原电池和电解池的定义

1、、原电池和、原电池和电解电解池的定义池的定义电解电解原理及其应用原理及其应用化学能化学能电能电能原电池原电池电解电解池池AACCCuZnCuCuCuZn稀稀H2SO4稀稀H2SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液CuSO4（ A ）（B）（C）（D）幻灯片幻灯片 15 原电池原电池 电解池电解池形形成成条条件件电子电子流向流向电电极极名名称称电电极极反反应应、原电池和电解池的比较、原电池和电解池的比较导线导线电源电源负极负极阴极阴极导线导线电源电源正极正极阳极阳极两种活动性不同的金属作电两种活动性不同的金属作电极（连接）极（连接）电解质溶液中（电极插入其电解质溶液中（电极插入其中，中，有自发的氧化还

2、原反应有自发的氧化还原反应）形成闭合回路形成闭合回路两电极接电流电源两电极接电流电源电极插入电解质溶液中电极插入电解质溶液中形成闭合回路形成闭合回路负极：氧化反应（较活泼金属）负极：氧化反应（较活泼金属）正极：还原反应正极：还原反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应导线导线负极负极 正极正极Fe CH H2 2O(OO(O2 2、COCO2 2) )水膜水膜有电流产生有电流产生e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-O O2 24OH4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀正极正极负极负极2Fe2Fe4e4e=2Fe=2Fe2+2+O O2 2 + 4e+ 4e + + 2H2H2

3、 2O O = 4OH= 4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀2H2HH H2 2析氢腐蚀析氢腐蚀原电池的应用原电池的应用钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀2H2H+ + + 2e+ 2e=H=H2 2负极负极FeFe2e2e=Fe=Fe2+2+正极正极析氢腐蚀析氢腐蚀1 1燃料电池：氢氧燃料电池燃料电池：氢氧燃料电池（1）结构：石墨、石墨、）结构：石墨、石墨、KOH溶液溶液（2 2）电极反应）电极反应 负极：负极： H H2 2- 2e- 2e+ 2OH+ 2OH = 2H= 2H2 2O O 正极：正极： O O2 2 + 4e+ 4e + + 2H2H2 2O O = 4OH= 4OH总式：总式： 2 2H H2

4、2 + + O O2 2 2H2H2 2O O（反应过程中没有火焰，不能（反应过程中没有火焰，不能放出光和热，而产生电流）放出光和热，而产生电流）还原剂还原剂在在负极负极反应，氧化剂在正极反应。反应，氧化剂在正极反应。必须考虑必须考虑介质介质参加反应（先常规后深入）。参加反应（先常规后深入）。若相互反应的物质是溶液，则需要若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥盐桥（内装（内装KClKCl的琼脂，形成闭合回路）。的琼脂，形成闭合回路）。2 2铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） Pb + PbO2 + 2H2SOSO4 4 2PbSO4 + 2H2O（1）结构：铅

5、板、填满）结构：铅板、填满PbO2的铅板、的铅板、 稀稀H2SO4（2 2）电极反应）电极反应 负极：负极： Pb-2ePb-2e+ SO+ SO4 42- 2- = PbSO= PbSO4 4 正极：正极： PbOPbO2 2 +2e +2e+4H+4H+ + + SO+ SO4 42- 2- = PbSO = PbSO4 4 + 2H + 2H2 2O O放电和充电是完全相反的过程，放电和充电是完全相反的过程，放电作放电作原电池，充电作电解池原电池，充电作电解池。电极名称看电。电极名称看电子得失，电极反应式是离子方程式且加子得失，电极反应式是离子方程式且加起来应与总反应式相同。起来应与总反

6、应式相同。Pb + PbO2 + 2H2SOSO4 4 2PbSO4 + 2H2O放电放电充电充电（2 2）充电反应充电反应 阴极：阴极： PbSOPbSO4 4 +2e+2e= = Pb+ SOPb+ SO4 42- 2- 阳极：阳极： PbSOPbSO4 4 -2e -2e + 2H+ 2H2 2O O = PbO = PbO2 2 +4H +4H+ + + SO+ SO4 42- 2- 电镀铜电镀铜 精炼铜精炼铜形成形成条件条件电极电极反应反应溶液溶液变化变化镀层金属镀层金属作阳极，作阳极，镀件镀件作作阴极，阴极，电镀液电镀液必须含有镀必须含有镀层金属的离子层金属的离子阳极阳极 Cu 2

7、e - = Cu 2+阴极阴极 Cu 2+2e - = Cu电镀液的浓度不变电镀液的浓度不变粗铜金属粗铜金属作阳极，作阳极，精铜精铜作作阴极，阴极，CuSO4溶液溶液作电解作电解液液阳极阳极 Zn2e - =Zn2 + Cu-2e - =Cu 2+等等阴极阴极 Cu 2+ + 2e = Cu溶液中溶质浓度减小溶液中溶质浓度减小电镀铜、精炼铜电镀铜、精炼铜电解原理的应用电解原理的应用镀层金属镀层金属作阳极，作阳极，镀件镀件作阴极，作阴极，电镀液电镀液必须含必须含有镀层金属的离子有镀层金属的离子阳极阳极 Zn2e - =Zn2+阴极阴极 Zn2+2e - =Zn电镀液的浓度保持不变电镀液的浓度保持

