电化学基础知识归纳.doc

电化学基础知识
一、原电池：将化学能转化为电能的装置。
（一）原电池组成与原理：
1、组成条件：①活动性不同的两个电极（常见为金属或石墨）； ②将电极插入电解质溶液中； ③两电极间形成闭合电路（两电极接触或导线连接）；④能自发发生氧化还原反应。
2、电极名称：负极：较活泼的金属（电子流出的一极）；
正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）。
3、电极反应特点：
负极：氧化反应，失电子； 正极：还原反应，得电子。
4、电子流向：由负极经外电路沿导线流向正极。
注意：电子流向与电流的方向相反。
例如：右图原电池装置，电解质溶液为硫酸铜溶液。
负极Zn：Zn-2e－＝Zn2+ ； 正极Cu：Cu2+ +2e－＝Cu （硫酸铜溶液） 总反应：Cu2+ +Zn ＝Cu +Zn2+
盐桥作用：盐桥是装有含KCl饱和溶液的琼脂溶胶的U形管，管内溶液的离子可以在其中自由移动。即提供离子迁移通路，形成闭合电路。
（盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？
左烧杯里Zn电极失电子成为Zn2+ 进入溶液中，使得ZnSO4溶液带正电荷，而右烧杯里Cu2+ 得电子生成Cu，由于Cu2+ 减少，使得CuSO4溶液带负电荷。为了使两边烧杯里溶液仍然保持电中性，盐桥中的Cl- 向ZnSO4 溶液迁移，而盐桥中的K+ 向CuSO4 溶液迁移，因此盐桥起了形成闭合电路的作用。）
拓展：海洋电池:我国首创以铝－空气－海水为能源的新型电池。海洋电池是以铝合金为负极，网状金属Pt为正极，海水为电解质溶液，它靠海水中的溶解氧与铝反应源源不断地产生电能。
电极反应式：负极（Al）：Al－3e－＝Al3＋ 正极（Pt）：O2＋2H2O＋4e－＝4 OH－
总反应方程式：4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3
（二） 分别写出CH4燃料电池在以下环境里，正极、负极反应式、总反应方程式。
1、 CH4 、O2 ，以H2SO4溶液为电解质环境；
2、 CH4 、O2 ，以NaOH溶液为电解质环境；
3、CH4 、O2 ，，以固体氧化物为电解质(能传递O2-)；

二、电解池：把电能转化为化学能的装置。
（一）电解原理：电解质溶液的导电：电解质溶液的导电是由于在电场的作用下，自由移动的阴、阳离子发生定向移动，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
2、电解池电极名称： 与电源负极相连的电极叫阴极（发生还原反应）；
与电源正极相连的电极叫阳极（发生氧化反应）。
3、电子的流向和离子的移向：
电子的流向：电源负极→电解池阴极，电解池阳极→电源正极。
离子的移向：阳离子移向电解池阴极，阴离子移向电解池阳极。
（二）电解池的阴、阳极放电规律：
（1）阳极上失电子规律：首先看电极材料是惰性电极，还是活性电极，如是惰性电极，则由溶液中的阴离子失去电子，阴离子的还原性越强越易失电子。
阳极上放电顺序一般是：
（活性电极）> S2— > I— > Br— > Cl— > OH — > 含氧酸根离子 > F—
（2）阴极上得电子规律：只能由溶液中阳离子得电子，阳离子氧化性越强，越易得电子，阴极上阳离子放电顺序一般是：
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(盐溶液) > Al3+> Mg2+
> Na+> Ca2+ > K+ ，说明：Al3+ 后面的离子一般不会在溶液中得电子。
归纳两池的电极反应特点：
负极（氧化反应），失电子；
原电池 正极（还原反应），得电子。
阳极（氧化反应），失电子；
电解池 阴极（还原反应），得电子。
三、原电池与电解池的联系与区别：

原电池
电解池
电极
正极、负极
阴极、阳极
电极确定
由电极材料本身的相对活泼性决定，一般较活泼的是负极，较不活泼的是正极；
由外接直流电源正、负极决定，与负极相连的是阴极，与正极相连的是阳极；
电极反应
负极：氧化反应
正极：还原反应
阴极：还原反应
阳极：氧化反应
电子流向
电子由负极经导线流入正极
电子从电源负极流入阴极，再由
阳极流回电源正极
能量转变
化学能转变为电能
电能转变为化学能
反应自发性
自发进行的氧化还原反应
反应一般不能够自发进行，
需要电解条件
举例
Zn+CuSO4 ＝ Cu+ZnSO4
CuCl2 Cu+Cl2↑
装置特点
无外接直流电源
有外接直流电源
相似之处
发生氧化还原反应，且在同一装置里两个电极在反应过程中转移电子总数相等。
随堂检测：
1、如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，接通电源后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。

（1）电源A为__正_极；B为__负_极。
（2）乙池中E、F两极产生的气体体积之比__1:1__
（3）甲池中质量增加的为__D_极；若质量增加6.4g，那么乙池中E电极气体体积为__2.24 L（标况下）。
（4）欲用丙装置给铜镀银，铜件在_H__极；电解质溶液是_AgNO3 溶液 _
（5）在丁装置中，观察到的现象是（填“X”或“Y” ）: Y 极附近颜色逐渐变深，原因是Fe（OH）3胶体粒子带正电荷，在电场作用下向阴极移动。

复习反思：
1、本节复习课把原电池、电解池放在一起复习，虽然内容有些繁杂，但有利于学生通过对比，掌握原电池正、负极和电解池阴、阳极的特点及电极反应式的书写，获得更多新知识及运用，并使学生在脑海里形成对两种装置的清晰认识，使化学知识系统化、网络化。
2、在实际复习中，发现部分学生由原电池向电解池的过渡还是有些困惑，对于电解池中离子的放电顺序和电子定向移动的理解存在一些困难，这是在以后的习题训练中需要注意的。
3、在后面的复习中我们还将结合化学电源里的可充电电池的充、放电来理解原电池与电解池的联系与区别。
总之，在高三化学总复习中如何合理设计、优化复习的程序，应该是每个高三化学教师努力的方向。

板书设计
一、原电池：将化学能转化为电能的装置。
（一）原电池原理：
1、组成条件：
2、电极名称：
负极：较活泼的金属（电子流出的一极）；
正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）。
3、电极反应特点：负极：氧化反应，金属失电子；
正极：还原反应，得电子（吸氧腐蚀）。
4、电子流向：由负极沿导线流向正极。
（二）复习：CH4燃料电池在不同环境里电极反应式的书写：

二、电解池：把电能转化成化学能的装置。

（一）电解原理：
1、电解：使电流流过电解质溶液，在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2、电解池电极名称：阴极、阳极
3、电子的流向和离子的移向：
电子的流向：电源负极→电解池阴极，电解池阳极→电源正极。
离子的移向：阳离子移向电解池阴极，阴离子移向电解池阳极。
4、电解池的组成条件：
①有两个电极（电极活性可相同，也可不同）；
②有电解质溶液或熔融电解质；
③有外加直流电源，并形成闭合回路。
说明：惰性电极一般指金、铂、石墨等电极，银、铜等属于活性电极。
（二）电解池的阴、阳极放电规律：
三、原电池与电解池的联系与区别：
①电极名称：原电池的电极叫正、负极；电解池的电极叫阴、阳极。
②电极反应实质：都是发生氧化还原反应。
③能量转化形式：原电池是将化学能转化为电能的装置；而电解池是将电能转化为化学能的装置。

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