人教高中化学选修四第四章-原电池和电解池全面总结超全版

原电池和电解池6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：CO 2+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。

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放电===充电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。

高中化学原电池和电解池全面总结超全版原电池和电解池是两种将化学能和电能相互转化的装置。

原电池通过使氧化还原反应中电子定向移动来产生电流。

其装置包括两种不同的导体电极和能与电极反应的电解质溶液。

而电解池则是通过在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程中产生电流，将电能转化为化学能的装置。

其装置包括电源、电极（惰性或非惰性）和电解质（水溶液或熔化态）。

电化腐蚀是一种由原电池反应引起的腐蚀现象，其发生在不纯金属表面潮湿的情况下，并产生电流。

相比之下，化学腐蚀则是在一般条件下发生的，其反应过程中没有电流产生。

电化腐蚀比化学腐蚀更为严重，可以使较活泼的金属腐蚀。

析氢腐蚀和吸氧腐蚀是电化腐蚀的两种类型，前者发生在某些局部区域内，而后者则是主要的腐蚀类型，具有广泛性。

电解、电离和电镀是三种不同的电化学过程。

电解是通过外部电源控制氧化还原反应，从而将电能转化为化学能的过程。

电离是通过热或水分子作用将物质分解成离子的过程。

而电镀是通过电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金。

电镀铜和精炼铜是两种不同的金属加工方法。

电镀铜是一种受直流电作用的电化学过程，在金属表面镀上一层铜。

而精炼铜则是一种通过冶炼过程将铜从其它金属中提取出来的方法。

两种方法都是将金属加工成所需形状和纯度的重要手段。

电解反应中，还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。

在书写电极反应式时，需要考虑介质参与反应。

如果相互反应的物质是溶液，则需要使用盐桥来形成闭合回路。

铝-空气-海水电池是一种新型海水标志灯，以海水为电解质溶液，利用空气中的氧气使铝不断氧化，从而源源不断地产生电流。

电极反应式为：铝是负极，4Al-12e-== 4Al3+；石墨是正极，3O2+6H2O+12e-==12OH-。

这种电池能够在海水中产生耀眼的闪光，其能量比干电池高20-50倍。

在电解反应中，需要根据放电顺序来判断反应物。

对于阴极材料（金属或石墨），总是需要受到保护。

对于阳离子得电子的顺序，需要使用金属活动顺序表的反表：K+ <Ca2+< Na+ < Mg2+< Al3+< (H+) < Zn2+< Fe2+< Sn2+< Pb2+< Cu2+<Hg2+< Ag+。

第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反响式和电池反响方程式要点精讲1、原电池的工作原理〔 1〕原电池看法：化学能转变成电能的装置，叫做原电池。

假设化学反响的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。

只有氧化复原反响中的能量变化才能被转变成电能；非氧化复原反响的能量变化不能够设计成电池的形式被人类利用，但能够以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

（2〕原电池装置的组成①有两种活动性不同样的金属〔或一种是非金属导体〕作电极。

②电极资料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

（3〕原电池的工作原理原电池是将一个能自觉进行的氧化复原反响的氧化反响和复原反响分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。

负极发生氧化反响，正极发生复原反响，简单记法：负失氧，正得还。

2、原电池原理的应用（1〕依照原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由爽朗金属流向不爽朗金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。

②在原电池中，爽朗金属作负极，发生氧化反响；不爽朗金属作正极，发生复原反响。

③原电池的正极平时有气体生成，或质量增加；负极平时不断溶解，质量减少。

〔 2〕原电池中离子搬动的方向①组成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极搬动，溶液中的阴离子向原电池的负极搬动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法：（1〕由组成原电池的两极资料判断一般是爽朗的金属为负极，爽朗性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

（2〕依照电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。

（3〕依照原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

2 2 第四章 电化学基础知识归纳一．原电池：化学能转化为电能的装置叫做原电池组成条件：①两个活泼性不同的电极 ②电解质溶液 ③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn －2e -＝Zn 2＋ （较活泼金属） 正极：还原反应：2H ＋＋2e -＝H ↑ （较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H +=Zn 2++H ↑ 正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

