化学能与电能知识点总结
1．原电池
（1）双液锌铜原电池
（2）原电池工作原理图解
在原电池内部，两电极浸入电解质溶液中，并通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。

放电时，负极上的电子通过导线流向正极，再通过溶液中的离子形成的内电路构成闭合回路。

具体原理示意图如下：
（2）对原电池装置的认识
①从反应角度认识原电池
原电池中有电流通过，因此其中一定存在电子的得失，其总反应一定是氧化还原反应。

当原电池工作时，负极失电子被氧化，发生氧化反应；正极得电子被还原，发生还原反应。

因此，只有氧化还原反应才能被设计成原电池，但是要注意，原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。

②从能量角度认识原电池
氧化还原反应有放热反应和吸热反应，一般放热反应才能将化学能转变为电能，产生电流。

③从组成角度认识原电池
a．要有两个电极。

这两个电极的活泼性一般是不同的，一般情况下，负极是活泼性较强的金属，正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料（包括非金属或某些氧化物，如石墨、氧化铅等），但只要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应，与正极能否发生反应无关。

b．两电极必须插入电解质溶液中。

非电解质由于不导电，不能参与形成原电池。

c．必须形成闭合回路。

闭合回路的形式是多种多样的，最常见的是通过导电将正、负极相连，也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中，日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极。

因此在判断是否形成闭合回路时，不能只看是否有导线。

如闭合回路可以有如下形式：
d．能自发地发生氧化还原反应，若不能自发发生反应，则不能形成原电池。

而自发发生的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与电解质溶液中溶解的氧气反应，如将铁与碳棒插入硫酸铜溶液中与食盐水中的反应不一样。

④从转移角度认识原电池
原电池工作时，能够发生电子、离子的定向移动，能够形成外电路与内电路。

在原电池中，外电路通过电子的定向移动形成电流，电子从负极流出，从正极流入，电流的方向与电子移动的方向相反；在原电池内部则由电解质溶液与电极构成内电路，内电路中的电流通过离子的定向移动来形成（阳离子移向正极，阴离子移向负极）。

因此，电子的流向仅限在外电路，而电解质溶液中没有电子流过，但电流在内、外电路同时形成。

（5）原电池原理的应用
①比较不同金属的活泼性
比较方法：
a．一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

b．一般电极质量减少，作负极，较活泼。

c．一般有气体生成、电极质量不断增加，作正极，较不活泼。

②加快反应速率
构成原电池往往能加快反应速率。

如实验室制H2时，粗锌比纯锌反应快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，反应速率加快。

③用于金属的防护
如要保护铁制闸门，可用导线将其与锌块相连，使锌作负极，铁制闸门作正极，从而使铁制闸门受到保护。

④设计化学电源
设计原电池时要紧扣构成原电池的条件，首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应，然后根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料(负极是失电子的物质，正极用比负极活动性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。

2．电解池
（1）电解氯化铜溶液
（2）电解池工作原理图解
（3）电解池阴、阳极的判断
①由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。

②由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。

③由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。

（4）电解产物的判断
①阳极产物的判断
a．若阳极由活性材料（除Pt、Au外的其他金属）做成，则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子的反应；
b．若阳极由C、Pt、Au等惰性材料做成，则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。

阴离子失去电子能力的大小顺序为S2−＞I−＞Br−＞Cl−＞OH−＞含氧酸根离子。

②阴极产物的判断
阴极反应一般是溶液中的阳离子得到电子的还原反应，阳离子得到电子能力的大小顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

（4）电解原理的应用
①电解饱和食盐水——制取烧碱、氯气和氢气
阳极（石墨）：2Cl−−2e−Cl2↑（氧化反应）
阴极（铁或石墨）：2H＋＋2e−H2↑（还原反应）
总反应：2NaCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电镀
应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

实例——电镀铜
阳极（铜片）：Cu−2e−=Cu2+
阴极（待镀铁件）：Cu2++ 2e−=Cu
③铜的精炼
阳极（粗铜）：Cu−2e−=Cu2+
杂质金属的溶解：
Fe−2e−=Fe2+
Zn−2e−=Zn2+
Ni−2e−=Ni2+等
阴极（纯铜）：Cu2++2e−=Cu
④电冶金
a．电解熔融NaCl制取金属钠
NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl=Na++Cl−。

通直流电后，阴极：2Na++2e−=2Na
阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑
总反应：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
b．电解熔融MgCl2制取金属镁
阴极：Mg2++2e−=Mg
阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑
总反应：MgCl2(熔融) Mg+ Cl2↑
c．电解熔融Al2O3制取金属铝
阴极：4Al3++12e−=4Al
阳极：6O2−−12e−=3O2↑
总反应：2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。