8、不变在电镀控制的条件下，水电离出来的在电镀控制的条件下，水电离出来的H H+ +和和OHOH-一般不起反应。一般不起反应。电镀液中加氨水或电镀液中加氨水或 NaCN的原因：使的原因：使Zn2+很很小，镀速慢，镀层致密、光亮。小，镀速慢，镀层致密、光亮。CuCl2溶液溶液粗铜粗铜精铜精铜Cu(FeAgAu)CuFe2+Cu2+CuCuAg Au电解饱和电解饱和NaClNaCl溶液溶液实验：实验： 向阴阳两极滴加几滴酚酞试液，向阴阳两极滴加几滴酚酞试液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极上方。阴阳两极上方。 NaCl溶液溶液电极电极名称名称附近存附近存在离子在离子

9、离子放电顺序离子放电顺序电极反应方程式电极反应方程式阴极阴极阳极阳极H+ Na+Cl-OH-Na+ H+Cl-OH-2Cl-2e - = Cl22H+2e - = H2现象：现象：1、两极均产生气体。、两极均产生气体。2、阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。、阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。3、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性气味。气味。2、电解冶炼铝、电解冶炼铝原料原料A、冰晶石：、冰晶石：Na3AlF6=3Na+AlF63-B、氧化铝：、氧化铝：CO2NaOH过滤过滤过滤过滤铝土矿铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3设备：设备：电解槽（阳极电

10、解槽（阳极C、阴极、阴极Fe）阳极区阳极区 4C+3O2 = 2CO+2CO2原理原理 阴极阴极 Al3+3e - =Al2Al2O3 = 4Al+3O2电解电解阳极阳极 2O2- 4e - =O24Al3+ + 6O2- = 4Al+3O2 电解电解工业上从铝土矿制铝的生产过程工业上从铝土矿制铝的生产过程铝铝土土矿矿NaOH 高压高压水蒸气水蒸气A A过滤过滤滤液滤液: :48%Fe48%Fe2 2O O3 3、15%Al15%Al2 2O O3 3、 其它为其它为SiOSiO2 2和和NaOHNaOH等等过滤过滤CO2B溶液溶液C沉淀沉淀过滤过滤消石灰消石灰D溶液溶液E沉淀沉淀煅烧煅烧干燥

11、干燥电解电解冰晶石冰晶石铝铝残渣残渣第二节第二节 氯碱工业氯碱工业1 1、电解饱和食盐水的反应原理、电解饱和食盐水的反应原理阳极：阳极： 2Cl- 2e= Cl2阴极：阴极： 2H+ + 2e= H22 2、离子交换膜电解槽、离子交换膜电解槽组成：阳极组成：阳极TiTi、阴极、阴极FeFe阳离子交换膜的性质：阳离子交换膜的性质：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过！它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过！总反应：总反应：2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O HO H2 2 +Cl+Cl2 2 +2NaOH+2NaOH电解电解2Cl2Cl- +2H +2H2 2O HO H2 2 +C

12、l+Cl2 2 +2OH+2OH-电解电解3 3、离子交换、离子交换膜膜法制烧碱的生产过程法制烧碱的生产过程食盐水的精制食盐水的精制精盐（含泥沙、精盐（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溶液溶液过滤过滤加入加入 盐酸盐酸加热加热离子交换剂离子交换剂(NaR)电解膜电解膜.swf主要生产过程主要生产过程 Cl2 H2Cl-H+Na+OH-H2O(含少量含少量 NaOH)NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液稀食盐水稀食盐水粗盐粗盐幻灯片幻灯片 24（ A ）（B）（C）（D）Cu

13、SO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCuPtPtAgFe注意：注意：1、电解过程电解过程一般可按下列步骤进行分析一般可按下列步骤进行分析 （以电解饱和食盐水为例）（以电解饱和食盐水为例）分析电解质溶液中存在的离子分析电解质溶液中存在的离子分析离子的放电顺序分析离子的放电顺序确定电极、写出电极反应式确定电极、写出电极反应式写出电解方程式写出电解方程式分析电解产物分析电解产物判断溶液判断溶液PH变化：先分析原溶液酸碱性，变化：先分析原溶液酸碱性， 再看电解产物！再看电解产物！（7 7）、使电解后的溶液恢复原状的方法）、使电解后的溶液恢复原状的方法NaClNaCl溶液：溶液： HCl

14、HCl 盐酸盐酸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 CuCuO Cu2 2O Cu(OH)O Cu(OH)2 2 CuCO CuCO3 3 Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 ） 2 2、放电顺序、放电顺序阴极阴极A.A.阴极材料阴极材料( (金属或石墨金属或石墨) )总是受到保护总是受到保护B.B.阳离子得电子顺序阳离子得电子顺序金属活动顺序表的反表金属活动顺序表的反表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.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电中的离子不放电简单离子先简单离子先3 3、