（2）从电子的流动方向 负极流入正极 （3）从电流方向 正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象①溶解的一极为负极 ②增重或有气泡一极为正极二．化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。

1.当电解质溶液呈酸性时： 2.当电解质溶液呈碱性时：负极：2H －4e =4H-+2 正极：Ｏ ＋4 e ＋4H =2H O-+2 2 负极：2H ＋4OH -－4e -＝4H O 正极：Ｏ ＋2H O ＋4 e -＝4OH -2 2 2 2 另一种燃料电池是用金属铂片插入 KOH 溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。

电极反应式为：负极：CH ＋10OH －－8e -＝CO 2- ＋7H O ； 正极：4H O ＋2O ＋8e -＝8OH -。

4 3 2 2 2 电池总反应式为：CH 4＋2O 2＋2KOH ＝K 2CO 3＋3H 2O 阳氧目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电 池反应，但不注明反应的条件。

人教版化学选修4化学反应与原理章节知识整理——第四章电化学基础4.1-4.2原电池化学电源原电池及其工作原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

2．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。

3．工作原理(以铜—锌原电池为例)负极正极续表易错警示原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，将化学能转化为电能。

(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。

(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥。

(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。

原电池正负极的判断方法说明：(1)活泼性强的金属不一定作负极，但在负极的电极上一定发生氧化反应。

(2)溶液中的离子不能通过盐桥。

(3)负极本身不一定参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料不参加反应，只起到了导电的作用。

原电池原理的四大应用1．比较金属活泼性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

2．加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。

3．设计制作化学电源(1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。

(2)正、负极材料的选择：根据氧化还原关系找出正、负极材料，一般选择活泼性较强的金属作为负极；活泼性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。

(3)电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。

第三节电解池一、电解原理1．电解CuCl2溶液实验步骤：在装有CuCl2溶液的U型管两端，分别插入碳棒作电极，并接上电流计，接通12 V的直流电源，形成闭合回路。

把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，观察U型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。

实验现象及分析：与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成；与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，并有刺激性气味，发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色，说明有氯气生成；电流计指针发生偏转，说明有电流通过；溶液的颜色逐渐变浅，说明Cu2+的浓度逐渐减小。

实验注意事项：电解时间不宜太长，避免产生的氯气污染环境，或者可以将蘸有浓NaOH溶液的棉花塞在U 型管两端，吸收有毒气体。

小结：CuCl2溶液在通电时发生了化学变化，生成了Cu和Cl2。

既：CuCl2Cu＋Cl2↑阴极：Cu2+＋2e－=Cu （还原反应）阳极：2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）2．基本概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

3．电解池的两极阴极：与电源负极相连的电极。

（发生还原反应）吸引溶液中的阳离子阳极：与电源正极相连的电极。

（发生氧化反应）吸引溶液中的阴离子4．电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5．放电顺序阴极：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阳极：活泼金属阳极S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根＞F-6．电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。

（惰性电极）（1）电解含氧酸（H2SO4）阳极：4OH——4e—= 2H2O+O2↑阴极：4H++ 4e—= 2H2↑总的方程式：2H2O 2H2↑+O2↑结论：用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。

电解池及电化学防护1．原电池和电解池的比较：2．电解反应中反应物的判断——放电顺序⑴阴极:阴极材料总是受到保护（无论是活泼电极还是惰性电极均不参与反应）故溶液中阳离子得电子（阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+⑵阳极A.若阳极是活性电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电B.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：－等含氧酸根离子＞F－阴离子失电子：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞（OH－）＞NO33．电解反应方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②看阳极电极材料，确定阳极参加反应的物质。

