电化学基础-原电池与电解池的原理
“电化学基础与应用”教案
“电化学基础与应用”教案课程名称：电化学基础与应用一、课程目标1.理解电化学的基本概念和原理，包括电池反应、电解反应、电化学能转换等。
2.掌握电化学实验技能，包括电极材料的制备、电池性能测试、电化学测量等。
3.能够应用电化学原理解决实际问题，如能源储存与转化、环境保护、材料科学等。
二、课程内容第一章：电化学基础知识1.电化学发展史与基本概念2.电解质溶液的性质与离子导电3.电解与电池反应的基本原理第二章：电极材料与电池反应1.电极材料的性能与选择2.电池反应动力学与反应速率3.电池反应的能量转换效率第三章：电化学能转换与储存1.原电池与电解池的工作原理2.电池能量储存与释放的机制3.燃料电池、太阳能电池、锂离子电池等实例第四章：电化学在环境科学中的应用1.电化学方法在废水处理中的应用2.电化学在空气净化与保护中的作用3.电化学传感器在环境监测中的应用第五章：电化学在材料科学中的应用1.电化学方法制备新材料2.电化学腐蚀与防护技术3.电化学在表面处理与涂层制备中的应用三、教学方法1.理论教学：通过讲解、演示、讨论等方式，使学生理解电化学的基本概念和原理。
2.实验教学：进行电化学实验操作，包括电极材料的制备、电池性能测试、电化学测量等，培养学生的实验技能。
3.问题解决：通过案例分析和实际问题解决，使学生能够应用电化学原理解决实际问题。
4.小组讨论：组织学生进行小组讨论，鼓励学生交流思想和观点，提高其协作能力。
5.网络教学：利用网络平台，提供课程资料、实验指导、在线答疑等资源，方便学生学习和交流。
四、考核方式1.课堂表现：根据学生的出勤情况、课堂参与程度等进行评价。
2.实验报告：根据学生的实验操作和实验报告的撰写质量进行评价。
3.期末考试：进行期末考试，考核学生对电化学基础知识的掌握程度和应用能力。
20专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀
专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀第一部分：基础知识部分一、原电池1．原电池：把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件及判断(1)具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。
(2)具有电解质溶液。
(3)形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。
★☆判断3．原电池工作原理示意图原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。
这是因为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
④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各区域的浓度基本不变。
4．原电池的两极及判断负极：活泼性强的金属，发生氧化反应。
正极：活泼性弱的金属或导体，发生还原反应。
★☆原电池正负极判断(1)根据电极材料判断负极——活泼性较强的金属正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属注：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中，Al做负极。
(2)根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极(3)根据两极发生的变化判断负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反应正极——得到电子，化合价降低，发生还原反应(4)根据反应现象判断负极——会逐渐溶解，质量减小正极——有气泡逸出或质量增加【特别提示】原电池正负极判断的基础是氧化还原反应。
电化学知识点总结
第四章电化学基础一、原电池：1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、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，阳离子移向正极。
4、电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑5、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（一）一次电池1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等（二）二次电池1、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。
2、电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓＋2H2O3、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（三）燃料电池1、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2、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。
高考化学大二轮复习 专题8 电化学基础
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4错误认为电解质溶液导电的原因是电子通过了电解质溶 液，在原电池内部和电解池内部，都没有电子的流动，而是离 子的移动。实际上在闭合的电路中电子只走“陆路”导线或电 极，离子只走“水路”电解质溶液。
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2. 电解池：
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(1)电解时，a 极是 阴 极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu； b 极发生氧化反应，电极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ ； 电解总反应化学方程式为
电解 2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4 。
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(2)电解完成后，若溶液的体积为 2 L，整个电解过程中共转 移 0.2 mol e－，则溶液的 pH 为 1 ，若使电解质溶液复原，需 加入 CuO 的物质的量为 0.1 mo
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Z主干整合•认知盲区清
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一、原电池和电解池 1. 原电池：
