（一）原电池

1．原电池的构成条件：这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说，任何一个自发的

   氧化还原反应均可设计成原电池。

       a．负极与正极：作负极的一般是较活泼的金属材料，作正极的材料用一般导体即可

       b．电解质溶液：

       c．闭合回路

注意：通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝

对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如，Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失

去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中，由于发生电极反应的是 Al,故Al作

负极。

2．原电池的工作原理：

（1）电极反应（以铜锌原电池为例）：负极：Zn-2e^-=Zn²⁺  （氧化反应）

正极：2H⁺+2e^-=H₂↑（还原反应）

   （2）电子流向：从负极（Zn）流向正极（Cu）

   （3）电流方向：从正极（Cu）流向负极（Zn）

   （4）能量转变：将化学能转变成电能

3．电极反应：

在正、负极上发生电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电

池，它的负极是多孔的镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质溶液是KOH溶液，

在负极通入H₂，正极通入O₂，电极反应：

负极：2H₂+4OH^-－4e^-=4H₂O   

正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

负极的反应我们不能写成：2H₂－4e^-=4H⁺。因生成的H⁺会迅速与OH^-生成H₂O。

4．金属的腐蚀：

金属的腐蚀分为两类：

   （1）化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。

   （2）电化腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。

最普遍的钢铁腐蚀是：负极：2Fe-4e^-=2Fe²⁺

正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

   （注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H⁺+2e^-=H₂↑）

金属的腐蚀以电化腐蚀为主.例如,钢铁生锈的主要过程为:

  2Fe-4e^-=2Fe²⁺

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

      2Fe(OH)₃=Fe₂O₃·nH₂O+(3-n)H₂O

5．金属的防护

一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金，其二是涂保护层，其三是电

化学保护法。例如在铁表面镀上锌或锡，即成白铁与马口铁，但一旦破损，因原电池反

应，白铁外面的锌可进一步起保护作用，而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀（铁作负极

被溶解）。

   （二）电解原理及其应用

直流电通过电解质溶液时使阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电解是一个电能转化为化学能的过程。

从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：

1．电解H₂O型：实质是电解水。如电解硝酸钠．氢氧化钠．硫酸等溶液。

2．电解溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜．溴化氢等溶液。

3．电解硫酸铜溶液型：电解产物是金属．氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜．氧

   气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银．氧气和硝酸。

4．电解氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质．氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成

   氯气．氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质．氢气和氢氧化钾。

5．电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M- ne^-=Mⁿ⁺，镀件作阴极，

   阴极反应是：Mⁿ⁺+ne^-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）

   （三）、惰性电极电解一般规律

二、电化学学习方法总结

电解知识与原电池知识研究问题的角度、方法与其它知识有所不同。这里谈谈电化学的

学习方法，供同学们学习借鉴。

（一）注重理解，加强记忆

理解是记忆的前提和基础，理解记忆比机械记忆更有效，因为，只有理解了的东西才记

的牢靠、记的长久，所以，学习过程中一定要注重理解，尤其是还有影响这部分知识学

习的原电池知识在打搅，同学们在学习过程中就更应该在理解上多下工夫。

1． 用对比，发现异同  对比是深化理解的“良药”，是化学学习的一种重要学科方法。

可以将有联系或易混淆的知识放在一起比较，如电解知识与原电池知识．电解池与电镀

池等；也可以将形似而质异或形异而质似的习题放在一起比较分析，以此来加深学生对

知识的理解。如下例：

例 把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面

图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是                                     （    ）

A．Ⅰ和Ⅲ附近

B．Ⅰ和Ⅳ附近

C．Ⅱ和Ⅲ附近

D．Ⅱ和Ⅳ附近

此题通过习题的形式将电解知识与原电池知识揉和在一起。学生要解决此问题，必须要

从概念、模型、电极名称、电极反应式等方面去区分，这些知识都弄清楚了，才能顺利

解答此题。在概念学习中可以此题为切入点，引导学生在应用过程中区分电解知识与原

电池知识，达到“在应用中理解、在理解中应用”的效果。分析从略，答案为B。

2． 不要思维定势  如理解和记忆离子放电顺序时，既要记一般规律，又要结合具体情景分

       析问题，如下例：

例 用Pt电极电解含有各0.1molCu²⁺和X³⁺的溶液，阴极析出

固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关

系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（    ）

A．Cu²⁺＞X³⁺＞H⁺                                   B．H⁺＞X³⁺＞Cu²⁺

C．X³⁺＞H⁺＞Cu²⁺                              D．Cu²⁺＞H⁺＞X³⁺

分析：有些学生没认真分析，就将X³⁺与Fe³⁺联系起来，选择C答案。这其实是简单记

忆阳离子放电顺序导致定势思维造成的结果。本题的解题信息在图象中：一通电就有固

体析出，且通过0.2mol电子后，再没有固体析出了，说明是Cu²⁺放电的结果。X³⁺不放

电，故答案应为D。

3．总结合适的记忆方法

可以通过编顺口溜的方法进行记忆，也可通过对比法加强记忆，还可以找出其他形象易

记的方法。如记忆电池的正极就是电解池的阳极，发生氧化反应 可简记为 正阳（痒）

氧（痒）就是打个比方说立正了就痒痒说这样一句话学生比较容易接受自然就记住了化

学相应的知识点。还比如放电顺序

Ag^＋ > Hg ^2＋> Cu ^2＋ >H^＋> Pb ^2＋ >Sn ^2＋ >Fe ^2＋ >Zn ^2＋>Al ^3＋ >Mg ^2＋>Na^＋ >Ca ^2＋ >K^＋

阳离子可总结为：后边的大于前面的即位于金属活动顺序表中的阳离子放电能力越向后

放电能力越强

Cl^－ > OH^－ > 含氧酸根（这一段用得最多）

阴离子可总结为：简单的大于复杂的即核越少的放电能力越强

（二）构建专题，使知识专题化

如：燃料电池专题

氢氧燃料电池是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转化成电能的

发电装置

氢氧燃料电池

1． 酸式氢氧燃料电池

    酸式氢氧燃料电池中的电解质是强酸，则负极反应式：          ，               

    正极反应式                           

    答案：2H₂-4e^-=4H⁺        O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

2． 碱式氢氧燃料电池

碱式氢氧燃料电池中的电解质是强碱，则负极反应式：                      

正极反应式                                   

答案：2H₂+4OH^- -4e^-=4H₂O   O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-