电化学原电池和电解池
高中化学知识点——原电池和电解池
原电池和电解池装置原电池电解池实例原理使氧化复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、阳两极引起氧化复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复原反应非自发的氧化复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↑〔复原反应〕阴极:Cu2+ +2e- = Cu 〔复原反应〕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〕。
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复原反应,但区别于一般的氧化复原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和复原剂之间的有效碰撞完成的,而是复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复原反应,从而完成复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复原反应中的复原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化复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。
必修2+选修4 电化学:原电池+电解池
原电池原理及应用考点一原电池的工作原理及其应用1.原电池的概念:将化学能转化为电能的装置。
2.原电池的构成条件:(1)能自发地发生氧化还原反应。
(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极:活泼性较强的金属。
②正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
(3)电极均插入电解质溶液中。
(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
3.工作原理以锌铜原电池为例:单液单池:双液双池::(1)原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生,正极发生,(简称:)一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同,相加便得到电池总反应方程式。
(2)不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动,但从宏观上讲其在溶液中的浓度,(3)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。
4.原电池原理的三大应用(1)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增大。
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。
(2)比较金属活动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。
(3)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
如:根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计的原电池为:【互动思考】1.原电池内部阴、阳离子如何移动?电解池内部阴、阳离子如何移动?2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应( )(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√[示向题组]1.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。
化学原电池和电解池知识点
化学原电池和电解池知识点原电池和电解池是化学中两个重要的概念,两者的区别在于其电化学反应的方向。
本文将介绍原电池和电解池的基本概念、工作原理、以及一些相关实验和应用。
一、原电池原电池是指能够产生电流的装置,由电池内部的氧化还原(redox)反应释放出电子,从而产生电势差,并推动电流在电路中流动。
在原电池中,产生电流的反应是不可逆的,电极上的材料一旦被消耗,电池就无法再产生电流。
原电池也叫做伏安电池或电化学电池。
1. 基本概念(1)电极原电池中的电极一般由金属或导电材料制成,分为阳极和阴极两种。
阳极是电池的正极,是一个能够氧化的电极,在化学变化中会释放出电子。
阴极是电池的负极,是一个容易被还原的电极,在化学变化中会吸收电子。
(2)电解质电解质是电池中起电离导电作用的化学物质,能够分解成离子,从而产生电荷泵效应。
常用的电解质包括酸、碱、盐等。
(3)电动势电动势是指电池产生电流的能力,是一个能够推动电流流动的力量。
单位为伏特(V),一般用符号E表示。
在原电池中,电动势是由电池两极之间的电势差产生的。
2. 工作原理锌铜电池是最简单的原电池之一,由一个锌(Zn)电极和一个铜(Cu)电极以及一个电解质(如盐酸)组成。
阳极为锌电极,阴极为铜电极,电解质中含有氯离子和氢离子。
当锌电极和铜电极连接起来时,锌原子向氯离子释放电子,形成锌离子和电子。
电子从锌电极流向铜电极,由于电子流向铜电极,就形成了电流。
在铜电极上,铜离子由于吸收了电子而被还原成为铜原子。
锌电极逐渐消耗,铜电极上的铜原子逐渐增多。
当锌电极完全消耗时,电池停止工作。
铅酸电池是一种常见的存储电池,由铅(Pb)的阴极、氧化铅(PbO2)的阳极和硫酸(H2SO4)的电解质组成。
在电池工作时,硫酸电解质会溶解掉氧化铅阳极上的物质,同时,铅阴极上的铅物质也会随着电池工作逐渐脱落。
铅酸电池是一种可逆反应,即可以通过外部电源来反向充电。
在充电状态下,电池的阴极和阳极会反转,电池会从外部电源吸收电能,并将电能存储在电池中。
人教版高中化学选修四专题八电化学(原电池和电解池)
Cu ZnH 2SO 4高中化学学习材料金戈铁骑整理制作专题八 电化学(原电池和电解池)考纲解读:1、 掌握原电池原理2、 了解化学电源、化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防护腐蚀的方法3、 掌握电解的原理4、 了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业、铝的冶炼等反应原理。
