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⾼中化学知识点——原电池和电解池 原电池和电解池 1．原电池和电解池的⽐较： 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电⼦作定向移动， 从⽽形成电流。这种把化学能转变为 电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液⽽在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源；②电极（惰性或⾮惰性）； ③电解质（⽔溶液或熔化态）。 反应类型⾃发的氧化还原反应⾮⾃发的氧化还原反应 电极名称由电极本⾝性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑ （还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu（还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 电⼦流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流⽅向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→ 电能电能→化学能 应⽤①抗⾦属的电化腐蚀； ②实⽤电池。 ①电解⾷盐⽔（氯碱⼯业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精 炼（精铜）。 ⼀原电池； 原电池的形成条件 原电池的⼯作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于⼀般的氧化还原反应的是，电⼦转移不是通过氧化剂和还原 剂之间的有效碰撞完成的，⽽是还原剂在负极上失电⼦发⽣氧化反应，电⼦通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电⼦ 发⽣还原反应，从⽽完成还原剂和氧化剂之间电⼦的转移。两极之间溶液中离⼦的定向移动和外部导线中电⼦的定向移动构成 了闭合回路，使两个电极反应不断进⾏，发⽣有序的电⼦转移过程，产⽣电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化⾓度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应⾓度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去 的电⼦经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进⾏。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种⾦属活动性不同的⾦属或由⾦属与其他导电的材料（⾮⾦属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。⽽化学电源因为要求可以提供持续⽽稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构 成条件之外，还要求有⾃发进⾏的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不⼀定都能做化学电池。 形成前提：总反应为⾃发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的⾦属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.⾦属和⾮⾦属（⾮⾦属必须能导电）—锌锰⼲电池，锌作负极，⽯墨作正极； c.⾦属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，⼆氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。 电解液的选择：电解液⼀般要能与负极材料发⽣⾃发的氧化还原反应。 原电池正负极判断： 负极发⽣氧化反应，失去电⼦；正极发⽣还原反应，得到电⼦。 电⼦由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中，阳离⼦移向正极，阴离⼦移向负极 电极反应⽅程式的书写 负极：活泼⾦属失电⼦，看阳离⼦能否在电解液中⼤量存在。如果⾦属阳离⼦不能与电解液中的离⼦共存，则进⾏进⼀步的反 应。例：甲烷燃料电池中，电解液为K OH，负极甲烷失8个电⼦⽣成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进⼀步反应⽣成 碳酸根。 正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离⼦得电⼦。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电⼦⽣成 H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电⼦。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解 液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。 特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。负极：Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-==H2 ↑+2OH- Cu-Al-HNO3，Cu作负极。 注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+⽽不可能是Fe3+；肼 （N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2 ⽆论是总反应，还是电极反应，都必须满⾜电⼦守恒、电荷守恒、质量守恒。 pH变化规律 电极周围：消耗OH-(H+)，则电极周围溶液的pH减⼩ （增⼤）；反应⽣成OH-(H+)，则电极周围溶液的pH增⼤ （减⼩）。 溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减⼩ （增⼤）；若总反应的结果是⽣成OH-(H+)，则溶液的pH增