谈谈如何区别高中化学中原电池和电解池

金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 1 页 共 3 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 谈谈如何区别高中化学中原电池和电解池谈谈如何区别高中化学中原电池和电解池 摘要 电化学是高中化学的重要理论知识 也是历年高考经常考查的一个重点 很多学生 对两者混淆不清 在此 我将从两者的能量转化形式 氧化还原反应 电极 电极反应方程式 电极反应 规律几个方面来进行分析两者的异同点 关键字 电化学 原电池 电解池 一 能量转化形式 原电池是将化学能转化成电能的装置 构成条件是 两种活泼性不同的金属 要发生自发的氧化还 原反应 电解质溶液 用导线连接后插入电解质溶液中 形成闭合回路 没有外接电源 电解池是把电能转化成化学能的装置 构成条件是 连接直流电源 阴阳电极 与电源负极相连为阴极 与电源正极相连为阳极 两极处于电解质溶液或熔融电解质中 两电极形成闭合回路 有外接电源 共同点 从外观上看原电池和电解池都有两个电极 且都是将电极插入电解质溶液中 形成闭合回路 化 学电源必须是原电池 但原电池不一定都能做化学电池 二 氧化还原反应 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生 从 而在外电路中产生电流 氧化还原反应是自发的主动的 电解是在外加电源的作用下 使电解质溶液中的离子发生定向移动 并迫使其发生氧化反应和还原反 应的过程 使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应 氧化还原反应是被动的 共同点 原电池和电解池都发生了氧化还原反应 三 电极材料 名称 反应 1 电极材料 原电池的电极一般是两个活泼性不同的电极 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 电解池对电极的要求是只要能导电 a 同种金属 b 同种非金属导体 c 活泼性不同的金属 d 金属与非 金属导体 根据需要确定具体用哪种电极 2 电极名称 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 2 页 共 3 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 原电池中电极称为正负极 由电极的活泼性决定 电子流入的一极化合价降低的一极发生还原反应的 一极相对不活泼的金属或其它导体的一极称为正极 电子流出的一极化合价升高的一极发生氧化反应的一 极活泼性相对较强金属的一极称为负极 电解池的电极称为阴阳极 由电源决定 与电源的正极相连的电极称为阳极 与电源的负极相连的电极成 为阴极 3 电极反应 原电池中负极发生氧化反应 正极发生还原反应 电解池中物质在阳极上失去电子 发生氧化反应 物质在阴极上得到电子 发生还原反应 四 电极反应方程式的书写 原电池的电极反应式采用 先总后分 法 第一步根据所给电极和电解质溶液写出总反应式 第二步分析 反应式中的电子转移总数 找出得电子和失电子的元素及相应的生成物 第三步写出负极 或正极 反应式 第四步根据总反应式与电极反应式之间的加合关系 写出正极 或负极 反应式 常用的原电池方程式如 1 Cu H2SO4 Zn 原电池 正极 2H 2e H2 负极 Zn 2e Zn2 总反应式 Zn 2H Zn2 H2 2 Cu FeCl3 C 原电池正极 2Fe3 2e 2Fe2 负极 Cu 2e Cu2 总反应式 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 而原电池的电极反应式采用 先分后总 法 第一步根据电极材料 确定电极是否参加反应 第二步分析 溶液中的离子种类 再由阴 阳离子放电顺序确定放电离子及电极产物 第三步写出电极反应式 第四步 根据放电离子的来源确定被电解的物质 写出总反应式 如制取氯气 氢气 烧碱 饱和食盐水溶液中存 在 Na 和 Cl 以及水电离产生的 H 和 OH 其中氧化性 H Na 还原性 Cl OH 所以 H 和 Cl 先放电 即发生还原或氧化反应 阴极 2H 2e H2 还原反应 阳极 2Cl 2e Cl2 氧化反应 总反应的化学方程式 2NaCl 2H2O 等号上为通电 2NaOH H2 Cl2 五 电极反应类型及规律 1 原电池 1 仅有一电极材料参与反应 参与反应的金属电极本身为负极 另一电极往往为正极 负极是参与反 应的金属失电子 正极是介质溶液中的粒子得电子 反应一般析氢 吸氧 析 Cu Ag 等 正极反应有 如下规律 a 以酸性较强的溶液为介质溶液时 正极一般发生析氢反应 B 以接近中性的溶液为介质溶液 时 正极一般发生吸氧反应 c 以碱性溶液为介质溶液时 正极一般也是发生吸氧反应 d 以含不活泼金 属的盐溶液为介质溶液时 正极析出不活泼金属 Cu Ag 等 2 两电极材料均参与反应 此情况的两电极材料通常由金属和金属化合物构成 金属作负极 电子得失 均由两电极本身发生 在书写电极反应式时 应考虑电解质溶液对电极反应的影响 如生成难溶物 弱电 解质等 a 介质为酸性溶液时 电极反应式两边不能出现 OH b 介质为碱性溶液时 电极反应式两边 不能出现 H 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 3 页 共 3 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 3 两电极均不参与反应 常见于燃料电池 两极均为惰性材料 本身不参与反应 仅作导电载体 负 极是还原剂即燃料失电子被氧化 正极是氧化剂得电子 在书写电极反应式时 应考虑电解质溶液对电极 反应的影响 2 电解池的四类电解规律 1 电解水型 强碱 含氧酸 活泼金属的含氧酸盐 pH 由溶液的酸碱性决定 溶液呈碱性则 pH 增大 溶液呈酸性则 pH 减小 溶液呈中性则 pH 不变 电解质溶液复原 加适量水 2 电解电解质型 无氧酸 不活泼金属的无氧酸盐 无氧酸 pH 变大 不活泼金属的无氧酸盐 PH 不变 电解质溶液复原 加适量电解质 3