高三化学二轮复习教案：原电池和电解池(原创)

原电池原理

1•通过进行化学能转化为电能的探究活动，了解原电池工作原理2•能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。

1:组成原电池的条件。

①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两电极相连形成闭合电路。

2.原电池的原理

负极一较活泼的金属--- __________ 电子——发生________ 反应

正极----较不活泼的金属---- ________ 电子----发生_______ 反应

【例1】下列叙述中正确的是

A. 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。

B. 由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。

C. 马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。

D. 铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通

过。解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电

池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，

活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶

液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极

反应为Zn -2e==Zn2+, 1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol 电子通过。故选D o

答案：D

【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SQ中，用导线两两相连可以组成各种原电池。

若A、B相连时，A为负极；C D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为

A. A> B> C>D

B. A>C>B> D

C. A> C> D>B

D. B> D> C> A

解析：金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极

被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性A>B、A> C C> D、D> B,故正确答案为B o

答案：B

【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电

极反应是：Zn + 2 OH -2e= ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e= 2Ag +2 OH

下列判断正确的是

A.锌为正极，Ag2O为负极。

B.锌为负极，Ag2O为正极。

C.原电池工作时，负极区溶液PH减小。

D.原电池工作时，负极区溶液PH增大。

解析：本题考查原电池和PH的概念。

原电池中失去电子的极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极。B是正确答案。因为

Zn + 2 OH -2e = ZnO + HO，负极区域溶液中［OH-］不断减少，故PH减小，所以C也正确。

故选B、C o

答案：BC

【变式】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

⑴目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2HO

放电

充电2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，

以下说法中正确的是

①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应

③充电时化学能转变为电能④ 放电时化学能转变为电能

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

(2).废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米

面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3).另一种常用的电池是锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7),由于它的

比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li+MnO2T LiMn6试回答:

锂电池比容量特别大的原因是 ________________________________________________ 。锂电池中的电解质溶

液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。

答案：(1) B (2) Ni(OH)2和Cd(OH).能溶于酸性溶液。

(3)锂的摩尔质量小；2Li+2H2S 2LiOH+H z f

电解池原理

1•通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

2•知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能

的实际意义。

4.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.阳离子得电子顺序一金属活动顺序表的反表：K+

< S*+ < Pb2+ < （H+） < Cu2+ < Hg2+ < Ag+（阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）

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：S2-> I-> Br-> C- > OH" > NQ-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。

5 •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分析离子的放

电顺序；③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。如：

电解

⑴电解NaCI 溶液：2NaCI+2H 2O ====Hd +C 2 f +2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应，

PH 增大。

⑵电解CuSQ 溶液：

电解

2CuSQ + 2H 2O====2Cu + Q f + 2H 2SQ 溶质、溶剂均发生电解反应，

PH 减小。

⑶电解CuC 2溶液：

CuC 2电解=Cu + CI 2 f

电解

电解盐酸：2HCI ==== H 2f+ Cl 2f 溶剂不变，实际上是电解溶质， PH 增大。

解

⑷电解稀H 2SQ 、NaOH 溶液、Na z SQ 溶液：2H 2O==== 2H 2 f + Q f,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 解速率（不是起催化作用）。

电解

⑸电解熔融 NaOH: 4NaOH ====4Na + Q f + HOf

电解

⑹用铜电极电解 Na z SQ 溶液： Cu +2fO==== Cu （OH ）2 + H ?f （注意：不是电解水。）

NaOH

（B ）、氧化铝： 铝土矿 一—T NaAIO 2 理 阳极 .阴极

申解

，从而加快电

&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： _________________________ 阴极： _________________________

申解

总反应：2NaCI+2H 2O====H 2 f +C 2 f +2NaOH

⑵设备邙日离子交换膜电解槽） ① 组成：阳极 一Ti 、阴极一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）

Fe 3+、SO 卑 等）

加入离子交换剂（NaR ）

② 阴极区加入。阴极 H+放电， 溶液。

B 、电解冶炼铝

⑴原料：（A ）、冰晶石：

图 20-1

① 食盐水的精制：粗盐（含泥沙、

Ca 2+、Mg 2+、

加入NaOH 溶液T 加入BaC 2溶液宀加入Na z CQ 溶液宀过滤宀加入盐酸 宀 电解生产主要

过程（见图 破坏了水的电离平衡，使

20-1 ）： NaCI 从阳极区加入， 出0从 OH 浓度增大，OH -和Na +形成NaOH

Na 3AIF 6=3Na ++AIF 63-

CO 2

△

过—T AI(OH)3 一 AI 2O 3