考点精讲:(一)原电池考点一:原电池工作原理例1:如右图:写出电极反应:正极: 负极: 总方程式为: 。
电子的流向:电流的流向: 在电解质溶液中H +运动到: 极。
实现的能量转化: 。
上述原电池工作一段时间后,硫酸溶液的pH 怎样变化: 。
例2:关于如图所示装置的叙述,正确的是( )A 、铜是阳极,铜片上有气泡产生B 、铜片质量逐渐减少C 、电流从锌片经导线流向铜片D 、氢离子在铜片表面被还原思考:什么样的反应可以设计成原电池?原电池正、负极的现象?考点二、燃料电池: 例3:( 2004,天津理综)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( )A .a 电极是负极B .b 电极的电极反应为: 4OH --4e -= O 2↑+2H 2OC .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D .氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置例4:(1)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。
氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水,经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水,发生的反应为:2H 2+O 2====2H 2O,(1)则负极通的是,正极通的是,正、负极两极电极反应式分别:,。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式,。
考点三:金属腐蚀例5:下列五个烧杯中均有天然水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是思考:金属腐蚀的快慢的判断方法一般判断原则?电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀同种金属腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质强化训练:1、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是()A.锌片是正极,铜片上有气泡产生 C 电流方向是从锌片流向铜片B:溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的pH保持不变2、下列关于原电池的叙述中,正确的是()A:原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B:形成原电池时,在负极上发生氧化反应C:原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D:电子从负极流向正极3、下列关于原电池的叙述正确的是()A:构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B:原电池是化学能转变为电能的装置C:在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D:原电池放电时,电流的方向是从负极到正极4、下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是()A:常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B:常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C:与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D:常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化5、我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
原电池和电解池比较
高中化学原电池和电解池原电池和电解池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)。
一原电池;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。
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。
原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电化学知识点——---原电池和电解池
电化学知识点——---原电池和电解池一.原电池和电解池的相关知识点1.原电池和电解池装置比较:将化学能转化为电能的装置叫做原电池把电能转化为化学能的装置叫电解池还原反应原电池e eI I氧化反应(得电子) 还原反应(失电子)阴极阳极电解池原电池的本质:氧化还原反应中电子作定向的移动过程电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程说明、原电池正、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.高频考点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、原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
可以利用原电池比较金属的活动性顺序(负极活泼)。
将两种不同金属在电解质溶液里构成原电池后,根据电极的活泼性、电极上的反应现象、电流方向、电子流向、离子移动方向等进行判断。
③设计原电池。
④利用原电池原理可以分析金属的腐蚀和防护问题金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,但主要是电化学腐蚀。
根据电解质溶液的酸碱性,可把电化学腐蚀分为:吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。
以钢铁腐蚀为例,吸氧腐蚀发生的条件是钢铁表面吸附的水膜中溶有O2,并呈极弱酸性或中性,反应中O2得电子被还原;其电极反应式分别为:负极(Fe):2Fe—4e-==2Fe2+,正极(C):O2+2H2O+4e-==4OH-。
原电池和电解池比较
