电解池与原电池对比复习

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阅读课本P-14：普通锌锰碱性电池，写电极反应．
②碱性锌锰电池
负极：Zn－2e－+2OH－= Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e－ =2MnOOH+2OH－ 正极： 2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2
③、银锌电池纽扣电池 Zn+Ag2O+H2O= Zn（OH）2+2Ag Ag2O 电解质溶液__________ KOH溶液 Zn 正极_______ 负极____
H2SO4
NaOH
CuCl2
八、根据离子反应设计原电池或电解池
• （1）Fe + 2Fe 3+ = 3Fe 2+ Cu 或惰性电极 负极材料：Fe 负极材料： （如碳棒、Au、Pt） • 电解质溶液： 可溶性铁盐 (2)依探究双液电池的工作原理，请将 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 设计一个能持续产生电 流的原电池装置,画出装置图并写出电极反应式 （3）Cu + 2HCl = CuCl2 + H2
放电
PbO2 +Pb +2H2SO4
充电
2 PbSO4 +2H2O
②、镍镉电池
放电 负极：
Cd+2OH－－2e－＝Cd(OH)2
正极： 2NiOOH+H2O+2e－＝2Ni(OH)2+2OH－ 充电 阴极：
总反应式：
Cd(OH)2 2e －＝Cd+2OH－ 阳极： 2NiOOH+H2O+2e－＝2Ni(OH)2+2OH－
总方程式： 2CH3OH+3O2+4OH- = 2CO32-+6H2O __________________________ 若为酸性介质呢？
③、熔融盐燃料电池
可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解 质， CO为负极燃气， 空气与 CO2的混合气体为 正极助燃气，制得在 650℃下工作的燃料电池。
负极: CO-2e-+CO32-=2CO2 正极: O2+4e-+2CO2=2CO32总方程式：2CO+O2=２CO2
④、肼—空气燃料电池
2.肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体， 可用作火箭燃料。 肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质 溶液是20%~30%的KOH溶液，肼—空气燃料电池 负极 正极 总反应: N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑ O2+4e－+2H2O=4OHN2H4+O2=N2+2H2O
比较：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条 件
水膜呈酸性。
Fe-2e=Fe2+ 2H++2e=H2↑ Fe+2H+= Fe2+ +H2 ↑
水膜呈中性或酸性很弱。
2Fe-4e=2Fe2+ O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O （铁锈）
(1)负极材料失电子以离 子的形式进入电解质溶液 (可能和电解质溶液中离 子反应) (2)电解质溶液中的阳离 子在正极得到电子被还原 阴离子在原电池负极能否 放电? 氧化性强的阳离子首先得 到电子被还原.
(1)阴极材料受保护,溶液 中的阳离子在阴极放电 氧化性强的阳离子首先得 到电子被还原. 阳离子在阴极放电的规律? (2)阳极材料若是非惰性 电极,则首先被氧化. 阳极材料若是惰性电极 (C.Au.Pt.Ti),还原性强的 阴离子首先被氧化 阴离子在阳极放电的规律?
②、甲醇燃料电池
负极 极 CH3OH为______ 正极极 氧气为_____
电解质溶液为NaOH溶液
-+16OH- = 2CO 2-+12H O 2CH OH-12e 3 3 2 负极：_____________________________ - = 12OH3O +6H O+12e 2 2 正极：_____________________________
原电池： ①③⑤； 电解池： ⑥⑦。
池型判断
有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原 电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电 池，其余都是在原电池带动下的电解池。
巩固练习
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液
PH值的变化。 Fe Ag
AgNO3 Cu Ag Cu
（ D）
C
Pt
Pt
如何检验生成的氯气？ 湿润的淀粉KI试纸变蓝 电解池中有何现象？ 阳极区有气泡产生且有刺激性气味， 阴极区石墨棒上有一层红色物质生成
C
CuCl2
【思考】：若将碳棒改为铜?情况又如何？
铜棒变细铁棒变粗,相当于在铁上镀铜
2、钢铁的吸氧腐蚀原理
电解质溶液呈中性或碱性
铁锈： Fe2O3·xH2O
3、钢铁的析氢腐蚀原理 电解质溶液呈酸性
三.电极名称及其判断：
Zn
A
Cu
Pt
Pt NaCl
CuSO4
负极：较活泼金属 失电子极 氧化反应极 电子流出极 正极：较不活泼金属 得电子极 还原反应极 电子流入极
阳极： 与电源正极相连
失电子极 氧化反应极 电子流出极
阴极：与外电源负极相连
得电子极 还原反应极 电子流入极
Zn
A
Cu
原电池
CuSO4
原电池反应的分析小结
（1）由电极分析：
电极 活性 电极 类型 电子 流向 电极 反应 产物 及变化
（2）由反应分析：
化学 反应 电极 类型 电子 流向 电极 反应 产物 及变化
七：电解池电极反应书写
C C Fe Pt Cu C
CuCl2
Cu C Cu
CuSO4
C Cu C
AgNO3
C Cu
Na2SO4
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 Ⅳ 如CuCl2 、HCl
电解池和原电池比较
一、能量转换
化学能
原电池
电解池
电能
二、形成条件
Zn
A
Cu
Pt
Pt NaCl
CuSO4
⑴两种活动性不同的金属作 ⑴两电极接外电源 电极（或金属和能导电的非 金属等） ⑵电解质溶液中（电极插入 ⑵电极插入电解质溶 其中，活泼的金属和电解质 液中 溶液自发的氧化还原反应） ⑶形成闭合回路 ⑶形成闭合回路
电解
电解CuCl2溶液的分析
阳极 阴极
氯 气
实例 电极反应
铜 浓度 PH 值 复原
阳极：2Cl--2 e- =Cl2 CuCl2 阴极：Cu2++ CuCl2
电解
2e-=2Cu Cu+Cl2 ↑
减小
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加 CuCl2
(2)电解本身：
如电解盐酸、CuCl2溶液等 电解盐酸 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 电解 总反应：2HCl＝＝ Cl2↑ + H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通 入一定量的HCl气体)
