第四章電化學基礎知識點總結

1、第四章 第四章 電化學基礎 電化學基礎第一節(jié) 第一節(jié) 原電池 原電池原電池 原電池： 1、概念： 化學能轉化為電能的裝置叫做原電池 2、組成條件：①兩個活潑性不同的電極② 電解質溶液③ 電極用導線相連并插入電解液構成閉合 回路 3、電子流向：外電路： 負極——導線——正極內電路：鹽橋中 陰離子移向負極的電解質溶液，鹽橋中 陽離子移向正極的電解質溶液。 4、電極反應：以鋅銅原電池為例： 負極： 氧化 氧化 反應： Zn－2e＝Zn2

2、＋ （較活潑金屬）正極： 還原 還原反應： 2H＋＋2e＝H2↑ （較不活潑金屬）總反應式： Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、負極的判斷： （1）從電極材料：一般較活潑金屬為負極；或金屬為負極，非金屬為正極。 （2）從電子的流動方向 負極流入正極 （3）從電流方向 正極流入負極 （4）根據(jù)電解質溶液內離子的移動方向 陽離子流向正極，陰離子流向負極 （5）根據(jù)實驗現(xiàn)象①__溶解的一極為負極__② 增重或有氣

3、泡一極為正極 第二節(jié) 第二節(jié) 化學電池 化學電池1、電池的分類：化學電池、太陽能電池、原子能電池 2、化學電池：借助于化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置 3、化學電池的分類：一次電池、二次電池、 燃料電池 一、一次電池 一、一次電池1、常見一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等 二、二次電池 二、二次電池 1、二次電池：放電后可以再充電使活性物質獲得再生，可以多次重復使用，又叫充電電池或蓄電 池。 2、電極反應：鉛蓄電池放

4、電：負極（鉛）：Pb＋ －2e? ＝PbSO4 SO42-正極（氧化鉛）： PbO2＋4H+＋ ＋2e? ＝PbSO4＋2H2O SO42-充電：陰極：PbSO4＋2H2O－2e? ＝PbO2＋4H+＋ SO42-陽極：PbSO4＋2e? ＝Pb＋SO42-兩式可以寫成一個可逆反應：PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 3、目前已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子

5、電池、聚合物鋰離子電池 三、燃料電池 三、燃料電池 1、燃料電池： 是使燃料與氧化劑反應直接產(chǎn)生電流的一種原電池 2、電極反應：一般燃料電池發(fā)生的電化學反應的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應寫出 總的電池反應，但不注明反應的條件。 ，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，不過要注意一般 電解質溶液要參與電極反應。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負極，介質分為酸性、堿性和中 性。 當電解質溶液呈酸性時： 負極：2H2－4e? =4H+

6、 正極：Ｏ2＋4 e? 4H+ =2H2O 當電解質溶液呈堿性時： 負極：2H2＋4OH?－4e?＝4H2O 正極：Ｏ2＋2H2O＋4 e?＝4OH?另一種燃料電池是用金屬鉑片插入 KOH 溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷?燃料?和氧氣?氧化 劑?。電極反應式為： 負極：CH4＋10OH－－8e- ＝CO32-＋7H2O；正極：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH?。 電池總反應式為：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

7、放電 充電 （3）放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（4）放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽二、電解原理的應用 二、電解原理的應用 1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣 （1） 、電鍍應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法（2） 、電極、電解質溶液的選擇：陽極：鍍層金屬，失去電子，成為離子進入溶液 M— ne — == M n+陰極：待鍍金屬（鍍件）：溶液中的金屬離子得到電子，成為金屬原子，

8、附著在金屬表面 M n+ + ne — == M 電解質溶液：含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液 鍍銅反應原理 陽極(純銅)：Cu-2e-=Cu2+，陰極(鍍件)：Cu2++2e-=Cu，電解液：可溶性銅鹽溶液，如 CuSO4 溶液 （3） 、電鍍應用之一：銅的精煉 陽極：粗銅；陰極： 純銅電解質溶液： 硫酸銅 3、電冶金 （1） 、電冶金：使礦石中的 金屬陽離子 獲得電子，從它們的化合物中還原出來用于冶煉

9、活潑金屬，如鈉、鎂、鈣、鋁 （2） 、電解氯化鈉：通電前，氯化鈉高溫下熔融：NaCl == Na + + Cl—通直流電后：陽極：2Na+ + 2e— == 2Na 陰極：2Cl— — 2e— == Cl2↑☆規(guī)律總結：原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律 （1）若無外接電源，又具備組成原電池的三個條件。①有活潑性不同的兩個電極；②兩極用導 線互相連接成直接插入連通的電解質溶液里；③較活潑金屬與電解質溶液能發(fā)生氧化還原反應 （有時是

10、與水電離產(chǎn)生的 H+作用） ，只要同時具備這三個條件即為原電池。 （2）若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池或電鍍池；當陰極為金屬，陽極 亦為金屬且與電解質溶液中的金屬離子屬同種元素時，則為電鍍池。 （3）若多個單池相互串聯(lián)，又有外接電源時，則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無 外接電源時，先選較活潑金屬電極為原電池的負極（電子輸出極） ，有關裝置為原電池，其余為電 鍍池或電解池?！钤姵?，電解池，電鍍池的比較

11、原電池，電解池，電鍍池的比較性質 類 別 原電池電解池電鍍池定義（裝置特點）將化學能轉變成電能的 裝置將電能轉變成化學能的裝 置應用電解原理在某些金屬表面鍍 上一側層其他金屬反應特征自發(fā)反應非自發(fā)反應非自發(fā)反應裝置特征 無電源，兩級材料不同 有電源，兩級材料可同可 不同有電源形成條件 活動性不同的兩極 電解質溶液 形成閉合回路兩電極連接直流電源 兩電極插入電解質溶液 形成閉合回路1 鍍層金屬接電源正極，待鍍金 屬接負極；2

12、電鍍液必須含有鍍 層金屬的離子電極名稱 負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬 （能導電非金屬）陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連名稱同電解，但有限制條件 陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件電極反應 負極：氧化反應，金屬 失去電子 正極：還原反應，溶液 中的陽離子的電子或者 氧氣得電子（吸氧腐 蝕）陽極：氧化反應，溶液中 的陰離子失去電子，或電 極金屬失電子 陰極：還原反應，溶液中 的陽離子得到電子陽極：金屬電極失去電子陰極：電鍍液中