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1、复习与回顾1 1、原电池的定义：、原电池的定义：由自发的氧化还原反应产生的化学能由自发的氧化还原反应产生的化学能转变为转变为电电能能的装置。的装置。2 2、原电池的实质：、原电池的实质：将将氧化还原反应氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能。即将化学能转化成电能。3 3、原电池的装置：、原电池的装置：ZnCu 形成原电池的条件形成原电池的条件:可自发进行的氧化还可自发进行的氧化还原反应原反应有电解质溶液有电解质溶液有活性不同的两极有活性不同的两极有闭合回路有闭合回路 必发生必发生失电子失电子的氧化的氧化反应反应必发生必发生得电子得电子的还原
2、的还原反应反应ZnAZnAZnCAZnCu煤油煤油ZnCuA(x)(x)()(x)H2SO4溶液溶液H2SO4溶液溶液H2SO4溶液溶液H2SO4溶液溶液写出属于原电池装写出属于原电池装置中的电极反应：置中的电极反应：负极：负极：正极：正极：总式：总式：并表明电流的流向并表明电流的流向http:/ U U U型管中型管中型管中型管中装满用饱和装满用饱和装满用饱和装满用饱和KClKClKClKCl溶溶溶溶液和琼胶作成的液和琼胶作成的液和琼胶作成的液和琼胶作成的冻胶。冻胶。冻胶。冻胶。正极（铜电极）：正极（铜电极）：正极（铜电极）：正极（铜电极）：CuCuCuCu2+2+2+2+2e+2e+2e+
3、2e-=CuCuCuCu 负极（锌电极）：负极（锌电极）：负极（锌电极）：负极（锌电极）：Zn-2eZn-2eZn-2eZn-2e-=Zn=Zn=Zn=Zn2+2+2+2+盐桥的作用：盐桥的作用：盐桥的作用：盐桥的作用：使使使使ClClClCl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K K K K+向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使ZnZnZnZn盐和盐和盐和盐和CuCuCuCu盐溶液一直保持电中性，从而盐溶液一直保持电中性，从而盐溶液一直保持电中性，从而盐溶液一直保持电中性，从而保障了电子通过外电路从锌到保障了电子通过外电路从锌
4、到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。铜的析出过程得以继续进行。电池反应：电池反应：电池反应：电池反应：Zn+CuZn+CuZn+CuZn+Cu2+2+2+2+=Cu+=Cu+=Cu+=Cu+ZnZnZnZn2+2+2+2+外电路内电路原电池正负极的判断和电极反应式的书写原电池正负极的判断和电极反应式的书写1原电池正负极的判断原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两电极材料判断对原电池而言，由组成原电池的两电极材料判断对原电池而言，活活泼的金属是负极，活泼性较弱或能导电的非金属是泼的金属是负极，活泼性较弱或能导电的非金属是正极正极(2)根据电流方向或电
5、子流动方向判断原电池中，电根据电流方向或电子流动方向判断原电池中，电流流由正极流向负极，电子由负极流向正极由正极流向负极，电子由负极流向正极(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断在原根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断在原电电池内，阳离子移向正极，阴离子移向负极池内，阳离子移向正极，阴离子移向负极(4)根据两极发生的反应来判断原电池的负极发生氧根据两极发生的反应来判断原电池的负极发生氧化化反应，正极发生还原反应反应，正极发生还原反应(5)根据反应现象判断电极溶解的一极是负极有固根据反应现象判断电极溶解的一极是负极有固体体析出或有气体放出的一极是正极析出或有气体放出的一极是正极特别关注特
6、别关注原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关如镁质溶液的性质有关如镁铝电极在稀硫酸中构成原电铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极液，则铝为负极，镁为正极要点一：化学电源电极反应式的书写1.根据装置书写电极反应式（1）先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极上的反应物质。（2）电极反应的书写负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极：P
7、b+2e=PbSO4。正极：阳离子得到电子生成单质或O2得到电子，若反应物是O2，则有以下规律：电解质是碱性或中性：O2+2H2O+4e-=4OH-电解质是酸性：O2+4H+4e-=2H2O（3）正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2.给出总反应式，写电极反应式如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可用总反应式减去已写出的电极反应式得出。以2H2+O2=2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下。（1）根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，
8、确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应为：2H2-4e-=4H+。（2）根据电解质溶液为碱性，与H+不能共存，反应生成水，推出OH-应写入负极反应式为：2H2+4OH-4e-=4H2O。（3）用总反应式2H2+O2=2H2O减去负极反应式得正极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-。特别提示：书写燃料电池电极反应式时，一定要注意电解质溶液的酸碱性。要点二：常见化学电池的电极反应和总反应式1.一次电池（1）普通干电池（Zn、MnO2、NH4Cl、C）（2）碱性锌锰电池（Zn|KOH|MnO2）（3）锌银电池（Zn|KOH|Ag2O）2.二次电池（1）铅蓄电池（Pb|H2SO
9、4|PbO2）（2）氢镍电池H2|OH-|NiO（OH）二、一次电池碱性锌锰电池1.碱性锌锰电池的构造2.工作原理3.特点比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高，适用于大电流和连续放电。三、二次电池1.铅蓄电池的构造2.铅蓄电池的工作原理上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：3.铅蓄电池的特点电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉、生产生活中应用广泛，缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境。四、燃料电池1.氢氧燃料电池酸性电解质（H2SO4）碱性电解质（KOH）负极反应2H24e=4H+2H24e+4OH=4H2O正极反应O2+4e+4H+=2H2OO2+4e+2H2O=4OH总反应2H2
10、+O2=2H2O3.氢氧燃料电池（H2|H+|O2）（1）氢氧燃烧电池（H2|H+|O2）（2）氢氧燃料电池（H2|OH-|O2）特别提示：燃料电池的电极材料比较特殊（电极本身不参与反应），所以从电极材料上很难判断电池的正负极。通常是利用电池总反应式，还原剂为电池的负极反应物，充有还原剂的电极为负极；氧化剂为电池的正极反应物，充入氧化剂的电极为电池的正极。电解原理电解原理（以电解氯化钠为例）（以电解氯化钠为例）实验：实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：现象：阳极：有气泡，有阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使刺激性气味，并能使湿润的湿润的KI-淀淀粉试