高中化学原电池和电解池原电池和电解池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)。
一原电池;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。
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。
化学原电池和电解池知识点
化学原电池和电解池知识点
1.化学原电池的构成:化学原电池由两个电极(即阳极和阴极)以及
一个电解质溶液组成。
2.化学原电池的原理:化学原电池的工作原理基于氧化还原反应。
在
阳极处,氧化反应发生,导致电子从金属离子中脱离,形成电子流向阴极。
而在阴极处,还原反应发生,接受来自电子流的电子,并被还原物质接受。
3.化学原电池的电势差:化学原电池的电势差是反应物的化学能转化
为电能的度量。
它可以通过电动势计进行测量。
电动势是指单位正电荷在
电池终端之间移动时所产生的深度影响。
4.化学原电池的电极电势:电极电势是指测量单个电极与相同参考电
极(例如标准氢电极)之间的电势差。
它是一个反应物的电化学测量,并
用于计算整个电池的电动势。
电解池:
1.电解池的构成:电解池由两个电极(即阳极和阴极)以及一个电解
质溶液组成。
与化学原电池不同的是,电解池外加电源,以提供所需的电能。
2.电解池的原理:电流通过电解质溶液,引发氧化反应在阳极发生,
同时还原反应在阴极发生。
该过程被称为电解,其中物质被分解成更简单
的物质。
3.电解程度:电解程度是指溶液中电解质的一部分被氧化或还原的程度。
这取决于电流的强度和时间。
4.法拉第定律:法拉第定律是描述物质电解程度与通过电解质溶液的电荷数量之间的关系。
法拉第定律表明,当通过溶液的电荷数等于物质的摩尔数时,反应会停止。
原电池和电解池知识点
原电池和电解池知识点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)。
(2014·浙江理综化学卷,T11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni (OH)2 + M = NiOOH + MH.已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-=6 Ni(OH)2 + NO2-下列说法正确的是A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A【解析】NiMH 电池放电过程中,NiOOH 和H2O得到电子,故正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-,A正确;充电过程中阴离子向阳极移动,OH-离子从阴极向阳极迁移,B错误;充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH—,H2O中的一个H原子得到电子被M还原,C错误;根据已知NiMH可以和氨水反应,故不能用于氨水作为电解质溶液,D错误.(2014·天津理综化学卷,T6)已知:锂离子电池的总反应为Li x C+Li1-x CoO2 C+LiCoO2锂硫电池的总反应2Li+S Li2S有关上述两种电池说法正确的是()A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B【解析】A、电池工作时,阳离子(Li+)向正极迁移,A项错误;B、锂硫电池充电时,锂电极上发生Li+得电子生成Li的还原反应,B项正确;C、两种电池负极材料不同,故理论上两种电池的比能量不相同,C项错误;D、根据电池总反应知,生成碳的反应是氧化反应,因此碳电极作电池的负极,而锂硫电池中单质锂作电池的负极,给电池充电时,电池负极应接电源负极,即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连,D项错误.(2014·全国大纲版理综化学卷,T9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池).下列有关说法不正确的是A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H2O+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【答案】C【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电时,阳极反应:Ni(OH)2+ OH-= NiOOH+ H2O+e-,阴极反应:M+ H2O+e-=MH+ OH-,总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH;放电时,正极:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-,负极:MH+OH-→M +H2O+e-,总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。
原电池与电解池的异同点
原电池与电解池的异同点
原电池与电解池是电化学中的两个重要概念,它们在能量转换和物质转化过程中发挥着重要作用。
下面将从原理、反应类型、能量转换、应用等方面,对原电池与电解池的异同点进行详细阐述。
一、原理
原电池与电解池的工作原理都是基于氧化还原反应。
在原电池中,氧化还原反应是自发的,通过化学反应产生电能;而在电解池中,氧化还原反应是在外加电源的作用下进行的,通过电能驱动化学反应。
二、反应类型
原电池中的反应是自发进行的氧化还原反应,其中负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
而电解池中的反应则是在外加电源的作用下进行的非自发氧化还原反应,通过电解过程实现物质的分离、提纯或合成。
三、能量转换
原电池是将化学能转换为电能的装置,其能量转换过程是自发的。
而电解池则是将电能转换为化学能的装置,其能量转换过程需要消耗外部电能。
四、应用
原电池广泛应用于日常生活和工业生产中,如干电池、蓄电池等。
它们为各种电子设备提供动力,实现了便捷的能源利用。
而电解池则广泛应用于电镀、电解冶炼、电解水制氢等领域。
它们通过电解过程实现物质的分离、提纯或合成,为工业生产提供了重要的技术支持。
五、异同点总结
原电池与电解池在原理、反应类型、能量转换和应用等方面存在一定的异同点。
相同之处在于它们都基于氧化还原反应进行工作,都涉及到电子的转移和能量的转换。