[串联拾忆]
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(1)上述装置中能形成原电池的是 B ，该原电池工作时， 负极发生 氧化反应 ，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋；
正极发生 还原反应，电极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag； 电池总反应式为 Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag 。
答案：A
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电化学原理中易忽视的问题 (1)错误地根据“异性相吸”的电性理论，认为在原电池中 电解质溶液中的阳离子移向负极，阴离子移向正极。其实在原 电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极。在电解池 中，电子由电源负极流向阴极，由阳极流向电源正极。
第四章第三节《电解池》
（2）溶液中所含阴离子：OH—、Cl—， 放电顺序：Cl— > OH— 阳 极：2Cl— －2e— = Cl2 ↑
电解
总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
【思考13】分析电解反应（用惰性电极时） 的一般思路是什么？
小结1：分析电解反应(用惰性电极时) 的一般思路：
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
巩固练习
1、电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 (惰性电极，溶液)： H2SO4 HCl NaOH K2SO4 CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液 时，阴极析出的物质是_____；阳极产物是 _____。 3、两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，阳 极的产物是____；阴极的产物是____。
e－ 阳极 C
CuCl2溶液
【思考4】如何书写电解池电极方程式？
－ e 阴极：Cu2++2e-＝Cu 还原反应 阴极 阳极：2Cl -2e ＝Cl2 ↑ 氧化反应 C 总反应式：CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
e－
阳极 C
阴离子失去电子而阳离子得到 电子的过程叫放电。 CuCl 溶液 2 通式： 阴极：氧化剂＋ne- = 还原产物 阳极：还原剂－ne- = 氧化产物 总电解反应式：阴阳极反应式相加所得的式子 （考虑电子守恒）
阴极：4H+ + 4e— = 2H2 ↑
阳极：4OH— －4e— =2H2O + O2 ↑ 总反应：2H2O = 2H2↑ + O2 ↑ 【思考12】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解 质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。
高考电化学专题复习知识点总结完美版
一、原电池的工作原理装置特点：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④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极：用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子；发生氧化反应; 原基本概念：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;理电极反应方程式：电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应：负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl特点：电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应：负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-＋2MnOOH 氢氧化氧锰总反应：2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2＋2MnOOH溶解不断电极：负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加；使用寿命提高 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总反应：PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点：电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池；其它 负极材料：Cd ；正极材料：涂有NiO 2,电解质：KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为： 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途：质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; 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;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料：除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O 特点：转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总：介质电池反应2H2 +Ｏ２= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池：固体电解质介质电池反应： 2H2 +Ｏ２= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2－负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为：负极：CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极：2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应：2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水： 负极：4Al -12e- = 4Al 