第15讲原电池和电解池一、原电池、电解池与电镀池的比较二、构成原电池的两个注意事项1．原电池构成前提：某一电极(负极)必须能与电解质溶液中的某种成分反应(负极被氧化)，即能发生自发的氧化还原反应。2．很活泼的金属单质不可做原电池的负极，如K、Na、Ca等。三、原电池的正负极的判断方法原电池有两个电极，一个是负极，一个是正极，判断负极和正极的方法有：1．由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。2．根据原电池外电路的电流方向或电子流方向判断：电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。3．根据原电池内电解质溶液离子的定向流动方向判断：在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的电极是正极，阴离子移向的电极为负极。4．根据原电池两极发生的变化判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。四、原电池的电极反应式和总反应式的书写例如：铜、锌和稀H2SO4组成的原电池：负极(Zn片)：Zn－2e－=Zn2＋(氧化反应)；正极(Cu片)：2H＋＋2e－=H2↑(还原反应)；总反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑例如：燃料电池，如氢氧燃料电池负极：H2＋2OH－－2e－=2H2O正极：2H2O＋O2＋4e－=4OH－总反应：2H2＋O2=2H2O书写规律：(1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化；(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质(如溶有或通入的氧气)；(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的粒子H＋、OH－、非放电物质参加反应)，进而推断电解质溶液的酸碱性的变化；大家有疑问的，可以询问和交流(4)总的反应式是否满足质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒；(5)电极反应式常用“=”，不用“→”。电极反应式中若有气体生成，需加“↑”。原电池的总反应式：一般把正极和负极的电极反应式相加而得。若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。五、原电池的应用1．制作多种电池。如：干电池、充电电池和新型燃料电池。2．加快化学反应速率。如：用粗锌代替纯锌制取氢气，反应速率加快。3．防护金属。如：使被保护的金属当原电池的正极，则其受到保护。六、金属的腐蚀——析氢腐蚀和吸氧腐蚀七、金属的防护防止或减缓金属腐蚀，主要是防止电化学腐蚀，主要方法有：1．涂保护层(如涂油漆、涂油等)。2．用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。3．保持干燥。4．改变金属的内部结构，使其稳定(如不锈钢)。5．牺牲负极保护正极法。6．金属的电化学防护：(1)牺牲阳极的阴极保护法。(2)外加电流的阴极保护法。八、电解池电极放电规律1．阳离子在电极上得到电子和阴离子在电极上失去电子的过程叫放电。离子的放电能力取决于离子的本性，也与离子的浓度大小和电极材料有关。2．电解时所用的电极分为两大类：一类为惰性电极，只起导体作用，并不参与反应(如不活泼金属Pt和非金属石墨)。另一类为活性电极，电解时电极能参与反应。3．惰性电极阴阳离子的放电顺序①阴极上，阳离子的放电顺序为：K＋<Ca2＋<Na＋<Mg2＋<Al3＋<Mn2＋<Zn2＋<Fe2＋<Sn2＋<Pb2＋<H＋<Cu2＋<Fe3＋<Hg2＋<Ag＋②阳极上，阴离子的放电顺序为：F－<含氧酸根<OH－<Cl－<Br－<I－<S2－4.电解质溶液的电解规律九、精炼铜，电冶金1．离子交换膜法电解氯化钠溶液原理：通电前：NaCl=Na＋＋Cl－H2OH＋＋OH－通电后：阴极：2H＋＋2e－=H2↑阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑总反应：2NaCl＋2H2O=2NaOH＋H2↑＋Cl2↑把精制的饱和食盐水加入阳极室；纯水(含有少量的NaOH)加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na＋穿过离子膜由阳极室进入阴极室，OH－不能通过离子膜，导出的阴极液体中含有NaOH；Cl－在阳极表面放电生成Cl2，电解后的淡盐水从阳极导出，可用于重新配制食盐水。232．电镀法精炼铜阴极：纯铜板Cu2＋＋2e－=Cu阳极：粗铜板Cu－2e－=Cu2＋电解液：CuSO4溶液电解过程电解液的质量基本保持不变，但要定期除去其中的杂质，阳极的杂质叫阳极泥，可作为提炼金、银等贵重金属的材料。3．电冶金电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法，特别是对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属。如电解熔融的NaCl就是冶炼金属钠的方法：首先，NaCl在高温下熔融，发生电离：NaCl=Na＋＋Cl－通直流电后：阴极：2Na＋＋2e－=2Na阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑某碱性燃料电池装置中盛有KOH浓溶液，正极