224第四章電學基礎全章結[學目標定位1.判斷原電池的正、負極2.會正確書寫原電池的電極反應式會正確區分判斷原電池和電解池4.知電解的規律及其應用。一圖解原電池正、負極的判斷方法原電池中電極的判斷角度如下所示：特別提示)()【例】甲乙兩位學生想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極同將電極放入mol·LH溶中學電放入mol·L的NaOH溶液中，如下圖所示。如果甲、乙同學均認為若構成原電池的電極材料都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑，則甲會判斷出________的活動性更強，而乙會判斷出________的活動性更強。(填元素符號)由此實驗，可得到哪些正確的結論________(字母。利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的介質鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值)4224)4224444322該驗說明化學研究的對象復，反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析上實也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負極”的做法填“可靠”或“不可靠)。如不可靠，請你提出另一判斷原電池正、負極的可行的實驗方案：如靠，此空可不)解析NaOH“”()答案Al(2)AD不靠

將兩種金屬連上電流表后插入電解質溶液中，構成原電池，利用電流表測定電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正、負極二原電池電極反應式的書寫規律和方法根據裝書寫電極反應式先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負極上的反應物，并標出相同數目電子的得失。負極反應式的書寫常見電池鋅錳干電池

負極反應特點①負極(本身失去電子生成陽離(2

負極反應式書寫方法直接寫出負極反應式：(Zn-C-NHCl)鉛蓄電池(Pb-PbOSO)

②生成的陽離子不與電解質溶液成分反應①負極(Pb)身失去電子生成陽離子2)②生成的陽離子)與電解質溶成(2反應

)

Zn－2將①和②進行疊加Pb－2e＋SO2甲烷燃料電池

①負極本身不反應，燃料失去電子被氧化②燃料反應產物與電解質溶液成分有些能反應

將①和②進行疊加：－8e＋10OH2＋正極反應式的書寫①首先判斷在正極發生反應的物質負極材料與電解質溶液能自發的發生化學反應時正極上發生電極反應的物質是電解質溶液中的某種微粒極材料與電解質溶液不能自發的發生化學反應時，在正極上發生反應的物質是溶解在電解質溶液中的。2222222222222222222然后再根據具體情況寫出正極反應式寫時也要考慮正極反應產物是否與電解質溶液反應的問題，若參與反應也要書寫疊加式。燃料電池的正極反應式電解質是堿性或中性溶液＋O，電解質是酸性溶液：O＋＋4e===2HO。正、負電極反應式相加得到電池反應的總反應方程式。根據總應式書寫電極反應式如果題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應式，另一的電極反應式可直接寫或將各反應式看作數學中的代數式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即得結果。以2HO===2HO為，當電解質溶液為KOH溶時的電極反應式的書寫步驟如下：根據總反應方程式分析有關元素化合價的變化情況，確定失4mol電，初步確定負極反應式為2H===4H

。根據電解質溶液為堿性，與H不大量共，反應生成水出OH應入負極反應式中，故負極反應式為2H＋4OH－4e===4H。用總反應式＋O===2HO減負極反應式得正極反應式＋＋

。可充電池電極反應式的書寫在書寫可充電電池電極反應式時，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。原電池的負極發生氧化反應，對應元素化合價升高。原電池的正極發生還原反應，對應元素化合價降低。【例】氫燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當解質溶液為硫酸時和堿式當電解質溶液為或時兩種。試回答下列問題：酸式電池的電極反應：負極：，正極：；電池總反應；電解質溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變。2222222222222222222222222堿式電池的電極反應：負極：，正極：；電池總反應；電解質溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變。解析(2OH＋H

H

2

HH

OO2

O

2

H

OOH

2

H

H

HO(OH)答案(1)2H－===4HO＋＋4H===2HO＋O===2H變－4e＋===4HO＋＋O===4OH2H＋O===2H變理解感悟pH原電池電解池的比較裝置類別

三原電池和電解池的比較與判斷原電池

電解池原理裝置特點

使氧化還原反應中電子的轉移做定向移動，從而形成電流將化學能轉變成電能

使電流通過電解質溶液或熔融電解質而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程將電能轉變成化學能實例電極名稱

