原電池和電解池的定義

1、、原電池和、原電池和電解電解池的定義池的定義電解電解原理及其應(yīng)用原理及其應(yīng)用化學(xué)能化學(xué)能電能電能原電池原電池電解電解池池AACCCuZnCuCuCuZn稀稀H2SO4稀稀H2SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液CuSO4（ A ）（B）（C）（D）幻燈片幻燈片 15 原電池原電池 電解池電解池形形成成條條件件電子電子流向流向電電極極名名稱稱電電極極反反應(yīng)應(yīng)、原電池和電解池的比較、原電池和電解池的比較導(dǎo)線導(dǎo)線電源電源負(fù)極負(fù)極陰極陰極導(dǎo)線導(dǎo)線電源電源正極正極陽極陽極兩種活動(dòng)性不同的金屬作電兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極（連接）極（連接）電解質(zhì)溶液中（電極插入其電解質(zhì)溶液中（電極插入其中，中，有自發(fā)的氧化還

2、原反應(yīng)有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)）形成閉合回路形成閉合回路兩電極接電流電源兩電極接電流電源電極插入電解質(zhì)溶液中電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路形成閉合回路負(fù)極：氧化反應(yīng)（較活潑金屬）負(fù)極：氧化反應(yīng)（較活潑金屬）正極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)導(dǎo)線導(dǎo)線負(fù)極負(fù)極 正極正極Fe CH H2 2O(OO(O2 2、COCO2 2) )水膜水膜有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-O O2 24OH4OH吸氧腐蝕吸氧腐蝕正極正極負(fù)極負(fù)極2Fe2Fe4e4e=2Fe=2Fe2+2+O O2 2 + 4e+ 4e + + 2H2H2

3、 2O O = 4OH= 4OH吸氧腐蝕吸氧腐蝕2H2HH H2 2析氫腐蝕析氫腐蝕原電池的應(yīng)用原電池的應(yīng)用鋼鐵的腐蝕鋼鐵的腐蝕2H2H+ + + 2e+ 2e=H=H2 2負(fù)極負(fù)極FeFe2e2e=Fe=Fe2+2+正極正極析氫腐蝕析氫腐蝕1 1燃料電池：氫氧燃料電池燃料電池：氫氧燃料電池（1）結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、）結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、KOH溶液溶液（2 2）電極反應(yīng)）電極反應(yīng) 負(fù)極：負(fù)極： H H2 2- 2e- 2e+ 2OH+ 2OH = 2H= 2H2 2O O 正極：正極： O O2 2 + 4e+ 4e + + 2H2H2 2O O = 4OH= 4OH總式：總式： 2 2H H2

4、2 + + O O2 2 2H2H2 2O O（反應(yīng)過程中沒有火焰，不能（反應(yīng)過程中沒有火焰，不能放出光和熱，而產(chǎn)生電流）放出光和熱，而產(chǎn)生電流）還原劑還原劑在在負(fù)極負(fù)極反應(yīng)，氧化劑在正極反應(yīng)。反應(yīng)，氧化劑在正極反應(yīng)。必須考慮必須考慮介質(zhì)介質(zhì)參加反應(yīng)（先常規(guī)后深入）。參加反應(yīng)（先常規(guī)后深入）。若相互反應(yīng)的物質(zhì)是溶液，則需要若相互反應(yīng)的物質(zhì)是溶液，則需要鹽橋鹽橋（內(nèi)裝（內(nèi)裝KClKCl的瓊脂，形成閉合回路）。的瓊脂，形成閉合回路）。2 2鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池）鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池） Pb + PbO2 + 2H2SOSO4 4 2PbSO4 + 2H2O（1）結(jié)構(gòu)：鉛

5、板、填滿）結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿PbO2的鉛板、的鉛板、 稀稀H2SO4（2 2）電極反應(yīng)）電極反應(yīng) 負(fù)極：負(fù)極： PbPb-2e-2e+ SO+ SO4 42- 2- = PbSO= PbSO4 4 正極：正極： PbOPbO2 2 +2e +2e+4H+4H+ + + SO+ SO4 42- 2- = PbSO = PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O O放電和充電是完全相反的過程，放電和充電是完全相反的過程，放電作放電作原電池，充電作電解池原電池，充電作電解池。電極名稱看電。電極名稱看電子得失，電極反應(yīng)式是離子方程式且加子得失，電極反應(yīng)式是離子方程式且加起來應(yīng)與總反應(yīng)式相同。起來應(yīng)與總反

