原電池形成三條件.doc

一原電池與電解池的比較分類(lèi)原電池電解池定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置形成條件活潑性不同的兩個(gè)電極電解質(zhì)溶液形成閉合回路外加直流電源，形成回路電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)） 有電極電極名稱負(fù)極 正極陽(yáng)極 陰極反應(yīng)類(lèi)型氧化 還原氧化還原外電路電子流向負(fù)極流出、正極流入 陽(yáng)極流出、陰極流入離子移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極，陰離子流向負(fù)極陽(yáng)離子流向陰極，陰離子流向陽(yáng)極電流流向內(nèi)部負(fù)極流向正極陽(yáng)極流向陰極外部正極流向負(fù)極負(fù)極流向正極二原電池的原理（1） 相對(duì)活潑金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng).（2） 相對(duì)不活潑金屬（或碳）作正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)（3） 導(dǎo)線中（接觸）有電流通過(guò)，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苋姵?，電解池的判?1)先分析有無(wú)外接電源，有外接電源的為電解池，無(wú)外接電源的可能為原電池；然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷，主要是“四看”：看電極兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)，看溶液兩極插入溶液中，看回路形成閉合回路或兩極直接接觸，看本質(zhì)有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生。(2)多池相連，但無(wú)外接電源時(shí)，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。四原電池正、負(fù)極的確定(1)由兩極的相對(duì)活潑性確定：相對(duì)活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，相對(duì)活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘贋檎龢O。一般，負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液要能發(fā)生反應(yīng)，如：MgAlHCl溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Mg；但MgAlNaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Al。(2)根據(jù)在兩電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的化合價(jià)的升降情況來(lái)判斷。如：甲醇燃燒電池，顧名思義，甲醇燃燒一般生成二氧化碳，則碳的價(jià)態(tài)升高，失電子。所以通入甲醇的電極為負(fù)極(3)由電極變化情況確定：某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則此電極為負(fù)極；若某一電極上有氣體產(chǎn)生，電極的質(zhì)量不斷增加或不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，則此電極為正極，燃料電池除外。如：ZnCCuSO4溶液構(gòu)成的原電池中，C電極上會(huì)析出紫紅色固體物質(zhì)，則C為此原電池的正極。(4)根據(jù)某些顯色現(xiàn)象確定：一般可以根據(jù)電極附近顯色指示劑(石蕊、酚酞、濕潤(rùn)的淀粉、高錳酸鉀溶液等)的變化情況來(lái)分析推斷該電極發(fā)生的反應(yīng)、化合價(jià)升降情況、是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)、是H+還是OH-或I-等放電，從而確定正、負(fù)極。(5)根據(jù)外電路中自由電子的運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定：在外電路中電子流出的電極叫負(fù)極，電子流入的電極叫正極。(6)根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定：在內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向的電極叫負(fù)極，陰離子移向的電極叫正極。五電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)：加減法書(shū)寫(xiě)電池反應(yīng)式歸納：電池總反應(yīng)：還原劑+氧化劑+介質(zhì)氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物+其他負(fù)極：還原劑ne-+介質(zhì)氧化產(chǎn)物(還原劑失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng))正極：氧化劑ne-介質(zhì)還原產(chǎn)物(氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應(yīng))注意：兩個(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)離子方程式，用電池總反應(yīng)離子方程式減去較簡(jiǎn)單電極的反應(yīng)式即為較復(fù)雜電極的反應(yīng)式。原電池反應(yīng)式一般都可以用加、減法書(shū)寫(xiě)。書(shū)寫(xiě)時(shí)，無(wú)論是總反應(yīng)式還是電極反應(yīng)式都既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒，又要滿足質(zhì)量守恒。六電解池1.電極的判斷及反應(yīng)的類(lèi)型(1)看電源正、負(fù)極。若與電源負(fù)極相連，則為陰極。(2)看電極周?chē)貎r(jià)態(tài)的升降。若價(jià)態(tài)升高，則為陽(yáng)極。注意：元素價(jià)態(tài)的升降的判斷很多時(shí)候是從各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如通過(guò)對(duì)氣體成分的描述來(lái)判斷)來(lái)推測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物而得出的。(3)看電子的流向。若是電子流出的電極，剛為陰極。注意：一定不能根據(jù)兩極活潑性的相對(duì)大小判斷。(4)陽(yáng)極：若為活性電極，則電極本身失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極：電極本身不反應(yīng)(不論是惰性電極還是活性電極)。溶液中陽(yáng)離子在陰極獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。