3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述： 腐蚀危害：腐蚀的本质：M-ne -→M n+氧化反应分类：化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义：因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+； 吸氧腐蚀： 正极C ：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应：2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应：4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+；析氢腐蚀： 正极C ：2H ++2e -=H 2↑总反应： Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素：金属本性、介质;金属的防护： ①、改变金属的内部组织结构；保护方法： ②、在金属表面覆盖保护层；③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义：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; 装置特点：电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极；形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极：与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极：与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应：原理：谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序： 阳极：阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极：阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理：4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果：在两极上有新物质生成;总反应：2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连； ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连；用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极：Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极：Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理： Ni-2e -=Ni 2+阳极泥：含Ag 、Au 等贵重金属； 电解液：溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点：纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法：镀层金属与电源正极相连作阳极； 将待镀金属与电源负极相连作阴极；电镀： 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理：阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ；Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→装置：现象 ①、阴极上有气泡；②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝；电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前： NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极；2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后： 阳极C ：Cl -、OH -移向阳极；2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应：2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成：阳极：金属钛网涂有钌氧化物；阴极：碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜：只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过；电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置：食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程： 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂：除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制： 加Na 2CO 3：Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH ：Mg 2++2OH -=MgOH 2↓；Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
电解和原电池原理
电解和原电池原理
电解和原电池原理可以分别描述如下：
电解的原理:
电解是指通过电流在电解质溶液中产生化学反应的过程。
当电解质溶液被通电时，正极吸引阴离子，负极吸引阳离子，从而形成电解质的离子迁移。
随着离子在溶液中的运动，它们会在电极表面发生电化学反应，从而引发一系列化学变化。
例如，当盐水（即氯化钠溶液）被通电时，氯离子在阳极发生氧化反应，钠离子在阴极发生还原反应，从而产生氯气和金属钠。
原电池的原理:
原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电化学电池组成，每个电化学电池间通过连接器相连。
每个电化学电池包含一个阳极和一个阴极，在它们之间有一个电解质溶液或一个导电性固体。
当原电池不连接任何外部电路时，电化学反应在两个电池之间平衡进行，形成电势差。
然而，一旦外部电路连接上，电子将从阴极流到阳极，产生电流。
同时，在电化学电池中，化学物质会发生氧化还原反应，从而不断地产生电子以维持电流的稳定。
不同种类的原电池采用不同的电化学反应，如锌-铜原电池利用锌在阳极的氧化和铜离子在阴极的还原。
高中化学原电池和电解池
高中化学原电池和电解池