分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应 和电解反应。 （１）硝酸银溶液
（２）氯化铜溶液
（３）稀硫酸 （1）溶液的PH 如何变化？
（４）氢氧化钠溶液
（5）硫酸钠溶液
（2）上述溶液电解结束后，要使溶液和电 解前相同需要加入何种物质？
【例1】如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质 量不变可以采取哪些措施？
五：原电池电极反应书写
负极：
正极：
Zn+2OH—-2e—=Zn（OH）2 Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—
④、海水电池 负极材料为铝，正极材料为石墨。溶有 氧气的海水作电解质溶液。 负极 4Al-12e- =4Al3+
正极 3O2+6H2O+12e- =12OH4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
⑤、锂电池 锂电池的负极反应均为常用 于心脏起搏器的一种微型锂 电池，石墨作正极，电解质 溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4) 溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中 组成 。 总反应： 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3 +2S
电 负极 极 正极 反 总反应: 应
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
Zn
A
Cu
复习
CuSO4
Pt
Pt NaCl
一、能量转换
二、形成条件
三.电极名称及其判断： 四.两极反应的规律
五、池型判断
六：原电池电极反应书写
4、原电池的应用-----化学电源 (1)一次电池 ①干电池（普通锌锰电池） 电极反应式 负极：Zn – 2e = Zn2+ 正极： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O 电池反应方程式 2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+
总反应： 2NiOOH+H2
放电
充电
Ni(OH)2+2H2O
④、钠硫电池
一种高能电池，以熔融的钠、硫为两极，以 Na+ 导电的Al2O3陶瓷作为固体电解质，电池内 的主要反应： 负极： 正极： 2Na－2e－＝ 2Na+
xS+2e－＝Sx2－
放电 充电
总反应： 2Na+XS
Na2Sx
(3).燃料电池：
（A）
AgNO3
CuSO4
（B）
（ C）
NaHSO4
+>Fe3+>Cu2+>H+（酸） 电解池阳极失电子顺序：若电极活泼，首先失电 电解池阴极得电子顺序： Ag 四2+ .两极反应的规律 +>Ca 2->I 2+ ->Br >Fe >Zn2+>H+（水）Al3+>Mg2+>NaS 子；若是惰性电极，放电顺序： >K+ ->Cl2>OH->SO4 原电池 电解池
电解池
Pt
Pt NaCl
电子从负极流出 沿导线 流入正极
外电路 （电子） 电流从正极流出 沿导线 流入负极 阳离子向 正极移动 内电路 （离子） 阴离子向 负极移动
电子从负极流出 沿导线 流入阴极
电流从正极流出 沿导线 流入阳极 阳离子向 阴极移动 阴离子向 阳极移动
练习：下图哪些是原电池，哪些是电解池？
1、右池在工作的时候的有 关的极反应式和实验现象
实验现象； 铁极溶解变细 溶液由蓝黄色变成蓝绿色
Cu Fe
H+.Cu2+.Fe3+.Cl-.
溶液蓝变浅，渐转变成浅绿色;铜极上有红色铜 析出变粗;当溶液中的兰色消失后铜极上有无色
无味的气体生成。 注意特殊原电池电极反应！
2、电解池
（遵循谁强谁反应） 阳极： 2Cl-- 2e- =Cl2 2+ 阴极： Cu + 2e =Cu ↑ 通电 电解反应：CuCl2 == Cu + Cl2↑ Fe
原电池正极得电子顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）
离子放电顺序： 阳极：
注意：阳极材料
活性电极（除Au、Pt、石墨外）＞S2- > I- > Br > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极： Ag+>Fe3+> Hg2+> Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ 水溶液中 >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+ 熔融态中 浓溶液中
①.氢氧燃料电池：它是一种 高效、环境的发电装置。它的 电极材料一般为活性电极，具 有很强的催化活性，如铂电极， 活性炭电极等。 总反应：2H2 + O2＝2H2O（碱性介质）
负极： 2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O
- = 4OHO + 2H O + 4e 2 正极： 2
若为酸性介质呢？
放电 充电
2NiOOH+H2O+Cd
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
③、镍氢电池
放电
负极：
H2+2OH－－2e－＝2H2O
正极： 2NiOOH+2H2O+2e－＝2Ni(OH)2+2OH－ 充电
2H2O+2e－＝ H2+2OH－ 阴极： 2Ni(OH)2+2OH－－2e－＝2NiOOH+2H2O 阳极：
负极反应：8Li-8e-=8Li+ 正极反应：3SOCl2+8e-=SO3 2-+ 2S +6Cl-
⑵.充电电池： ①充电电池又称二次电 池铅蓄电池：在正极板上 有一层棕褐色的PbO2，负 极板是海绵状的金属铅， 两极均浸入硫酸溶液中。
负极：Pb+ SO42- - 2e- = PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
用惰性电极电解电解质溶液规律 (1)电解水型：
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶 液时其电极反应式为： 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢 复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
电解Na2SO4溶液的分析
阳极 氧 气
实例 电极反应 阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 Na2SO4 阴极: 4H +
通电
+
阴极
氢 气
浓度 PH 值 复原
4e- =
2H2
变大
不 变
加 H2O
2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