原电池和电解池知识误区点拨

原电池和电解池知识误区点拨

                          

电化学知识是高中学生学习的难点，高考理科综合的热点。电化学与物理中的电学知识和化学中的氧化还原知识有密切的联系，而氧化还原知识本身就是学生高中化学学习的一个难点。所以，学生普遍感到电化学知识难学，特别是电极反应难写。学习原电池和电解池知识，必须掌握电化学的基本原理，然后通过识别和练习，达到融会贯通。下面，归纳学习原电池和电解池必须明确的基础知识。

1．必须明确判断电极极性

原电池中发生氧化反应的一极（一般是活泼金属）是负极，发生还原反应的一极（一般是较不活泼金属或导电体）是正极。原电池装置中无外加电源，电解装置中一定有外加电源（原电池也可以作电源）。电解时，发生氧化反应的一极是阳极，阳极与电源的正极相连，与金属的活泼性无关；发生还原反应的一极是阴极，阴极与电源的负极相连。

2．必须明确电子流动方向和电流方向

原电池中，电子流动方向是电子从负极板流出，经导线流向正极；电流方向是从正极经导线--阳极--电解质溶液放电--阴极--导线到负极；

电解池中电子流动方向是从电源负极流出，流向电解池的阴极，通过电解质溶液放电，电子又从阳极流回电源的正极。电流的方向与电子流动的方向相反。

3．必须明确溶液中离子移动方向

原电池中，离子移动方向是阳离子移向正极，阴离子移向负极；电解池中，离子移动方向是阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。特殊情况下，也有还原性强的阳离子（如亚铁离子等）在阳极放电，氧化性强的阴离子（如高锰酸根离子等）在阴极放电。

4．必须明确物质的放电顺序

原电池中，在负极先放电的是还原性强的物质，在正极先放电的是氧化性强的物质（分子或离子）。原电池中物质或离子的放电顺序为：

负极：Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Pb＞Cu＞Hg＞Ag；

正极：PbO₂＞Ag⁺＞Fe³⁺＞Cu²⁺＞ H⁺＞Pb²⁺＞Fe²⁺＞Zn²⁺＞H⁺（H₂O）＞Al³⁺；

电解池中，在阳极先放电的是还原性强的物质，在阴极先放电的是氧化性强的物质。电解池中物质或离子的放电顺序为：

阳极：Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Pb＞Cu＞Hg＞Ag＞S^2—＞I^—＞Fe²⁺＞Br^—＞Cl^—＞OH^—＞含氧酸根离子＞F^—

阴极：PbO₂＞Ag⁺＞Fe³⁺＞Cu²⁺＞ H⁺＞Pb²⁺＞Fe²⁺＞Zn²⁺＞H⁺（H₂O）＞Al³⁺；

5．必须明确其能量转化形式

原电池和电解池电路中都有电流通过，原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。

6．必须明确反应特点

原电池和电解池总反应都是氧化还原反应，且氧化反应和还原反应都分别在两极上发生。总反应等于两个半反应之和。物质的放电顺序基本一样，串联电路中各电极上电子得失都相等，正负极或阴阳极都是交替连接。

7．必须明确原电池和电解池的构成条件

构成原电池的条件是：①活泼性不同的两个电极；②电解质溶液；③形成闭合电路；④有自发进行的氧化还原反应。

构成电解池的条件是：①有外加直流电源；②电解质溶液；③两个电极；④形成闭合电路。

8．必须明确“放电”的两种含义

放电的一层含义是泛指物质在电极上得到或失去电子的过程。不管原电池、电解池，物质在两极得到或失去电子都叫放电。根据电解原理、原电池原理，氧化还原半反应与电极反应的关系，可以确定在两极上放电的物质。

另一层含义是“放电”与“充电”意义相反，常在可逆电池中出现。充电专指电解，按反应方程式中箭头所指的方向为电解的总反应方程式。“放电”与“充电”恰好相反，专

原电池的正极反应是电解池的阳极反应的逆反应，原电池的负极反应是电解池的阴极反应的逆反应，且各自的半反应之和等于总反应。

9．必须明确电极是否参加反应

原电池中，负极材料若是还原性强的物质，则还原性强的物质失去电子发生氧化反应；若负极材料是惰性电极，则其它还原剂在负极上发生失去电子的氧化反应。正极材料若是氧化性强的物质，则该物质发生得电子的还原反应，正极材料若是惰性电极，则其它氧化剂在正极上发生得电子的氧化反应。

电解池中，阳极材料若是还原性强的物质（除金、铂外的活性金属电极），则阳极物质失去电子发生氧化反应；若阳极材料是惰性电极，则溶液中还原性强的阴离子在阳极上发生失去电子的氧化反应。阴极材料若是氧化性强的物质，则该物质发生得电子的还原反应，阴极材料若是惰性电极，则其它氧化剂（如溶液中氧化性强的阳离子）在阴极上发生得电子的氧化反应。