原电池和电解池是高中化学中非常重要的两个概念。
原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和电解质溶液组成，两个电极之间用导线连接。
在原电池中，发生氧化还原反应，电子从负极流向正极，从而产生电流。
原电池的应用非常广泛，例如干电池、蓄电池等都是原电池的例子。
电解池则是将电能转化为化学能的装置。
它也由两个电极和电解质溶液组成，两个电极之间用导线连接。
在电解池中，电流通过电解质溶液，使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应，从而在两个电极上分别析出不同的物质。
电解池的应用也非常广泛，例如电解水制氢、电解氯化钠制氯气等都是电解池的例子。
原电池和电解池的区别在于，原电池是自发发生的氧化还原反应，而电解池是需要外界提供电能才能发生的氧化还原反应。
在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；而在电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
理解原电池和电解池的概念和原理对于学习高中化学非常重要，它们是理解电化学反应的基础。
同时，原电池和电解池的应用也非常广泛，与我们的日常生活和工业生产密切相关。
【高中化学】第四章第三节 电解池教案
第四章电化学基础第三节电解池一、教材分析《电解池》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第三节，这部分教材主要介绍了电解原理以及电解原理的应用。
电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，同时电解与物理学科中的电学、能量的转换有密切的联系，是氧化还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。
本节教材可分为三个部分：电解原理、电解原理的应用、电镀。
把握教材意图后，我把本节内容安排为两课时完成。
二、教学目标1．知识目标：(1)知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；(2)能说出电解、电解池及形成条件；(3)知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，知道氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式；(4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系2．能力目标：(1)培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力；(2)通过实验培养学生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力；3．情感、态度和价值观目标：(1)指导学生积极参与教学过程，激发其主动探究的意识；(2)对学生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育，培养学生正确的处世态度；(3)通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的学习方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环境保护意识。
三、教学重点难点重点：电解原理、氯碱工业反应原理难点：离子放电实质四、学情分析学生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的学情。
我们的学生素质不太高，没有强烈的求知欲，思维能力渐趋成熟。
但也有思维方面的劣势，他们习惯演绎式的教学方法，探究学习的经验少。
在知识方面，学生在初中没有电化学知识；在高一化学中学习过有关电化学的原电池；在生活中也很少有涉及到电解应用经历。
五、教学方法1．实验探究与启发讨论法。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习实验“电解池原理”，初步把握实验的原理和方法步骤。
(完整word版)电化学基础(完整版)
化学专题复习：电化学基础负极电源负极电源正极阳极电源负极阴极电源正极练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后，观察到溶液变红的区域是（）A、I和III附近B、I和IV附近C、II和III附近D、II和IV附近练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）练习3、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。
关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．．的是（ ） A 、充电时作阳极，放电时作负极 B 、充电时作阳极，放电时作正极 C 、充电时作阴极，放电时作负极 D 、充电时作阴极，放电时作正极 练习4、（08广东卷）LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。
电池反应为：FePO 4+LiLiFePO 4，电池的正极材料是LiFePO 4，负极材料是石墨，含Li +导电固体为电解质。
下列有关LiFePO 4电池说法正确的是（ ）A 、可加入硫酸以提高电解质的导电性B 、放电时电池内部Li +向负极移动.C 、充电过程中，电池正极材料的质量减少D 、放电时电池正极反应为：FePO 4+Li ++e - =LiFePO 4练习5、铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极铬板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO 2+4H ++2SO 42-2PbSO 4+2H 2O请回答下列问题：（1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H 2SO 4的浓度将变____；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_____g 。
（2）在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________、B 电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。
要点二 原电池、电解池工作原理及其应用 1、原电池、电解池的判定先分析有无外接电源：有外接电源者为 ，无外接电源者可能为 ；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
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。
化学原电池电解池知识点总结
