原电池的形成条件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、原电池,1.原电池的形成条件,1,2.原电池的工作原理,2,3.电极反应式的书写,3,4.原电池原理的应用,4,5.常见的化学电源,(1)一次电池(碱性锌锰干电池)。,正极(C)：2MnO,2,+2H,2,O+2e,-,=2MnOOH+2OH,-,负极(Zn):Zn+2OH,-,-2e,-,=Zn(OH),2,总反应式：Zn+2MnO,2,+2H,2,O=Zn(OH),2,+2MnOOH,5,(2)二次电池(铅蓄电池)。,放电时：,负极：Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,正极：PbO,2,+SO,4,2-,+4H,+,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,总反应式：PbO,2,+Pb+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,充电时：,阴极：与外接电源负极相连 PbSO,4,+2e,-,=Pb+SO,4,2-,阳极：与外接电源正极相连,PbSO,4,+2H,2,O-2e,-,=PbO,2,+SO,4,2-,+4H,+,总反应式：2PbSO,4,+2H,2,O=PbO,2,+Pb+2H,2,SO,4,6,元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 驾考宝典2016科目一 科目四,7,(3)氢氧燃料电池。,酸性电解液：正极：O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,负极：2H,2,-4e,-,=4H,+,总反应式：O,2,+2H,2,=2H,2,O,碱性电解液：正极：O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,负极：2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,总反应式：O,2,+2H,2,=2H,2,O,8,6.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,9,二、电解池,1.电解池的形成条件,10,2.电解池的工作原理,11,3.电极反应式的书写,12,4.电解原理的应用,(1)电解食盐水。,阴极：2H,+,+2e,-,=H,2, 阳极：2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,总反应式：2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,电解,=,13,(2)铜的电解精炼。,阳极:Fe-2e,-,=Fe,2,Zn-2e,-,=Zn,2,Ni-2e,-,=Ni,2,Cu-2e,-,=Cu,2+,(主要),阴极: Cu,2+,+2e,-,=Cu,(3)电镀(镀件上镀锌)。,阴极：Zn,2+,+2e,-,=Zn,阳极：Zn-2e,-,=Zn,2+,14,5.惰性电极电解电解质溶液的规律,(1)电解无氧酸(HF除外)或不活泼金属无氧酸盐的水溶液时，其,实质是电解电解质。如电解CuCl,2,溶液时：,阴极：Cu,2+,+2e,-,=Cu,阳极：2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,总反应：CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,=,15,(2)电解某些强含氧酸、强碱、某些活泼金属含氧酸盐的水溶液,时，实际上是电解水。如电解H,2,SO,4,溶液时：,阴极：4H,+,+4e,-,=2H,2,阳极：4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,总反应：2H,2,O 2H,2,+O,2,电解,=,16,(3)电解活泼金属无氧酸盐的水溶液时(如NaCl、KBr)，电解质,和水都参加反应，阳极产物是非金属单质，阴极产物是H,2,同时,生成碱(OH,-,)。如电解NaCl溶液时：,阴极：2H,+,+2e,-,=H,2,阳极：2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,总反应：2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,电解,=,17,(4)电解某些不活泼金属含氧酸盐的水溶液时(如CuSO,4,、AgNO,3,)，,电解质和水都参加反应，阴极产物是不活泼金属单质，阳极产,物是O,2,同时生成酸(H,+,)。如电解CuSO,4,溶液时：,阴极：Cu,2+,+2e,-,=Cu,阳极：4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,总反应：2CuSO,4,+2H,2,O 2Cu+O,2,+2H,2,SO,4,电解,=,18,6.金属的防护,(1)改变金属内部结构，如制成合金。,(2)涂保护层，如涂油漆、搪瓷、电镀、覆盖塑料等。,(3)电化学保护法。,牺牲阳极的阴极保护法，如在钢铁制品上连接锌块。,外加电流的阴极保护法，将金属制品连接到电源负极上。,19,20,原电池原理及化学电源,1.原电池原理考查“五要素”,(1)正负极确定。,一般较活泼金属作负极。,(2)电极反应类型判断。,负极发生氧化反应，正极发生还原反应。,(3)电子移动方向。,电子由负极流出经导线流向正极。,21,(4)离子移动方向。,阳离子移向正极，阴离子移向负极。,(5)电极产物的判断。,较活泼金属在负极失去电子生成金属阳离子，较不活泼的金属阳离子或H,在正极得电子析出金属或H,2,。,22,2.