負極

正極

陰極

陽極222反應類型

氧化反應

還原反應

還原反應

氧化反應反應特征電極判斷電子流向離子移動

自發的氧化還原反應(主動)由電極本身決定正極：流入電子負極：流出電子負極→外電路→正極陽離子向正極移動陰離子向負極移動

借助電流(動由外電源決定陽極：連電源正極陰極：連電源負極電解池陽極→電源正極→電源負極→電解池陰極陽離子向陰極移動陰離子向陽極移動原電池電解池的判斷先分析有無外接電源外電源的可能為原電池用原電池的構成條件判斷確定。有接源的為電解池。其中，當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同時，則為電鍍池；其余情況為電解池。【例】根下列四種電化學裝置圖，回答下列問題：裝置名稱：A________B________，C________D________裝置A中Fe是______，Zn_____極；裝置D中Fe是_極，C是_____。寫出各電極反應式：裝置

氧化反應

還原反應裝置、相較，其反應率的大小關系。答案

(1)電鍍池電池

原電池

原電池

(2)陰陽負

正

(3)A：－2e2

＋2e===Zn：－2e===Fe＋2e===HCFe2e===Fe＋

===HD：－2e

O＋O4e(4)B>C四電解規律及其應用電解池電極反應式的書寫規律2電解2222224222422電解池中電極反應式的書寫關鍵是掌握離子的放電順序。陰極與電源負極相連電發生還原反規律有兩個是電極本身不參加反應；二是電解質溶液中氧化性強的陽離子先得電子，如

>Cu>Pb2>Sn2

>Zn2

，要注意金屬活動性順序表中Al及Al前面的金屬離子在溶液中不放電。陽極與電源正極相連，失去電子發生氧化反應。其規律有兩個：一是若陽極為非惰性電極除、Au之的金屬作電極，電極本身失去電子被氧化，電解質溶液中的陰離子不參與電極反應二是若陽極為惰性(或金屬作電極電質溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化，如S2>I>Cl>OH含酸根。特別注意：書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。如用惰性電極電解溶，極發生氧化反應，電極反應式為4OH－4e===2HO＋↑，陰極發生還原反應，電極反應式為＋2e===H↑總應式表示為O=====↑＋O↑用惰性極電解酸、堿、鹽溶液的規律類型電解水型

物質類型①強堿(NaOH)②含氧酸()

電解物質水

電解質溶液濃度增大

增大減小

使電解質溶液復原加水③活潑金屬含氧酸鹽Na)

不變電解質型放生堿型放O生酸型

④無氧酸(⑤不活潑金屬無氧酸(CuCl)活潑金屬無氧酸不活潑金屬含氧酸鹽CuSO)

電解質電解質和水電解質和水

減小生成新電解質生成新電解質

增大增大減小

加電解質本身加相應的無氧酸加相應的氧化物電解原的應用氯堿工業解飽和食鹽水制取NaOH和H以它們為原料生產一系列化工產品。電鍍如圖所鐵片上鍍銀：42電解2電解23244242電解2電解232442待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。電解精煉銅如圖所示：用純銅板作陰極，粗銅板(含、Fe、Ni、、Au等質)作陽極，溶或CuCl溶液作電解液。電冶金2NaCl(熔融=====＋↑O(熔融)↑【例4下是一個用鉑絲作電極電解MgSO溶的裝置，電解液中加有中性紅色指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的色范圍：～，性紅，堿性黃色)回答下列問題：下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的______________(填編號。①A極近溶液由紅變黃B極近溶液由紅變黃③A極近溶液不變色④B極近溶液不變色寫出A極生反應的反應式________________________________________________________________________。寫出極生反應的反應式________________________________________________________________________。電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內觀察到的現象____________解析A)H

H

2

(OH)22422422242242222222422電解222A(B)O

c(H

)HMg(OH)HSO答案(1)④＋2e===H↑(或2HO＋H↑)、2＋===Mg(OH)↓(3)4OH－===2H＋O↑(或O4e===4H＋O↑)溶液呈紅色，白色沉淀溶(或大部分溶解理解感悟MgSONaSOMgCl2

NaCl—MgClMg2

2

O=====Mg(OH)↓H↑Cl↑KINaCl