化学原电池电解池知识点总结化学原电池是一种利用化学反应产生电能的装置，其中的关键部分就是电解池。
电解池是原电池中的重要组成部分，它是由两个电极（阳极和阴极）和它们之间的电解质组成的。
在电解池中，化学能被转化为电能，这是通过氧化还原反应来实现的。
以下是化学原电池电解池的知识点总结：1. 电解质，电解质是电解池中的重要组成部分，它是指在溶液中能够导电的物质。
常见的电解质包括盐和酸等。
电解质在电解池中起着传递离子的作用，使得电池能够正常工作。
2. 阳极和阴极，电解池中含有两个电极，分别称为阳极和阴极。
在化学原电池中，阳极是发生氧化反应的地方，而阴极则是发生还原反应的地方。
这些反应导致电子的流动，从而产生电流。
3. 氧化还原反应，在电解池中，氧化还原反应是产生电能的关键过程。
当化学物质失去电子时发生氧化，而当化学物质获得电子时发生还原。
这些反应会释放出能量，驱动电子流动从而产生电流。
4. 电动势，电解池中的电动势是指在电解质中由化学反应产生的电能。
它是电解池的重要特性之一，可以用来衡量电池的性能。
5. 电解池的工作原理，电解池通过将化学能转化为电能来工作。
当化学反应发生时，产生的电子会在电路中流动，从而产生电流。
这种电流可以用来做功，比如驱动电动机或者给设备供电。
总的来说，化学原电池的电解池是通过化学反应产生电能的重要装置，它包括电解质、阳极、阴极、氧化还原反应、电动势和工作原理等多个知识点。
深入了解电解池的工作原理对于理解化学原电池的工作原理和性能至关重要。
电化学基础专题讲座
知识点要求
1. 了解原电池、电解池的工作原理，了解常见化 学电源的种类及其工作原理。 2．能写出电极反应式和电池反应式。 3．了解电解原理的实际应用。 4．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的 危害及防止金属腐蚀的措施。
重点知识整合
一、原电池、电解池电极反应式及总反应式的书写
分析电极材料
【例 3】 (2010·江苏，11)下图是一种航天器能量储存系统
原理示意图。下列说法正确的是
(C )
A．该系统中只存在 3 种形式的能量转化 B．装置 Y 中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－
===4OH－ C．装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置 X、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能
1．只有氧化还原反应才有电子的得失，只有自发 的氧化还原反应才可能被设计成原电池如 Fe＋Cu2＋ ===Fe2＋＋Cu，非自发氧化还原反应可能被设计成电
电解 解池如 Cu＋2H2O ===== Cu(OH)2＋H2↑。
[例6] (2010·北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防
护的说法正确的是( B )
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐 蚀
D ． 钢 铁 发 生 析 氢 腐 蚀 时 ， 负 极 反 应 是 Fe － 3e － ===Fe3＋
惰性电极电解规律：
类型 电极反应特点
实例
电解 电解质 对象 浓度
PH
电解质溶 液复原
电解 水型
阴:4H++4e-=2H2↑ NaOH
阳:4OH--4e-
H2SO4
水
=O2↑+2H2O
原电池和电解池知识点归纳
原电池电解池知识点高电解池是由两个电极（正极和负极）和一个电解质组成的装置，用于将电能转化为化学能或通过化学反应来产生电流。
它是一种重要的能源转换系统，广泛应用于电池、燃料电池、电解水制氢等领域。
1.电解池的基本原理：根据电解现象，当两个导电电极（正负极）浸入电解质溶液中并通过外部电源接通电路后，正极上的离子会向负极移动，而负极上的离子则会向正极移动。
这样就形成了一个电流，使化学反应发生，从而通过电能转化为化学能或产生电流。
2.电解液的选择：电解液是电解池中起到导电、提供离子、稳定电解过程等作用的溶液。
常见的电解液包括酸性溶液（如硫酸）、碱性溶液（如氢氧化钠）、盐溶液（如氯化钠）等。
不同的电解液对于电解池的性能、反应速率等有重要影响。
3.电解池的结构：电解池通常由两个电极（正极和负极）、电解液和电介质组成。
电池中的电介质可以是电解液也可以是固体，它的作用是隔离正负极，防止直接短路和减小电解过程中的电阻。
4.电解过程中的离子迁移：在电解池中，正极上的离子称为阳离子，负极上的离子称为阴离子。
当电解氯化钠溶液时，钠离子向阴极迁移，而氯离子向阳极迁移。
这种离子迁移产生的电流称为离子电流，是电解池中电化学反应的基础。
5.电解池中的化学反应：在电解池中，电能被转化为化学能或通过化学反应来产生电流。
常见的电解反应有电解水制氢、电镀、电解析制碱等。
通过调节电解池中的电压、电流和电解液组成等参数，可以控制反应速率和产物选择。
6.电解池的应用：电解池广泛应用于电池、燃料电池、电解水制氢、金属电解制取等领域。
电解池不仅可以将电能转化为化学能，还可以实现能源的转化和存储。
例如，电动汽车中的电池就是通过电解池将电能储存为化学能，再将其转化为动能驱动汽车。
7.电解反应中的效率问题：在电解过程中，由于电解液的电阻、极化以及其它原因，会有部分能量转化为热能而损失。
这种能量损失会使得电解池的效率下降。
因此，提高电解过程中的效率是电解池研究的重要方向之一总结起来，电解池是通过电解现象将电能转化为化学能或通过化学反应来产生电流的装置。
高二化学人教版(2019)选择性必修1 《电化学基础》专题复习 课件
电解
2H2O
2H2↑ + O2↑
电能→化学能
2H2 + O2
2H2O
化学能→电能
必修1 13页
选修4 77页
一般是吸热的氧化还原反应 电解池
原电池 放热的氧化还原反应 燃烧反应；金属与氧化剂的反应等
例1：下列反应能够设计成原电池的是 ② ③ ⑤ ①稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应 放热的非氧化还原反应 ②甲烷与氧气的反应 放热的氧化还原反应 ③锌与稀硫酸的反应 放热的氧化还原反应 ④碳单质与水蒸气的反应 吸热的氧化还原反应 ⑤铝与氢氧化钠溶液的反应 放热的氧化还原反应
电子导体
闭合回路
离子导体
H2SO4溶液
正极：传导电子，增大氧化剂与电子的接确面积 （正极材料活性一般较负极材料弱 正极材料一般与电解质溶液不反应）
闭合回路：电荷沿电路绕一周后可回到原位置的电路
例2：以下装置可以形成原电池的是 A C D E 。
先看电极与电解液 后看电极上附着的气体
单液电池的缺点
氧化还原反应——无法判断反应的吸放热
室温下能够发生的氧化还原反应一般为放热反应，可设计成原电池
例：某同学为了使反应2HCl+2Ag＝2AgCl↓+H2↑能进行,设计了下列四个实
验，可行的方案是( C )
A
B
C
D
2.原电池的设计
设计一个装置，使还原剂失去的电子沿导线定向转移给氧化剂 e-
例：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
1.金属的腐蚀与防护