11、纸粉试纸变蓝（变蓝（Cl2)阴极：有金属钠析出阴极：有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况 阳离子阳离子：Na+阴离子阴离子：Cl-做无规则运动做无规则运动通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）（1）确定电极名称：）确定电极名称：阳极阳极（接电源正极）（接电源正极）阴极阴极（接电源负极）（接电源负极）与电极材料无关与电极材料无关（3）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-
12、Cl2 +2e-氧化反氧化反应应 阴极阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应还原反应总式：总式：（2）判断离子的放电顺序：）判断离子的放电顺序：阳离子阳离子：Cu2+H+阴离子阴离子：Cl-OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低氯化铜溶液浓度降低CuCl2Cu+Cl2电解（2）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl-Cl2+2e-氧化反氧化反应应 阴极阴极：2Na+2e-2Na 还原反应还原反应总式：总式：2NaCl2Na+Cl2通电电解电解
13、:使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在而在阴阳阴阳两极两极引起引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。电解池电解池:借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转化为转化为化学能化学能的装置的装置.构成条件构成条件:(1)(1)外加直流电源外加直流电源 (2)(2)与电源相连的两个电极：与电源相连的两个电极：接电源正极的为阳极，发生接电源正极的为阳极，发生氧化反应氧化反应 接电源负极的为阴极，发生接电源负极的为阴极，发生还原反应还原反应 (3)(3)电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质 电子的流向电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流电子从外加电源的负极流出，流到
14、电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）液中移动）离子定向移动的方向离子定向移动的方向:阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向 阳极阳极移动移动.惰性电极与活性电极：惰性电极与活性电极：惰性电极惰性电极(铂、金、石墨铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可既可以导电、又可以参与电极反应以参与电极反应离子放电顺序：离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
15、阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等石墨、钛等)时：时：溶液中溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：阴离子的放电顺序（由难到易）是：S S 2-2-SOSO3 32-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-NONO33-SOSO4 42-2-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧
16、酸根离子）等含氧酸根离子）FF-AgAgAgAg+FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+2+HHHH+PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2 2 2 2+(HH+)Al Al Al Al3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+CaCaCaCa+KKKK+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按HH+
17、,不同时按（不同时按（不同时按（不同时按（HH+）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阳极：阴极阴极:电解规律阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2Cu减小减小减减小小CuCl2CuCl2溶液溶液CuCl2Cu+Cl2电解阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4实例实例
18、电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-2H2变大变大不不变变加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O2H2+O2电解阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-Cl2阴极阴极:2H+2e-H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解减小减小增增大大加加HClNaCl溶液溶液实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-2H2O+O2阴极：阴极：Cu2+2e-Cu减小减小减小减小加加Cu
19、OCuSO4溶液溶液2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4电解1、化学腐蚀：、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。生化学反应而引起的腐蚀。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2、电化学腐蚀：、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会溶液接触，会发生原电池反应发生原电池反应，比较活泼，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。的金属失电子被氧化的腐蚀。电化学腐蚀电化学腐蚀的类型的类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe
20、2O3nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱或碱性酸性很弱或碱性电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图2 2、外加电流法外加电流法 将将被保护金属被保
21、护金属与另一与另一附加电极附加电极作为电解池的作为电解池的两个极，使两个极，使被保护的金属被保护的金属作为作为阴极阴极，在外加直流，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流外加电流的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图 二、金属防护的几种重要方法二、金属防护的几种重要方法在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。改变金属内部的组织结构，制成合金。改变金属内部的组织结构，制成合金。电化学保护法，即将金属作为原电池的电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。正极或电解池的阴极而受到保护。