不同之处在于原电池是自发的能量转换过程,而电解池需要外加电源驱动;原电池将化学能转换为电能,而电解池将电能转换为化学能;原电池广泛应用于日常生活和工业生产中,而电解池则更多应用于工业生产领域。
原电池和电解池的区别有哪些
原电池和电解池的区别有哪些学过电路知识的人知道原电池和电解池,我们在高中的时候也有学习原电池和电解池,但是很多人始终对它们不了解。
今天小编就与大家分享原电池和电解池的区别,仅供大家参考!原电池和电解池的区别1.原电池和电解池本质的区别原电池是将内部的化学能转化为电能。
而电解池则刚好相反,是将电能转化为化学能的。
2.原电池和电解池装置的区别原电池没有外加电源。
电解池有外加电源。
3.原电池和电解池电子流向的区别原电池的电子流向刚好跟电流的方向相反(电流是正电荷的流向,电子带负电)。
电解池则刚好跟原电池电子的流向相反(电子经负极流出到电解池中)。
4.原电池和电解池的应用区别原电池应用在铅蓄电池。
电解池应用在电镀,精炼和冶金方面。
5.原电池和电解池极的区别原电池是叫正、负极。
电解池叫阴、阳极。
6.原电池和电解池电的区别原电池是对外供电的,是自发的。
而电解池需要通电,是被动的。
原电池的介绍原电池primarybattery一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。
又称化学电池。
由于各种型号的原电池氧原电池化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。
它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。
广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。
原电池一般按负极活性物质(如锌、镉、镁、锂等)和正极活性物质(如锰、汞、二氧化硫、氟化碳等)分为锌锰电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池、镁锰电池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。
锌锰电池产量最大,常按电解质分为氯化铵型和氯化锌型,并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。
以氢氧化钾为电解质的锌锰电池,由于其负极(锌)的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类,称为碱性锌锰电池,简称碱锰电池,俗称碱性电池。
原电池是一类使化学能直接转换成电能的换能装置。
高中化学:“原电池”和“电解池”知识点总结
高中化学:“原电池”与“电解池”知识点总结一、原电池与电解池比较:二、电池符号图为Cu - Zn 电池。
左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO溶液中。
右池:铜片插在 14溶液中。
两池之间倒置的U 形管叫做盐桥mol·dm-3的CuSO4(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。
检流计表明电子从锌片流向铜片。
左侧为负极,右侧为正极。
此Cu - Zn 电池可表示如下:(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)负极: Zn-2e-== Zn2+正极: Cu2++2e-== Cu总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu☆写电池符号应注意事项:•正、负极:(-) 左,(+) 右•界面“|”: 单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。
•注明离子浓度(c),气态时用分压(p),物质状态:固态(s), 液态(l) 等•盐桥: “||”三、金属腐蚀与防护:1.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。
⑴本质:金属原子失电子而被氧化M –ne-====M n+(2) 分类:①化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)⑶钢铁腐蚀:2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。
⑵防护:①改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。
如:不锈钢。
②在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。
(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)③电化学保护法:牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。
四、电解及其应用1.电解的原理: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。
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。
电解池和原电池知识点总结
电解池和原电池知识点总结电解池和原电池是电化学中的两个重要概念,它们在能源转换、金属冶炼、化学合成等领域有着广泛的应用。
以下是关于电解池和原电池的知识点总结:一、原电池定义:原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过化学反应产生电子流动,从而产生电流。
1.构成条件:有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作为电极。
电解质溶液(或熔融电解质)。
形成闭合回路。
自发的氧化还原反应。
2.正负极判断:根据金属活泼性:活泼金属为负极,不活泼金属为正极。
根据电子流动方向:电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极。
根据电流方向:电流流入的一极为正极,电流流出的一极为负极。
根据电解质溶液中阴阳离子的移动方向:阴离子流向的一极为负极,阳离子流向的一极为正极。
3.电极反应及总反应:负极:金属失电子,发生氧化反应。
正极:电解质溶液中阳离子得电子,发生还原反应。
总反应:负极反应与正极反应之和。
二、电解池定义:电解池是一种通过外加电源将电能转化为化学能的装置。
它利用电流通过电解质溶液或熔融电解质,使阴阳离子在电极上发生氧化还原反应。