化学腐蚀 金属与氧化剂直接发生氧化还原反应（干燥环境）
电化学腐蚀 不纯金属与氧化剂反生原电池反应 （潮湿环境）
腐蚀速率：电化学腐蚀 > 化学腐蚀
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7
§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
化学能
–
Zn
原电池G<0 电解池G>0
电极
A
电能
V
负载
+
Cu
ZnSO4
多 孔 隔 膜
电解质 溶液
H2 ←
（阴极（还原反应） ）（阳极（氧化反应） ） （ 正还阴 ） （ 负氧阳 ） 电解池 （阳极（氧化反应） ）（阴极（还原反应） ） （ 正氧阳 ） （ 负还阴 ）
原电池
15
§8.1 电化学概论/三、电解质溶液的导电机理
三、电解质溶液的导电机理
原电池装置：
1、构成： 2、导电机理： (1)界面上自发反应：
三、电解质溶液的导电机理
电解池装置：
1、构成：
2、导电机理： （1）溶液中，离子的定向移动导致溶液中有电流通过； （2）电流在溶液与电极界面处连续。
原电池与电解池对比
电极反应
在电解池中正极为 阳极，负极为阴极； 在原电池中则相反
溶液中的阳离子向负极迁 移，从负极上取得电子而 发生还原反应
e
电 源
e
溶液中的阴离子向正极迁 移，从正极上失去电子而 发生氧化反应
－
电位低的电极称为负极
＋
阴 极
Θ
电 解 质 溶 液
阳 极
电位高的电极称为正极
凡是进行还原反应的电 极称为阴极
2 e 2 H 在 H2电极上，发生 H ，氧化反 2 应，H+进入溶液，电子流在电极上，电极电势降 低，为负极。
2 e 2 Cl 在Cl2电极上，发生 Cl ，还原反 2
应，Cl2 夺取电极上的电子，发生还原反应，电极 电势升高。两电极间产生电极差。 （2）在溶液中：离子迁移产生电流。 原电池总结果： 发生自发反应， △G<0 ，原电池自由能下降，转化为对外所作 的电功，若电池反应是可逆的， -△G=W=QE。
1.定义 原电池是利用氧化还原 反应产生电流的装置。 2.原电池的构成 ⑴电势不同的两个电极； ⑵盐桥；
⑶外电路（检流计）。 3.电子由Zn极流向Cu极。 4.Zn极电势低，为负极；Cu极电势高，为正极。
e→
4
§8.1 电化学概论/一、电化学基本概念
3.特征 正极：氧化剂(Cu2+)被还原，半电池反应为： Cu2+ + 2e → Cu 负极：还原剂(Zn)被氧化，半电池反应为： Zn → Zn 2+ + 2e 电池反应为： Cu2+ + Zn → Cu + Zn 2+
2
电极反应
（-）Zn极
（+）Cu极
Zn – 2e
Cu2+ + 2e
Zn2+ （氧化反应）
Cu （还原反应）
电池反应
Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu （氧化还原反应）
§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
盐桥的组成和特点： 高浓度电解质溶液，
正负离子迁移速度 差小 。
盐桥的作用： 1）防止两种电解质溶液 混和，消除液接电位， 确保准确测定。 2）提供离子迁移通道。
阴离子迁向阳极
负载电阻 正 极
阳离子迁向阴极
负 极
-
电源
+
Zn
e
Cu
2+
24
e
-
阴 极
e
-
e
+
阳 极
-
e
阳 极
Zn SO
Cu
2+
SO
24
阴 极
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
电解质溶液
（a)丹尼尔电池
（b）电解池
9
§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
1．原电池： Daniel 电池——铜锌电池结构 (-) Zn ︱Zn2+(1mol/L)‖ Cu2+(1mol/L)︱Cu (+) 0 . 763 V Cu 2+ /Cu = 0.337 V Zn Zn
2、 电解池（electrolytic cell）：将电能转化为化学能的装置。
3、 电池分类简表
单液电池 液态电池 双液电池 固态电池 电解质浓差电池
电池
｛ {
原 电 池 电解池
浓差电池 电极浓差电池 一次电池 化学电池 二次电池 燃料电池
｛ ｛
｛
§8.1 电化学概论/一 、电化学基本概念
原电池装置与原理
16
§8.1 电化学概论/三、电解质溶液的导电机理
原电池
正极：
Cl2 +2e→ 2Cl发生还原作用，是阴极。电 子由H2极流向Cl2极， Cl2极 电势高，是 。
负极：
H2-2e→2H+发生氧化作用， 是阳极。电流由Cl2极流向H2 极,H2极电势低，是 。
17
§8.1 电化学概论/三、电解质溶液的导电机理
Fe 阴
→O2
NaOH
Ni 阳
CuSO4
石棉隔膜
G = – 212
kJmol-1
H2O(l)H2(g)+½O2(g) G =237.2 kJmol-1
电极：一般都由金属制成, 属于电子导体(第一类导体) 电解质溶液：离子导体(第二类导体)。
8
§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系 离子迁移方向
第 8章
电化学基础
§8.1 电化学概论
§8.2 可逆电池
§8.3 可逆电池热力学
§8.4 电极电势
1
§8.1 电化学概论
一、电化学基本概念 二、原电池与电解池的关系
三、电解质溶液的导电机理
四、工业生产电解铜实例
2
§8.1 电化学概论/一 、电化学基本概念
一 、电化学基本概念
电池分类
1、 原电池(primary cell)：将化学能转化为电能的装置。
凡是进行氧化反应的电 极称为阳极
§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
正极： 电势高的电极称为正极，电流从正
极流向负极。
负极：
电势低的电极称为负极，电子从负 极流向正极。
阴极： 发生还原作用的电极称为阴极。
阳极： 发生氧化作用的电极称为阳极。
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§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
Ox（氧化态）＋ ne来自还原 氧化Red（还原态）
原电池
正极，阴极，还原反应，Ox+ze→Red 负极，阳极，氧化反应，Red→Ox+ze
电解池
正极，阳极，氧化反应，Red→Ox+ze
负极，阴极，还原反应，Ox+ze→Red
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§8.1 电化学概论/二、原电池与电解池的关系
结论： 电极命名法：
正极（电势高） 负极（电势低）
5
§8.1 电化学概论/一、电化学基本概念
电解池装置与原理
？
电解装置
1.电解 借助电能使不能自发进行的氧化还原化学反应得以进行 的过程。 2.电解池 电解的装置称为电解池(或电解槽)。
6
§8.1 电化学概论/一、电化学基本概念
3.阴极 与外电源负极相连接的电极 称为阴极。 电解池中正离子移向阴极， 在阴极上得到电子，发生 还原反应。