6、應(yīng)式相同。Pb + PbO2 + 2H2SOSO4 4 2PbSO4 + 2H2O放電放電充電充電（2 2）充電反應(yīng)充電反應(yīng) 陰極：陰極： PbSOPbSO4 4 +2e+2e= = PbPb+ SO+ SO4 42- 2- 陽極：陽極： PbSOPbSO4 4 -2e -2e + 2H+ 2H2 2O O = PbO = PbO2 2 +4H +4H+ + + SO+ SO4 42- 2- 電鍍銅電鍍銅 精煉銅精煉銅形成形成條件條件電極電極反應(yīng)反應(yīng)溶液溶液變化變化鍍層金屬鍍層金屬作陽極，作陽極，鍍件鍍件作作陰極，陰極，電鍍液電鍍液必須含有鍍必須含有鍍層金屬的離子層金屬的離子陽極陽極 Cu 2

7、e - = Cu 2+陰極陰極 Cu 2+2e - = Cu電鍍液的濃度不變電鍍液的濃度不變粗銅金屬粗銅金屬作陽極，作陽極，精銅精銅作作陰極，陰極，CuSO4溶液溶液作電解作電解液液陽極陽極 Zn2e - =Zn2 + Cu-2e - =Cu 2+等等陰極陰極 Cu 2+ + 2e = Cu溶液中溶質(zhì)濃度減小溶液中溶質(zhì)濃度減小電鍍銅、精煉銅電鍍銅、精煉銅電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用鍍層金屬鍍層金屬作陽極，作陽極，鍍件鍍件作陰極，作陰極，電鍍液電鍍液必須含必須含有鍍層金屬的離子有鍍層金屬的離子陽極陽極 Zn2e - =Zn2+陰極陰極 Zn2+2e - =Zn電鍍液的濃度保持不變電鍍液的濃度保持

8、不變?cè)陔婂兛刂频臈l件下，水電離出來的在電鍍控制的條件下，水電離出來的H H+ +和和OHOH-一般不起反應(yīng)。一般不起反應(yīng)。電鍍液中加氨水或電鍍液中加氨水或 NaCN的原因：使的原因：使Zn2+很很小，鍍速慢，鍍層致密、光亮。小，鍍速慢，鍍層致密、光亮。CuCl2溶液溶液粗銅粗銅精銅精銅Cu(FeAgAu)CuFe2+Cu2+CuCuAg Au電解飽和電解飽和NaClNaCl溶液溶液實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)： 向陰陽兩極滴加幾滴酚酞試液，向陰陽兩極滴加幾滴酚酞試液，把濕潤的淀粉碘化鉀試紙分別放在把濕潤的淀粉碘化鉀試紙分別放在陰陽兩極上方。陰陽兩極上方。 NaCl溶液溶液電極電極名稱名稱附近存附近存在離子在離子

9、離子放電順序離子放電順序電極反應(yīng)方程式電極反應(yīng)方程式陰極陰極陽極陽極H+ Na+Cl-OH-Na+ H+Cl-OH-2Cl-2e - = Cl22H+2e - = H2現(xiàn)象：現(xiàn)象：1、兩極均產(chǎn)生氣體。、兩極均產(chǎn)生氣體。2、陰極區(qū)附近溶液出現(xiàn)紅色，有堿生成。、陰極區(qū)附近溶液出現(xiàn)紅色，有堿生成。3、陽極淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，氣體有刺激性、陽極淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，氣體有刺激性氣味。氣味。2、電解冶煉鋁、電解冶煉鋁原料原料A、冰晶石：、冰晶石：Na3AlF6=3Na+AlF63-B、氧化鋁：、氧化鋁：CO2NaOH過濾過濾過濾過濾鋁土礦鋁土礦NaAlO2Al(OH)3Al2O3設(shè)備：設(shè)備：電解槽（陽極電

10、解槽（陽極C、陰極、陰極Fe）陽極區(qū)陽極區(qū) 4C+3O2 = 2CO+2CO2原理原理 陰極陰極 Al3+3e - =Al2Al2O3 = 4Al+3O2電解電解陽極陽極 2O2- 4e - =O24Al3+ + 6O2- = 4Al+3O2 電解電解工業(yè)上從鋁土礦制鋁的生產(chǎn)過程工業(yè)上從鋁土礦制鋁的生產(chǎn)過程鋁鋁土土礦礦NaOH 高壓高壓水蒸氣水蒸氣A A過濾過濾濾液濾液: :48%48%FeFe2 2O O3 3、15%Al15%Al2 2O O3 3、 其它其它為為SiOSiO2 2和和NaOHNaOH等等過濾過濾CO2B溶液溶液C沉淀沉淀過濾過濾消石灰消石灰D溶液溶液E沉淀沉淀煅燒煅燒干燥