化学电源,新型化学电源，特别是可充电电池和燃料电池是高考的热点，试题往往起点高、新颖，陌生度高，但落点低，判断或填空的项目均是原电池原理考查的“五要素”，因此要深刻理解原电池原理，同时要注意可充电电池放电时是原电池，充电时是电解池，且放电时的负极反应与充电时的阴极反应相反，同样，放电时的正极反应与充电时的阳极反应相反。,23,【典例1】(2012遵义高二检测)如图所,示，电流表指针发生偏转，同时A极质量,减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶,液，下列说法错误的是( ),A.B极为原电池的正极,B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,C.C中阳离子向A极移动,D.A极发生氧化反应,24,【思路点拨】,解答本题时要注意以下三点：,(1)负极金属失去电子溶解，质量减小。,(2)离子移动方向：阳正阴负。,(3)反应类型：负极氧化正极还原。,【解析】,选C。原电池中，负极金属失去电子溶解，质量减小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确；离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D项正确。,25,【典例2】(2012杭州高二检测)人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，它在放电时的电极反应式为：Zn+2OH,-,-2e,-,=ZnO+H,2,O，Ag,2,O+H,2,O+2e,-,=2Ag+2OH,-,，下列叙述中，正确的是( ),A.Ag,2,O是负极，并被氧化,B.电流由锌经外电路流向氧化银,C.工作时，负极区溶液pH减小,D.溶液中OH,-,向正极移动,26,【解析】,选C。据给出的电极反应式可知，负极是锌失去电子，发生氧化反应，消耗OH,-,，所以负极区溶液pH减小；Ag,2,O在正极得电子，发生还原反应；电子由锌经外电路流向氧化银，电流的方向与之相反；溶液中OH,-,向负极移动，故A、B、D错误，C正确。,27,电解池原理考查“五要素”,1.阴阳极的判断,与电源负极相连的是电解池的阴极，与电源正极相连的是电解池的阳极。,2.电极反应类型的判断,阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。,28,3.电子移动方向,电子由电源的负极流出，流向电解池的阴极(电池内电路靠离子定向移动完成)，电子再由电解池的阳极流出，流回电源的正极。,4.离子移动方向,阳离子流向阴极，阴离子流向阳极。,5.电极产物的判断,金属溶解或产生Cl,2,、O,2,的一极是阳极，析出金属或产生H,2,的一极是阴极。,29,【典例3】(2012黄冈高二检测)如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是( ),A.a是正极，发生还原反应,B.b是阳极，发生氧化反应,C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变,D.往滤纸上滴加酚酞溶液，a极附近颜色变红,30,【解析】,选C。据图可知，左端是原电池，负极是锌，正极是铜，总电池反应式是Zn2H,=Zn,2,H,2,，故硫酸根离子的物质的量不变，C正确。右端是电解池，其中a是阳极，发生氧化反应，电极反应式是2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,，b是阴极，发生还原反应，电极反应式是2H,+,+2e,-,=H,2,，A、B、D错误。,31,【典例4】(2012天津高二检测)用惰性电极实现下列电解实,验，其说法正确的是( ),A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的pH不变,B.电解稀氢氧化钠溶液，阳极消耗OH,，故溶液的pH减小,C.电解硫酸钠溶液，阴极和阳极析出产物的物质的量之比为,2：1,D.电解氯化铜溶液，通电一段时间后，向溶液中加入适量的,CuO或CuCO,3,均可使电解液恢复到起始状态,32,金属腐蚀与防护,1.金属失电子被腐蚀，构成原电池会加快腐蚀，根据电解质溶液的酸碱性把电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，金属腐蚀中以电化学腐蚀更普遍，电化学腐蚀中以吸氧腐蚀更普遍。,2.,金属防护的通常做法是加保护层，使金属与能引起金属腐蚀的物质隔离，切断形成原电池的条件。为使保护效果更好，通常采用电化学防护，即牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。,33,【典例5】下列叙述中不正确的是( ),A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,B.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀,C.用铝质铆钉铆接铁板，铆钉易被腐蚀,D.原电池中电子由正极流入负极,【解析】,选D。金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，A正确；钢铁在干燥空气中不易构成原电池，故不易被腐蚀，B正确；铝和铁可以形成原电池，铝比较活泼，因此在原电池中作原电池的负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，C正确；在原电池中电子由负极经外电路流向正极，D错误。,34,2.多个电解池串联组合装置的分析,如该装置图中，是两个电解池串联组合。,分析方法：,根据外接电源的正负极判断出各个电极的类型，继而根据离子放电顺序写出各个电极的电极反应式，并分析相关问题。,35,