若阳极材料为活性电极，则电极材料本身放电。

若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电。

③确定电极、写出电极反应式；④写出电解方程式。

如：（阳极材料为惰性电极材料）⑴电解NaCl溶液（放氢生碱型）：溶质、溶剂均发生电解反应，pH增大。

（活泼金属的无氧酸盐）2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH⑵电解CuSO4溶液（放氧生酸型）：溶质、溶剂均发生电解反应，pH减小。

（不活泼金属的含氧酸盐）2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4⑶电解CuCl2溶液（电解电解质本身）：溶剂不变，实际上是电解溶质，pH增大。

（不活泼金属的无氧酸盐）CuCl2Cu＋Cl2↑电解盐酸（电解电解质本身）：（无氧酸）2HClH2↑＋Cl2↑⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液（电解水型）：溶质不变，实际上是电解水，pH分别减小、增大、不变。

酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。

（含氧酸、强碱和活泼金属的含氧酸盐）阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑阴极：4H＋＋4e－2H2↑电解方程式：2H2O2H2↑+O2↑，⑸若阳极材料为活性电极，如用铜电极电解Na2SO4溶液:Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑（注意：不是电解水。

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一、原电池；原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。

两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。

从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。

原电池的构成条件有三个：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。

（2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。

（3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。

只要具备以上三个条件就可构成原电池。

而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。

也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。

形成前提：总反应为自发的氧化还原反应电极的构成：a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。

电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。

装置特点：化学能转化为电能。

①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触）电 负极：用还原性较强的物质（活泼金属）作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。

池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。

原 电极反应方程式：电极反应、总反应。

理氧化反应 还原反应反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑①、普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。

正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4铅蓄电池：总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液蓄电池 特点：电压稳定。

Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池；其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2Ⅱ、银锌蓄电池锂电池①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时燃料 电极反应产物不断排出电池。

电池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。

负极：2H 2+2OH --4e -=4H 2O ；正极：O 2+2H 2O+4e -=4OH -③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O特点：转化率高，持续使用，无污染。

人教版化学选修4化学反应与原理章节知识整理——第四章 4.3 电解池1．电解(1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

在此过程中，电能转化为化学能。

(2)特点：①电解是不可逆的；②电解质导电一定发生化学变化。

2．电解池(1)概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。

(2)电解池的构成条件①有与电源相连的两个电极。

②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。

③形成闭合回路。

(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl 2溶液为例：总反应方程式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑。

(4)电解池中电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。

②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。

3．电解产物的判断及有关反应式的书写(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H ＋和OH －)。

(3)排出阴、阳两极的放电顺序4．电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 稀溶液中离子放电顺序： 阳离子放电顺序Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +（指酸电离的)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H 2O>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阴离子的放电顺序是惰性电极时：活性金属>S 2->SO 32->I ->Br ->Cl ->OH ->H 2O>NO 3->SO 42-(等含氧酸根离子)>F - 是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe 、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

高中化学选修4电化学知识点总结1、原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线组成闭合回路。

在外电路中，电子从负极流向正极；在内电路中，盐桥中的阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中的阳离子移向正极的电解质溶液。

以锌铜原电池为例，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2.二、化学电池化学电池是利用化学能直接转变为电能的装置。

它包括一次电池、二次电池和燃料电池。

一次电池是指不能重复使用的电池，如碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。

二次电池可以放电后再充电，使活性物质获得再生，例如铅蓄电池。

铅蓄电池在放电时，负极（铅）发生氧化反应，正极（氧化铅）发生还原反应；在充电时，阴极（PbSO4）发生还原反应，阳极（PbSO4）发生氧化反应。

除了铅蓄电池外，还有银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池和聚合物锂离子电池等新型蓄电池。

燃料电池是一种原电池，它通过使燃料与氧化剂反应直接产生电流。

燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，但不注明反应的条件。

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般电解质溶液要参与电极反应。

以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。

在酸性电解质溶液中，负极为2H2－4e-=4H+，正极为O2＋4e-+4H+=2H2.当电解质溶液呈碱性时，负极反应式为2H2+4OH-－4e-＝4H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e-＝4OH-。