11、干燥電解電解冰晶石冰晶石鋁鋁殘?jiān)鼩堅(jiān)诙?jié)第二節(jié) 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)1 1、電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理、電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理陽極：陽極： 2Cl- 2e= Cl2陰極：陰極： 2H+ + 2e= H22 2、離子交換膜電解槽、離子交換膜電解槽組成：陽極組成：陽極TiTi、陰極、陰極FeFe陽離子交換膜的性質(zhì)：陽離子交換膜的性質(zhì)：它只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過！它只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過！總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl2NaCl+2H+2H2 2O HO H2 2 +Cl+Cl2 2 +2NaOH+2NaOH電解電解2Cl2Cl- +2H +2H2 2O HO H2 2 +C

12、l+Cl2 2 +2OH+2OH-電解電解3 3、離子交換、離子交換膜膜法制燒堿的生產(chǎn)過程法制燒堿的生產(chǎn)過程食鹽水的精制食鹽水的精制精鹽（含泥沙、精鹽（含泥沙、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe3+ 、 SO4 2- 等等）加入加入NaOH溶液溶液加入加入Na2CO3溶液溶液加入加入BaCl2溶液溶液過濾過濾加入加入 鹽酸鹽酸加熱加熱離子交換劑離子交換劑(NaR)電解膜電解膜.swf主要生產(chǎn)過程主要生產(chǎn)過程 Cl2 H2Cl-H+Na+OH-H2O(含少量含少量 NaOH)NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液稀食鹽水稀食鹽水粗鹽粗鹽幻燈片幻燈片 24（ A ）（B）（C）（D）Cu

13、SO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCuPtPtAgFe注意：注意：1、電解過程電解過程一般可按下列步驟進(jìn)行分析一般可按下列步驟進(jìn)行分析 （以電解飽和食鹽水為例）（以電解飽和食鹽水為例）分析電解質(zhì)溶液中存在的離子分析電解質(zhì)溶液中存在的離子分析離子的放電順序分析離子的放電順序確定電極、寫出電極反應(yīng)式確定電極、寫出電極反應(yīng)式寫出電解方程式寫出電解方程式分析電解產(chǎn)物分析電解產(chǎn)物判斷溶液判斷溶液PH變化：先分析原溶液酸堿性，變化：先分析原溶液酸堿性， 再看電解產(chǎn)物！再看電解產(chǎn)物?。? 7）、使電解后的溶液恢復(fù)原狀的方法）、使電解后的溶液恢復(fù)原狀的方法NaClNaCl溶液：溶液： HCl

14、HCl 鹽酸鹽酸AgNOAgNO3 3溶液：溶液：AgAg2 2O AgOH O AgOH CuClCuCl2 2溶液：溶液：CuClCuCl2 2 KNOKNO3 3溶液：溶液： H H2 2O OCuSOCuSO4 4溶液：溶液： CuO CuO CuCu2 2O Cu(OH)O Cu(OH)2 2 CuCO CuCO3 3 Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 ） 2 2、放電順序、放電順序陰極陰極A.A.陰極材料陰極材料( (金屬或石墨金屬或石墨) )總是受到保護(hù)總是受到保護(hù)B.B.陽離子得電子順序陽離子得電子順序金屬活動(dòng)順序表的反表金屬活動(dòng)順序表的反表K K+ + CaCa2+ 2+ Na Na+ + Mg Mg2+ 2+ Al Al3+3+ (H (H+ +) ) Zn Zn2+ 2+ Fe Fe2+2+ Sn Sn2+2+ Pb Pb2+ 2+ Cu Cu2+ 2+ Hg Hg2+ 2+ Ag Ag+ + Pt Pt2+ 2+ I I- - Br Br- - Cl Cl- - OH OH- - NONO3 3- - SO SO4 42- 2- F F- - B.B.陽極是活潑電極時(shí)：電極本身被氧化，溶液陽極是活潑電極時(shí)：電極本身被氧化，溶液中的離子不放電中的離子不放電簡單離子先簡單離子先3 3、