Ⅰ.原電池

【考點1】原電池原理

1.構(gòu)成條件

(1)?自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：（強還原劑在負極上自發(fā)的失去電子，被氧化；氧化劑在正極上自發(fā)的得到電子，被還原。）

(2)?兩個不同材料的電極：兩極都是固體材料。正極：能導(dǎo)電的固體，兩個作用：一是只導(dǎo)電，不參加反應(yīng)。參加反應(yīng)的是溶液中的離子或溶于溶液中的氧化性氣體。二是即導(dǎo)電又作氧化劑。

負極：一是比正極活潑的金屬，作還原劑參加反應(yīng)；二是楕性電極，只導(dǎo)電不參加反應(yīng)。

(3)?電解質(zhì)溶液：溶液中離子的移動方向:正向正，負向負。

(4)?形成閉合回路：電子不能通過溶液。電流可通過溶液。

有鹽橋的原電池：①鹽橋作用:a.隔絕正負極反應(yīng)物,避免直接接觸,導(dǎo)致電流不穩(wěn)定;b.通過離子的定向移動,構(gòu)成閉合回路;c.平衡電極區(qū)的電荷。

②裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),使電池效率降低;裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定。

2.應(yīng)用

（1）比較金屬的活動性強弱：Fe—Cu--CuSO，說明鐵比銅活動性強

?Mg-Al-NaOH(或Al-Cu—濃HNO3)電池中有反常特例。

(2)?加快化學(xué)反應(yīng)速率：形成了原電池使反應(yīng)速率加快。

例如,Zn與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原電池,加快反應(yīng)進行。

(3)設(shè)計制作化學(xué)電源

如:根據(jù)反應(yīng)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2

設(shè)計的原電池為:

練：根據(jù)反應(yīng)10KI+2KMnO4+8H2SO4=5I2+6K2SO4+2MnSO4+8H2O設(shè)計的原電池（用鹽橋）

【考點2】電極反應(yīng)的書寫

1.?電極反應(yīng)的書寫方法：

根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫出電極反應(yīng)式：

(1)?負極反應(yīng)：負極上還原劑失去電子?？梢允墙饘倩蜻€原性氣體。

負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。負極失去多少個電子，依據(jù)反應(yīng)前后化合價的變化來計算。

注意：負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負極反應(yīng)式。

如果要加H+或OH-使電荷平衡，負極左邊加OH-，右邊加H+。

(2)?正極反應(yīng)：正極上氧化劑得到電子。溶液中的氧化性離子或溶于其中的氧化性氣體以及氧化性的金屬氧化物。

正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。正極得到電子的多少，也要依據(jù)反應(yīng)前后化合價的變化來計算。

注意：正極反應(yīng)生成的陰離子（或陽離子）與電解質(zhì)溶液中的陽離子（或陰離子）是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陽離子（或陰離子）應(yīng)寫入負極反應(yīng)式。

例如：當正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2時：若電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則水必須寫入正極反應(yīng)式中，O2生成OH－，寫為O2＋2H2O＋4e－===4OH－；

若電解質(zhì)溶液為酸性，則H＋必須寫入正極反應(yīng)式中，O2生成水，寫為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。如果是K2CO3，正極通CO2，則正極反應(yīng)為：O2+4e-+2CO2=2CO32-

2.幾種常見原電池電極反應(yīng)的書寫：

（1）負極參加反應(yīng)，還原劑失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極材料不反應(yīng)：

①　.Fe-Cu-CuSO4???

?負極：Fe-2e=Fe2+ ??

?正極：Cu2++2e=Cu

總反應(yīng)：

②　Fe-C-NaCI(O2)。

負極：Fe-2e=Fe2+?

正極：O2+4e+2H2O=4OH-

總反應(yīng)：

③　Al-Mg-NaOH。 ?

?負極：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O

正極:2H2O+2e=H2↑+2OH-

總反應(yīng)：

④　Al-H2O2-KOH負極：

Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O ???

正極：H2O2+2e=2OH- ?