1.构成条件:有外加电源。
有电解质溶液(或熔融电解质)。
有两个电极。
形成闭合回路。
2.阴阳极判断:与电源正极相连的一极为阳极,与电源负极相连的一极为阴极。
电子流出的一极为阳极,电子流入的一极为阴极。
电解质溶液中阴离子流向的一极为阳极,阳离子流向的一极为阴极。
3.电极反应及总反应:阳极:电解质溶液中阴离子失电子,发生氧化反应。
阴极:电解质溶液中阳离子得电子,发生还原反应。
总反应:阳极反应与阴极反应之和。
三、原电池与电解池的比较1.相同点:都有正负极(或阴阳极)。
都有电子流动和电流产生。
都发生氧化还原反应。
2.不同点:原电池是将化学能转化为电能,而电解池是将电能转化为化学能。
原电池中电子从负极流向正极,而电解池中电子从阳极流向阴极。
原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应;而电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
原电池和电解池的异同
原电池和电解池的异同一、引言原电池和电解池是电化学领域中两种常见的装置,它们在能量转换、储存和使用等方面起着重要作用。
本文将从结构、工作原理、应用等方面对原电池和电解池进行比较,以便更好地了解它们的异同之处。
二、结构比较1. 原电池原电池通常由两个电极(正极和负极)和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质实现离子传导,并在正负极之间产生电势差。
常见的原电池有干电池、锂电池、铅酸电池等。
2. 电解池电解池由一个电解槽、阳极和阴极以及电解质组成。
阳极是正极,阴极是负极,它们通过电解质中的离子传导进行反应。
电解池通常用于电解反应,如电镀、电解制氢等。
三、工作原理比较1. 原电池的工作原理原电池通过化学反应将化学能转化为电能。
在反应过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,形成电势差。
电流在外部电路中流动,实现能量转换。
例如,干电池中,锌离子在负极被氧化为锌离子,同时,氧化剂在正极还原,形成电势差。
2. 电解池的工作原理电解池通过外加电压将电能转化为化学能。
当外加电压大于电解质中的离子电位差时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
外加电压提供了足够的能量,使电解质中的离子发生迁移,进而实现化学反应。
例如,电解水时,外加电压使得水分子发生电解,产生氢气和氧气。
四、应用比较1. 原电池的应用原电池广泛应用于日常生活和工业领域。
干电池被广泛用于电子设备、遥控器等小型电子产品中。
锂电池在移动电子设备、电动车等领域具有重要地位。
铅酸电池广泛应用于汽车、太阳能储能等方面。
2. 电解池的应用电解池在化学合成、电镀、电解制氢等方面具有重要的应用。
例如,电镀过程中,电解池用于将金属离子沉积在基底上,实现金属件的防锈、装饰等目的。
电解制氢是一种重要的清洁能源生产技术,通过电解水制氢,可以实现氢能源的储存和利用。
五、总结通过对原电池和电解池的比较,可以发现它们在结构、工作原理和应用方面存在一些异同。
原电池主要将化学能转化为电能,广泛应用于日常生活和工业领域;电解池主要将电能转化为化学能,用于化学合成、电镀、电解制氢等方面。
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体验高考:
某学生试图用电解法测量阿佛加德罗常数值,其实验方案 的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图 所示;②在电流强度为I安,通电时间为t秒后,精确测得某 电极上析出的铜的质量为m克.试回答:
(5)实验完毕后,如何除去石墨中的铜? (6)该同学在稀硫酸中加入H2O2,再放入电极,铜可逐渐溶解, 该反应的离子方程式是: 。 Cu + H2O2 + 2H+ == Cu2+ + 2H2O
体验高考:
(2001湖北)某学生试图用电解法测量阿佛加德罗常数值,其实 验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下 图所示;②在电流强度为I安,通电时间为t秒后,精确测得某电 极上析出的铜的质量为m克.试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文 字母表示,下同)E接 ,C接 , 接F. E接D→C接A→B接F
2 2
C:2H++2e-=H
2↑
据放电规律, 判断产物。
D:2Cl-+2e-=Cl2↑
模拟训练:
如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液 的烧杯,C为铂棒、D为铁棒,X与Y 为电源的电极,A、B中插入多孔的 惰性电极。切断开关K1,闭合开关K2 ,通直流电一端时间后,A、B中液 面如图所示,请回答 :
体验高考:
某学生试图用电解法测量阿佛加德罗常数值,其实验方案 的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图 所示;②在电流强度为I安,通电时间为t秒后,精确测得某 电极上析出的铜的质量为m克.试回答:
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的 先后顺序(选填下列操作步骤的编号)应是 . ①称量电解前电极质量. ②刮下电解后电极上的铜并清洗. ③用蒸馏水清洗电解后电极.④低温烘干电极后称量.⑤低 温烘干刮下的铜后称量.⑥再次低温烘干后称量至恒重. ①、③、④、⑥.
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);
0.03 mol
1.56g
△H=-285.8KJ/mol 8.574KJ
模拟训练:
如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液 的烧杯,C为铂棒、D为铁棒,X与Y 为电源的电极,A、B中插入多孔的 惰性电极。切断开关K1,闭合开关K2 ,通直流电一端时间后,A、B中液 遵循电子转 面如图所示,请回答 : 移守恒、电 电极产物 荷守恒、质 (5)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围,此时切断开关K2, 是否与电 量守恒 闭合开关K1,则电流指针__(是或否)偏转. 解质溶液 负氧正还 发生反应 (升负降正) 若偏转写出电极反应:A中:____ B中:____ .
