后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”。52总结总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较 *原电池原电池电解池电解

39、池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应化学能转变成电化学能转变成电能的装置。能的装置。将电能转变成化学能将电能转变成化学能的装置。的装置。应用电解原理在某些应用电解原理在某些金属表面镀上一层其金属表面镀上一层其它金属的装置。它金属的装置。活动性不同两电极活动性不同两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路两电极接直流电源两电极接直流电源电极插入电解质溶液电极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源正极镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金电镀液须含有镀层金属的离子属的离子负极：较活泼金属；负极：较活泼金属；正

40、极：较不活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属或能导电的非金属等等)阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应53高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为应为3Zn + 2K2FeO4

41、 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列叙述下列叙述不正确不正确的是（的是（ ） A放电时负极反应为：放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2 B充电时阳极反应为：充电时阳极反应为： Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO42+ 4H2O C放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极有电子，正极有1mol K2FeO4 被氧化被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强24放电放电 例题例题1充电充电C54 放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。解池，阳极发生还原反应。 结合电极总反应式可判断结合电极总反应式可判断A、B正确；正确； 放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极应该有电子，正极应该有1mol K2FeO4被还原