2電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極(金屬活動(dòng)順序表Ag以前)作陽(yáng)極則電極材料失電子，電極溶解。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則只看溶液中的離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)椋篠2-I-Br-Cl-OH-(水)。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序(如下)進(jìn)行判斷：Ag+Hg2+Fe3+(Fe2+)Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)(水)記住幾句話：原電池：失高氧負(fù)（失電子，化合價(jià)升高，被氧化，是負(fù)極） 得低還正（得電子，化合價(jià)降低，被還原，是正極） 電子從負(fù)極通過(guò)外電路到正極電解池：氧陽(yáng)還陰（失電子，被氧化，做陽(yáng)極；得電子，被還原，做陰極）由于外加電場(chǎng)的作用，電解池中陽(yáng)離子做定向移動(dòng)，由陽(yáng)極移動(dòng)到陰極產(chǎn)生電流七分析電解應(yīng)用的主要方法和思路1、電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是：通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離）。通電后：離子才有定向的移動(dòng)（陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極）。2、在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是：陽(yáng)極：金屬陽(yáng)極S2-I-Cl-OH-含氧酸根F-陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+（濃）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+八金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周?chē)佑|到的氣體（或液體）反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。金屬腐蝕的兩種類(lèi)型：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕1.化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的干燥氣體（O2，CL2，SO2）或非電解質(zhì)液直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。影響因素：和接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)。2.電化學(xué)腐蝕：不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。3.金屬的常見(jiàn)防護(hù)方法(1).在金屬表面覆蓋保護(hù)層a.涂礦物質(zhì)油脂、油漆或覆蓋搪瓷塑料.b.鍍抗蝕金屬電鍍、熱鍍、噴鍍法c.用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜，如烤藍(lán).(2).改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)抗腐蝕能力，如制成不銹鋼.(3)電化學(xué)防護(hù)a.犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕.b.外加電流法：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。 小結(jié)防腐蝕措施由好到差的順序?yàn)椋和饨与娫吹年帢O保護(hù)法腐蝕犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法防腐有一般防護(hù)條件的防腐無(wú)防護(hù)條件的防腐4.電化學(xué)腐蝕（析氫腐蝕，吸氧腐蝕的比較）分類(lèi)析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（弱酸）水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極反應(yīng)Fe 2e = Fe2+2Fe 4e = 2 Fe2+正極反應(yīng)2H+ + 2e = H22H2O + O2 + 4e = 4OH-總反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ H22Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+ O2 = 4Fe(OH)32Fe(OH)3=(加熱)Fe2O3+3H2O5.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較分類(lèi)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過(guò)程較活潑金屬被氧化的過(guò)程相互關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害嚴(yán)重6. 電離與電解的比較分類(lèi)電離電解條件電解質(zhì)溶于水或熔融狀態(tài)電解質(zhì)電離后再通直流電過(guò)程電解質(zhì)電離成自由移動(dòng)的離子陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)在兩極上放電特點(diǎn)只產(chǎn)生自由移動(dòng)離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成新物質(zhì)例子CuCl2=Cu2+Cl-CuCl2=(電解)Cu+Cl2聯(lián)系電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上9 說(shuō)明：強(qiáng)堿，含氧酸，活潑金屬的含氧酸鹽，用惰性電極電解時(shí)，實(shí)際上是電解H2O，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，濃度增大。電解產(chǎn)物的判斷要遵循陰陽(yáng)離子的放電順序。電解后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度，需要適量的某物質(zhì)，該物質(zhì)可以是陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物的化合物。十惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn) 實(shí)例電解物質(zhì)電解質(zhì)溶液濃度PH電解質(zhì)溶液復(fù)原 電解水型陰極：4H+ + 4e = 2H2陽(yáng)極：4OH-4e= 2H2O+O2NaOH水增大增大水H2SO4水增大減小水Na2SO4水增大