原电池形成三条件.pdf

一原电池与电解池的比较分类原电池电解池定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置形成条件活泼性不同的两个电极电解质溶液形成闭合回路外加直流电源，形成回路电解质溶液（或熔融的电解质）有电极电极名称负极 正极阳极 阴极反应类型氧化 还原氧化还原外电路电子流向负极流出、正极流入 阳极流出、阴极流入离子移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极阳离子流向阴极，阴离子流向阳极内部负极流向正极阳极流向阴极电流流向外部正极流向负极负极流向正极二原电池的原理（1）相对活泼金属作负极，失去电子，发生氧化反应.（2）相对不活泼金属（或碳）作正极，得到电子，发生还原反应（3）导线中（接触）有电流通过，使化学能转变为电能三原电池，电解池的判断(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)，看溶液两极插入溶液中，看回路形成闭合回路或两极直接接触，看本质有无氧化还原反应发生。(2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。四原电池正、负极的确定(1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极，相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。一般，负极材料与电解质溶液要能发生反应，如：MgAlHCl溶液构成的原电池中，负极为 Mg；但 MgAlNaOH 溶液构成的原电池中，负极为Al。(2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。如：甲醇燃烧电池，顾名思义，甲醇燃烧一般生成二氧化碳，则碳的价态升高，失电子。所以通入甲醇的电极为负极(3)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生，电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极，燃料电池除外。如：ZnCCuSO4 溶液构成的原电池中，C电极上会析出紫红色固体物质，则 C 为此原电池的正极。(4)根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近显色指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉、高锰酸钾溶液等)的变化情况来分析推断该电极发生的反应、化合价升降情况、是氧化反应还是还原反应、是 H+还是 OH-或 I-等放电，从而确定正、负极。(5)根据外电路中自由电子的运动方向规定：在外电路中电子流出的电极叫负极，电子流入的电极叫正极。(6)根据内电路中自由离子的运动方向规定：在内电路中阳离子移向的电极叫负极，阴离子移向的电极叫正极。五电极反应式的书写：加减法书写电池反应式归纳：电池总反应：还原剂+氧化剂+介质氧化产物+还原产物+其他负极：还原剂ne-+介质氧化产物(还原剂失去电子，发生氧化反应)正极：氧化剂ne-介质还原产物(氧化剂得到电子，发生还原反应)注意：两个电极反应式相加即得电池总反应离子方程式，用电池总反应离子方程式减去较简单电极的反应式即为较复杂电极的反应式。原电池反应式一般都可以用加、减法书写。书写时，无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒，又要满足质量守恒。六电解池1.电极的判断及反应的类型(1)看电源正、负极。若与电源负极相连，则为阴极。(2)看电极周围元素价态的升降。若价态升高，则为阳极。注意：元素价态的升降的判断很多时候是从各种实验现象(如通过对气体成分的描述来判断)来推测反应产物而得出的。(3)看电子的流向。若是电子流出的电极，刚为阴极。注意：一定不能根据两极活泼性的相对大小判断。(4)阳极：若为活性电极，则电极本身失电子，发生氧化反应。阴极：电极本身不反应(不论是惰性电极还是活性电极)。溶液中阳离子在阴极获得电子，发生还原反应。2电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动顺序表 Ag 以前)作阳极则电极材料失电子，电极溶解。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则只看溶液中的离子的失电子能力，阴离子放电顺序为：S2-I-Br-Cl-OH-(水)。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断：Ag+Hg2+Fe3+(Fe2+)Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)(水)记住几句话：原电池：失高氧负（失电子，化合价升高，被氧化，是负极）得低还正（得电子，化合价降低，被还原，是正极）电子从负极通过外电路到正极电解池：氧阳还阴（失电子，被氧化，做阳极；得电子，被还原，做阴极）由于外加电场的作用，电解池中阳离子做定向移动，由阳极移动到阴极产生电流七分析电解应用的主要方法和思路1、电解质在通电前、通电后的关键点是：通电前：电解质溶液的电离（它包括了电解质的电离也包括了水的电离）。通电后：离子才有定向的移动（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）。2、在电解时离子的放电规律是：阳极：金属阳极S2-I-Cl-OH-含氧酸根F-阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+（浓）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+八金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。金属腐蚀的两种类型：化学腐蚀和电化学腐蚀1.化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体（O2，CL2，SO2）或非电解质液直接发生化学反应而引起的腐蚀。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2.电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。3.金属的常见防护方法(1).在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.(3)电化学防护a.牺牲阳极保护法：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀.b.外加电流法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。小结防腐蚀措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保护法腐蚀牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条件的防腐无防护条件的防腐4.电化学腐蚀（析氢腐蚀，吸氧腐蚀的比较）分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe 2e=Fe2+2Fe 4e=2 Fe2+正极反应2H+2e=H22H2O+O2+4e=4OH-总反应Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=(加热)Fe2O3+3H2O5.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较分类化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严重6.电离与电解的比较分类电离电解条件电解质溶于水或熔融状态电解质电离后再通直流电过程电解质电离成自由移动的离子阴阳离子定向移动在两极上放电特点只产生自由移动离子发生氧化还原反应，生成新物质例子CuCl2=Cu2+Cl-CuCl2=(电解)Cu+Cl2联系电解必须建立在电离的基础上9说明：强碱，含氧酸，活泼金属的含氧酸盐，用惰性电极电解时，实际上是电解H2O，溶质的质量分数增大，浓度增大。电解产物的判断要遵循阴阳离子的放电顺序。电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需要适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。十惰性电极电解电解质溶液的规律类型电极反应特点 实例电解物质电解质溶液浓度PH电解质溶液复原NaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水 电解水型阴极：4H+4e=2H2阳极：4OH-4e=2H2O+O2Na2SO4水增大不变水HCl电解质减小增大氯化氢电解质电解类型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电CuCl2电解质减小增大氯化铜放 H2生碱型阴极：放出 H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放 O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：OH-放电生成酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜【小结小结】原电池、电解池、电镀池的比较：