總反應(yīng)：

⑤　Zn—碳棒—MnO2（KOH）：

負極:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2

?正極：2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-

總反應(yīng)：

（2）正極、負極材料都參加反應(yīng)。

負極：還原劑失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：氧化劑得電子，發(fā)生還原反應(yīng)：

⑥　Pb-PbO2-H2SO4?負極：Pb-2e+SO42-=PbSO4?正極：PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

總反應(yīng)：

⑦　Zn—Ag2O—KOH負極：Zn+2OH--2e-Zn(OH)2?正極：Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-

總反應(yīng)：

（3）負極、正極材料都不參加反應(yīng)（燃料電池）：

①　CH4-O2-H2SO4???負極： CH4-8e+2H2O=CO2+8H+???正極：O2+4e+4H+=H2O

總反應(yīng)：

②　CH4-O2-NaOH ??負極：CH4-8e+10OH-=CO32-+7H2O ?正極：O2+4e+2H2O=4OH-

總反應(yīng)：

③　CH4-O2-K2CO3??負極：CH4-8e+4CO32-=5CO2+2H2O正極：O2+4e+2CO2=2CO32-

總反應(yīng)：

④　C3H8-O2-H2SO4負極：C3H8-20e+6H2O=3CO2+20H+??正極:O2+4e+4H+=2H2O

總反應(yīng)：

⑤　C3H8-O2-NaOH負極：C3H8-20e+26OH-=3CO32-+17H2O 正極：O2+4e+2H2O=4OH-

總反應(yīng)：

⑥　C3H8-O2-K2CO3負極：C3H8-20e+10CO32-=13CO2+4H2O 正極：O2+4e+2CO2=2CO32-

總反應(yīng)：

（4）M（Li）、M（H2）、C6（Li）等物質(zhì)電極反應(yīng)的書寫：

M和C6都是吸附Li、H2的材料，化合價為0.

例：C6（Li）-e-=Li++C6

LixCn-xe-==xLi++nC

【考點3】原電池中要牢記重要的五個問題

1.正極電勢高，負極電勢低，電流：正出負入，電子：負出向正入。

2.電子不通過電解質(zhì)溶液。

3.電解質(zhì)溶液中，離子流向：正向正，負向負。

4.電解質(zhì)溶液PH值的變化：正極（陰極）附近PH變大或顯堿性，負極（陽極）附近PH變小或顯酸性。

5.充電時，與電源的兩極相連：正連正，負連負。

Ⅱ.電解池

【考點1】電解原理：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程。

構(gòu)成電解池：（1）要有電源：電勢高的電極叫正極，電勢低的電極叫負極，電流正極出，電子負極出。

（2）有兩個電極：發(fā)生氧化反應(yīng)的極叫陽極，與電源的正極相連，陽極上的離子失去電子；發(fā)生還原反應(yīng)的極叫陰極，與電源的負極相連，陰極上的離子得到電子。

（3）有電解質(zhì)溶液：電子不能通過電解質(zhì)溶液，要通過離子運動導(dǎo)電。陽離子向陰極移動，在陰極上得到電子，被還原；陰離子向陽極移動，在陽極上失去電子，被氧化。

電解質(zhì)溶液導(dǎo)電必然發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

【考點2】書寫電極反應(yīng)

1.書寫電極反應(yīng)：

(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被氧化(注：Fe生成Fe2＋)。若是惰性電極，則看溶液中存在什么離子,按放電順序進行放電反應(yīng)。

(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。其中的H+和OH-，要看是水電離的H+和OH-，還是酸或堿電離出的H+和OH-，電極反應(yīng)書寫方法不相同。電解產(chǎn)生的H+或OH-能否與溶液中的某些離子發(fā)生反應(yīng)，如果能發(fā)生反應(yīng)，則這個離子也要與入電極反應(yīng)。

(3)三看是否有特殊信息，如電解制取氧化鋁，因而陽極產(chǎn)物不能是Al3＋；再如電鍍AI的非水體系，且不產(chǎn)生其他離子，因而離子只能在Al2Cl7(－)和AlCl4(－)之間轉(zhuǎn)化。

2.熟記放電順序：

陰極：陽離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。

陽極：金屬電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子(NO3(－)、SO4(2－)、CO3(2－))>F－。