高三原电池与电解池总结.docVIP

原电池与电解池 一、原电池与电解池比较： 原电池 电解池 概念 把化学能转变为电能的装置 ?把电能转变为化学能的装置 形成 条件 ⑴活泼性不同的两个电极 ⑵电解质溶液或熔融电解质 ⑶形成闭合电路 ⑷自发氧化还原反应 ⑴两个电极 ⑵电解质溶液或熔融电解质 ⑶外接直流电源形成闭合电路 ⑷在外接直流电源作用下发生氧化还原反应 电极 负极:相对活泼的电极(发生氧化反应) 正极:相对不活泼的电极(发生还原反应) 阴极:与电源负极相连的电极(发生还原反应) 阳极:与电源正极相连的电极(发生氧化反应) 电子、离子定向移动方向 二、电池符号 　　图为 Cu - Zn 电池。 　 左池:锌片插在 1mol·dm-3的 ZnSO4 溶液中。 右池:铜片插在 1 mol·dm-3的 CuSO4 溶液中。 两池之间倒置的 U 形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。 检流计表明电子从锌片流向铜片。左侧为负极，右侧为正极。 此Cu - Zn 电池可表示如下: (-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+) 负极: Zn-2e-== Zn2+ 正极: Cu2++2e-== Cu 总反应: Zn+Cu2+ == Zn2+ + Cu 　☆ 写电池符号应注意事项： ? 正、负极： (－) 左， (+) 右 ? 界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“|”外面。 ? 注明离子浓度(c),气态时用分压(p)，物质状态：固态(s), 液态(l) 等 ? 盐桥: “||” 三、金属腐蚀与防护： 1.?金属腐蚀：金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。 ⑴?本质：金属原子失电子而被氧化M – ne- ====Mn+ (2) 分类： ①化学腐蚀： 金属与其他物质 直接氧化反应 金属被氧化 (不是电解质溶液)(无电流产生) ②电化腐蚀： 不纯金属或合金 发生原电池反应 活泼金属被氧化 电解质溶液 （有电流产生） ⑶钢铁腐蚀： 铁：负极 水膜(电解质溶液) 碳：正极 分类 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强（弱酸） 水膜酸性较弱或呈中性 负极 反应 Fe –2e- == Fe2+ 2Fe –4e- == 2Fe2+ 正极 反应 2H+ + 2e- == H2 2H2O + O2 + 4e- == 4OH- 总反应 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2 2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O 次要 主要 2.金属腐蚀的防护 ⑴? 金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。 ⑵? 防护： ①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。 ????② 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜） ③电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。 四、电解及其应用 1.电解的原理: 电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时，自由移动的离子定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。 法拉第(Faraday)定律: 通电于电解质溶液之后,⑴在电极上(即两界面上)发生化学变化的物质的物质的量与通入的电量成正比;⑵若将几个电解池串联,通入一定的电量后,在各个电解电容器池的电极上发生反应的物质其物质的量等同,析出物质质量与其摩尔质量成正比.用式子表示如下: Q=nzF, m=M 其中F称为法拉第常数,它表示1mol质子的电荷(即1mol电子所带电量的绝对值) F=NAe=6.022×1023mol-1×1.6022×10-19C =96484.6C·mol-1≈96500 C·mol-1 2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素) 放电：阳离子得电子而阴离子失电的过程。 上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。 ⑵阴离子放电顺序 (注明：若阳极材料是金属（除Pt、Au外），电极首先发生氧化反应而进入溶液。) 3.电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程，金属叫镀件，薄层镀层。 阴极：镀件→待镀金属 阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金属离子的溶液。 五、几种常见新型原电池 1.铅蓄电池 (-)Pb|PbSO4(s)|H2SO4(aq)