原电池和电解池物理化学
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高中化学原电池和电解池全面总结超全版公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):↑+2NaOH强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO2+H2O H2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2+ H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。
②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极3。
常见实用电池的种类和特点⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收: MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:②实用电池。
电冶(冶炼Na 、Mg 、Al );④精炼(精铜)。
结果使金属腐蚀 使较活泼的金属腐蚀负极反应Fe - 2e+2CI 2++2e・Cu阴极Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5 •电镀铜、精炼铜比较考点解说= =1•电化腐蚀:发生原电池反应L 有电流云星 (1|吸氧腐蚀负极:Fe~ 2e==Fe •+2H 2O==4OH'正极:O 尹4e总式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH )24Fe(OH )2+O2 +2H2 O==4Fe(OH)s 2Fe(OH )3==Fe2O3+3H2O++HCO3(2)析圣》腐蚀• CO 2+H 2O H 2CO 3 H==Fe 2+ 负极:Fe - 2e+ + 2e'==H 2 f正极:2H总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + 舄人Fe(HC°3)2水解、空气氧化、风吹曰晒得 Fe 203o电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀 粗铜金属作阳极,精铜作阴极, CUSO4溶液作电极反应液必须含有镀层金属的离子・ 2+阳极Cu - 2e电解液・2+・2+小阳极:Zn - 2eCu -2e= Cu寺二 Cu2++2e = Cu=Zn2+ + 2e~ = Cu阴极:Cu阴极Cu溶液变化6•电解方程式的实例电镀液的浓度不变 (用惰性电极电解)溶液中溶质浓度减小申•解质溶液阳机反应式阴机反应式总反应方程式 (条件:电解)溶液酸碱件誉化CuCI?2 31•-2e=CI 2 f2++2e= CuCuCl2= C 1+CI2THCI:Cl2F ++2e=H 2^|2HCI=HN82SO4 4( )H -4e =2H2O+O2 2H +2eH2SO4 DHNaOH40H■-4e=2H 2O+O 2 f2H ++2e=H 2 fNaCI2CI -2e++2e =H 2=ci 2 t2H2H 2O=2H 2 f +02 f消耗水,碱性增强2NaCI+2H2O=H 2 f +CI 2 f+2NaOHH加电,碱性增强■^e '=2H 2O+O 2 f-4e=2H 2O+O 2 fCu 2++2e'= CuCu 2++2e = Cu 2CUS °4+2H2°=2CU+。
原电池和电解池比较1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2+ H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化原理电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应由电极本身性质决定:由外电源决定:电极名称正极:材料性质较不活泼的电极;阳极:连电源的正极;负极:材料性质较活泼的电极。
阴极:连电源的负极;电极反应-=Zn2+ (氧化反应)负极:Zn-2e++2e-=H2↑(还原反应)正极:2H2++2e- = Cu (还原反应)阴极:Cu--2e-=Cl2↑(氧化反应)阳极:2Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。
因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀>化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强- 正极反应O2 + 4e-+ 2H2O == 4OH-2H+ + 2e ==H2↑-==Fe2+ Fe -2e- ==Fe2+负极反应Fe -2e腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内4.电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuC2l 电解2+==== Cu+Cl2 CuCl2==Cu+2Clˉ- = Cu2+阳极Cu -2e2++2e- = Cu阴极Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5.电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作液必须含有镀层金属的离子电解液电极反应- 2+阳极 Cu -2e= Cu 2++2e -= Cu阴极 Cu-2+阳极: Zn - 2e = Zn 2+ + 2e -= Cu阴极: Cu- Cu - 2e2+= Cu等溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.电解方程式的实例 (用惰性电极电解) :电解质溶液阳极反应式 阴极反应式总反应方程式 (条件:电解)溶液酸碱性变化CuCl 2 2Cl--2e -=Cl 2↑ Cu 2++2e -= Cu CuCl 2= Cu +Cl 2↑ —— HCl 2Cl--2e -=Cl 2↑2H ++2e -=H 2↑2HCl=H 2↑+Cl 2↑酸性减弱--+-Na 2SO 4 4OH -4e =2H 2O+O 2↑ 2H +2e=H 2↑2H 2O=2H 2↑+O 2↑不变H 2SO 4 4OH--4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑ 消耗水,酸性增强 NaOH4OH--4e -=2H 2O+O 2↑2H ++2e -=H 2↑2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,碱性增强--+-NaCl2Cl -2e+2e =H 2↑ =Cl 2↑2H2NaCl+2H 2O=H 2↑+Cl 2↑+2NaOH+H 放电,碱性增强CuSO 44OH --4e -=2H 2O+O 2↑Cu 2++2e -= Cu--4e -=2H 2O+O 2↑ Cu 2++2e -= Cu 2CuSO 4+2H 2O=2Cu+ O 2↑+2H 2SO 4OH ˉ放电,酸性增强考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀-2+负极: Fe -2e==Fe-+2H 2O==4OH - 正极: O 2+4e总式: 2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O++HCO 3-(2)析氢腐蚀: CO 2+H 2O H 2CO 3H-==Fe 2+ 负极: Fe -2e+ + 2e -==H 2↑正极: 2H总式: Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑ Fe(HCO 3)2 水解、空气氧化、风吹日晒得 Fe 2O 3。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式(条件:电解)溶液酸碱性变化CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强NaCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀: CO2+H2O H2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀:CO2+H2OH2CO3H++HCO3—负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e—==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢.⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。
②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极3。
常见实用电池的种类和特点⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e—=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A。
放电反应负极:Pb—2e-+ SO42- = PbSO4正极:PbO2 +2e—+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2OB.充电反应阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42—阳极:PbSO4—2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4错误!2PbSO4 + 2H2O注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池.电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池.使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn—2e—=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜).2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e—==Fe2+正极:O2+4e—+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀:CO2+H2OH2CO3H++HCO3—负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e—==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
高中物理原电池和电解池
思路
本文将介绍原电池和电解池的概念、区别和应用。
原电池
原电池是利用化学反应来产生电能的一种电池。
它由两种金属
和一种电解液组成。
金属可以是同一种或不同种,电解液可以是酸、碱或盐溶液。
金属中一种的原子被氧化,电子流向另一种金属中被
还原,这样就产生了电流。
因为这种电化学反应只能进行一次,所
以原电池是不可充电的。
电解池
电解池是将电能转化为化学能的一种装置。
它由两个电极和一
个电解质组成。
电极可以是同一种金属或不同种金属,电解质可以
是酸、碱或盐溶液。
当外加电源使一个金属电极电子数减少时,电
解液中的阳离子被还原为金属;当外加电源使一个金属电极电子数
增加时,电解液中的阴离子被氧化为气体或溶于溶液中。
因为这种化学反应可以进行无数次,所以电解池是可充电的。
应用
原电池可以用于电子表、遥控器等低能耗设备中。
电解池可以用于铝电解、锌电解、氯碱电解等工业生产中。
结论
两者的不同在于原电池只能进行一次电化学反应,而电解池可以进行无数次电化学反应。
两者的共同点是都可以通过化学反应来产生电能和将电能转化为化学能。