2006年 命题趋 势
根据电极反应判断金属活动性强弱
判断电解池或原电池中电解质溶液的酸碱性 变化情况 加强对新科技电池的考查 实物图、图表类问题的分析 ☆综合应用
模拟训练:
如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液 的烧杯,C为铂棒、D为铁棒,X与Y 为电源的电极,A、B中插入多孔的 惰性电极。切断开关K1,闭合开关K2 ,通直流电一端时间后,A、B中液 面如图所示,请回答 : (1)标出电源的正、负极,X为 ______,Y为______. 由电极 (2)写出电极反应:A中:___B中:____ C中:___ D中:___ 产物判 ++4e-=2H ↑ A:4H 2 分析电极、离 断电源 B:4OH--4e-=2H O+O ↑ 子移动方向,依 电极
电解池
电能转化为化学能 反应不自发 连接电源的正极, 作为阳极 连接电源的负极, 作为阴极 阴离子向阳极迁移, 阳离子向阴极迁移 负极→阴极, 阳极→正极
电池内离子 的迁移方向 电子流向 构成条件
两个电极、电解质溶液形成闭合回路。 电解池有外电源,原电池无需外电源。
过去高考题型回顾 :
电化腐蚀基本原理的应用 电极种类和电极产物的判断 根据氧化还原反应书写电极反应式 根据电子守恒计算电极产物的量
(3)电解AlCl3溶液时,下图所示的电解变化曲线合理的是( A ) (忽略表面皿阳极产生气体与溶液的反应)
Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3
依据阴阳两极 得失电子守恒, 以及铝元素的 性质特点,结 合图表分析
A.①④
B.②④
C.②③
D.①③
模拟训练:
如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液 的烧杯,C为铂棒、D为铁棒,X与Y 为电源的电极,A、B中插入多孔的 惰性电极。切断开关K1,闭合开关K2 ,通直流电一端时间后,A、B中液 面如图所示,请回答 :
体验高考:
某学生试图用电解法测量阿佛加德罗常数值,其实验方案 的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图 所示;②在电流强度为I安,通电时间为t秒后,精确测得某 电极上析出的铜的质量为m克.试回答:
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式 .试管中淀粉KI 溶液变化的现象为 ,相应的离子方程式是 . B电极上的反应为:2Cl--2e-=Cl2↑, G管中碘遇淀粉溶液变蓝色,发生反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2
(4)电解AlCl3溶液时,若产生沉淀1.56g时, 将A极产生的气体在常 温下燃烧,生成液态水,放出8.574KJ热量,写出其燃烧热的热化学方 程式. 3+ Al ~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3 依据电路中转 ++2e-=H ↑ A:2H 移电子相等 2
3H2 ~ 6e- ~ 2Al(OH)3 ~热量 3mol 2*78g QKJ
高考热点
电化学 -原电池和电解池
问题讨论: 如何使图中的铁棒上析出铜,而铁 的质量不变?
知识重组:
比较项目
能量转换 能否自发 两 个 电 极 Leabharlann 化反应 失去电子 还原反应 获得电子
原电池与电解池
原电池
化学能转化为电能 反应自发 相对活泼的金属 作为负极 相对不活泼的金属 或石墨作为正极 阴离子向负极迁移, 阳离子向正极迁移 负极→正极
负极—失电子发生氧化反应的电极
正极—得电子发生还原反应的电极
问题透析
Cu2+ + H2↑ ,该反应 若反应为:Cu +2H+ 可以设计成原电池?请说明理由_______。
体验高考:
某学生试图用电解法测量阿佛加德罗常数值,其实验方案 的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图 所示;②在电流强度为I安,通电时间为t秒后,精确测得某 电极上析出的铜的质量为m克.试回答:
(4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑,试列出阿佛加德罗常 NA的计算表达式:NA .
结合生活
排毒仪
方法总结;
原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反 应,抓住这一变化实质,依据氧化还原反应中物 质的氧化性、还原性的强弱,判断原电池、电解 池中的电极反应,正确书写电极反应式。 “氧阳氧负” 原电池—正负极—负极发生氧化反应 电解池—阴阳极—阳极发生氧化反应 谐音:“养羊养富”
问题透析
负极(A):2H2+4OH--4e- =4H2O 正极(B):O2+2H2O + 4e- = 4OH总反应: 2H2 + O2 =2H2O
模拟训练:
根据题给条 件的正极电 极反应式或 简单的电极 (6)若把A气体换为甲醇,此时切断开关K2,闭合开关K1,则电 反应式 先写出难度较 流指针也偏转.写出电极反应:A中:____ B中:____ . 小的总反应式 总反 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 应式 2CH OH+3O +4OH-=2CO 2-+6H O 3 2 3 2 正极: 3O2+6H2O+12e-=12OH- 负极: 2CH3OH-12e-+ 16OH -=2CO32-+12H2O 用减法写出复杂的负极反应式,注意三守恒