另一种燃料电池使用金属铂片作电极，通入甲烷和氧气作为燃料和氧化剂。

负极反应式为CH4＋10OH－8e-＝CO32-＋7H2O，正极反应式为4H2O＋2O2＋8e-＝8OH-。

总反应式为CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O。

燃料电池的优点是能量转换率高，废弃物少，运行噪音低。

废弃电池应该进行回收利用。

电解池是把电能转化为化学能的装置，也称为电解槽。

电解是指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。

第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。

若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。

只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。

2、原电池原理的应用（1）依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。

②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。

③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。

（2）原电池中离子移动的方向①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法：（1）由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

（2）根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。

（3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

（4）根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。

电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版）特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应）正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应原电池原理电子流向：负极经导线到正极电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应）正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应）放电：与一次电池相同二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负）充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应）原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应）化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性）电极反应正极：O2得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种燃料电池碱性介质：O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质：O2 + 4+ 4 2H2O电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O2+ 4 2O2-质子交换膜（传导氢离子）：O2 + 4+ 4 2H2O特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠，铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸，铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应（接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：>>高价态含氧酸根（还原性顺序），发生氧化反应，相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应（接电源负极）常用放电顺序是：>2+>>活泼金属阳离子（氧化性顺序），相应产生银、铜、氢气电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动）离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电）常见电极反应式阳极： 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4（来自水时适用）电解池阴极：+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2（来自水时适用）电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：、、 H24、3、24溶液等电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：、2溶液等常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：、、2溶液等电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：4、3溶液等氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠铜的电解精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液电解原理的应用电镀（铜）：纯铜作阳极，待镀件作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液（电镀液）冶炼金属，如钠（电解熔融氯化钠）、镁（电解熔融氯化镁）、铝（电解熔融氧化铝）金属的电化学防腐（外接电源的阴极保护法）金属的腐蚀：分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中，后者是主要方式，且速率更大（因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池），电化学腐蚀包括吸氧腐蚀（中性、碱性环境等）以及析氢腐蚀（酸性较强时），吸氧腐蚀是主要形式，钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈（2O3·2O）。

第一节原电池一、工作原理1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。

（还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应）2、形成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路○4发生的反应是自发的氧化还原反应3、电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

4、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极5、常见电极：○1活泼性不同的金属：如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；○2金属和非金属（非金属必须能导电）：如锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；○3金属与化合物如：铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；○4惰性电极如：氢氧燃料电池，电极均为铂。

【习题一】（2018•曲靖一模）下列有关电池的说法不正确的是（）A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．锌锰干电池中，锌电极是负极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．铜锌原电池电子沿外电路从铜电极流向锌电极【考点】原电池和电解池的工作原理．【专题】电化学专题．【分析】A．锂离子电池能充放电，属于二次电池；B．锌锰干电池中，锌作负极、二氧化锰作正极；C．甲醇燃料电池属于原电池；D．铜锌原电池中，电子从负极沿导线流向正极．【解答】解：A．锂离子电池能充放电，属于二次电池，放电时是将化学能转化为电能，充电时是将电能转化为化学能，故A正确；B．锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极、二氧化锰得电子发生还原反应而作正极，故B正确；C．甲醇燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故C正确；D．铜锌原电池中，锌作负极、Cu作极，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故D 错误；故选：D。

高中化学选修4第四章知识归纳一、图解原电池正、负极的判断方法原电池中电极的判断角度如下所示：特别提示判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。

如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。

二、原电池电极反应式的书写规律和方法1.根据装置书写电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。

(2)负极反应式的书写(3)正极反应式的书写①首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。

②然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。

③燃料电池的正极反应式电解质是碱性或中性溶液：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电解质是酸性溶液：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。

2.根据总反应式书写电极反应式：如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。

以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应式为2H2－4e－===4H＋。

(2)根据电解质溶液为碱性，与H＋不能大量共存，反应生成水，推出OH－应写入负极反应式中，故负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。