原电池与电解池比较及综合应用讲义

原电池与电解池比较及综合应用讲义学情分析学生，男，高二下，成绩65/100，对化学有一定的兴趣，但学习方法不得当，偏重记忆，疏于理解，解题能力不是很强应对措施本次课是原电池的专题复习课程。

主要从书本上经典原电池入手，让该学生能够吃透基本原电池的反应原理，熟悉正负极反应。

然后通过适当拓展习题训练，达到熟练和思维延伸以及理解吃透，让学生在习题见识中强调理解，注重细节，最后达到举一反三的目的。

教学方法原理细解（强调理解）----练习---归纳—巩固拓展【开心哈哈】生活中铁为什么暴露在潮湿空气中会快速生锈，船体表面为什么会镀锌，电镀，精炼金属等等这些生活现象和小常识是基于什么原理？大家知道吗？这就涉及到电化学中原电池和电解池的知识，好，下面让我们一起进入电化学的课堂吧。

【制胜装备】1. 了解构成原电池和电解池的原理2. 理解原电池和电解池的反应机理3. 正确书写电极反应，掌握电化学应用【战前动员】原电池和电解池这个知识点对理解有一定要求，但理解透彻了就能遇神杀神，遇佛杀佛。

理解透彻首先要理解书本上经典原电池和电解池，然后配套适量的试题训练，就能无往不胜。

这个章节整体上讲不需要太多的其他知识关联，所以我们可以以一个新的学习姿态去面对，一定可以学习得非常之好，应付高考是没有问题的，让我们一起努力吧！【战况分析】复习重点：原电池，电解池的原理复习难点：电极反应及有关计算【扫清障碍】电解与原电池电解：在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应，以制备所需产品的过程。

（电化学是有关电与化学变化关系的一个化学分支）（电能转化为化学能）。

原电池：直接将化学能转化为电能的装置。

（是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。

）Eg：充电电池：充电电解反应，供电原电池电解发生的条件：电源，电极（惰性电极，氧化，还原性弱的）电解质（水溶液，熔融状态状态）注：纯水是无法电解的，必须加入电解质（不参与电解反应）。

在水溶液中电解氯钠2NaCl+2H2o==2Na(OH)+CL2+H2（电解）电解熔融状态下的氯化钠2NaCl=====2Na+ CL2（电解）电解的作用:使一些在普通的氧化还原反应中很难得到或者失去电子离子比较容易得到电子或失去电子，促进氧化还原反应进行进而得到一些在普通的化学反应中无法或者很难得到的物质。

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）。

化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应，不形成原电池。

因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀＞化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-2H+ + 2e-==H2↑负极反应Fe －2e-==Fe2+Fe －2e-==Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域内电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动，无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2电解==== Cu＋Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极Cu －2e- = Cu2+阴极Cu2++2e- = Cu关系先电离后电解，电镀是电解的应用电解方程式的实例（用惰性电极电解）：电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式（条件：电解）溶液酸碱性变化CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电，碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液 电极反应 阳极 Cu －2e - = Cu 2+阴极 Cu 2++2e - = Cu 阳极：Zn - 2e - = Zn 2+ Cu - 2e - = Cu 2+ 等阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu 溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小银锌电池 极反应式如下：负极：Zn + 2OH － －2e －=== ZnO + H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e － === 2Ag + 2OH － 电池的总反应式为：Ag2O + Zn ====== 2Ag + ZnO 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 -==Fe 2+正极：O 2+4e -+2H 2O==4OH -总式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O （2）析氢腐蚀： CO 2+H 2O H 2CO 3H ++HCO 3-负极：Fe －2e -==Fe 2+ 正极：2H + + 2e -==H 2↑总式：Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑ Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3。

电解反应中反应物的判断——放电顺序⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表：K+ <Ca 2+ < Na+ < Mg 2+ < Al 3+< (H+) < Zn 2+ < Fe 2+ < Sn 2+ < Pb 2+ < Cu 2+ < Hg 2+ < Ag +⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C 、Pt 、Au 、Ti 等)时：阴离子失电子：S 2- ＞ I - ＞ Br - ＞ Cl - ＞ OH - ＞ NO 3- 等含氧酸根离子 ＞F -B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

电解原理的应用A 、电解饱和食盐水（氯碱工业） ⑴反应原理阳极： 2Cl - - 2e -== Cl 2↑ 阴极： 2H+ + 2e -== H 2↑总反应：2NaCl+2H 2O 电解====H 2↑+Cl 2↑+2NaOH⑵设备 （阳离子交换膜电解槽）①组成：阳极—Ti 、阴极—Fe ②阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。

⑶制烧碱生产过程 （离子交换膜法）①食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO42- 等）→加入NaOH 溶液→加入BaCl 2溶液→加入Na 2CO 3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR)图20-1②电解生产主要过程（见图20-1）：NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。

阴极H+ 放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。

B、电解冶炼铝⑴原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63-（B）、氧化铝：铝土矿NaOH——→过滤NaAlO2CO2——→过滤Al(OH)3△—→Al2O3⑵原理阳极2O2－－4e- =O2↑阴极Al3＋+3e- =Al总反应：4Al3++6O2ˉ电解====4Al+3O2↑⑶设备：电解槽（阳极C、阴极Fe）因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2→CO+CO2，故需定时补充。

C、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀锌原理：阳极Zn－2eˉ = Zn2+阴极Zn2++2eˉ=Zn⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。

⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因：使Zn2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。

D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。

铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。

【小试牛刀】1.下列有关电解原理的说法不正确的是（）A．电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极B．电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极C．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法D．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极2．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于还原反应的是（）A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应3.下图是电解精炼铜装置，其中c、d为铜电极。