電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理

1、電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理 電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理1.原電池 原電池原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置1.1 原電池原理 原電池原理①、原電池： ①、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②、形成條件： ②、形成條件：①活動(dòng)性不同的兩電極（連接） ；②電解質(zhì)溶液（插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)） ；③電極形成閉合電路④能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)③、電極名稱： ③、電極名稱：負(fù)極：較活潑的金屬（電子流出的一極）正極：較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬（電子流入的一極）④

2、、電極反應(yīng)： ④、電極反應(yīng)：負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陰離子得電子或氧氣得電子（吸氧腐蝕）⑤、電子流向： ⑤、電子流向：由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液——稀硫酸。正極：2H++2e=H2↑總反應(yīng)：2H++Zn=H2↑+Zn2+注意：如果在銅鋅的導(dǎo)線中加一個(gè)電流計(jì)，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。隨時(shí)間的延續(xù)，電流 注意：如果在銅鋅的導(dǎo)線中加一個(gè)電流計(jì)，電流計(jì)指

3、針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。隨時(shí)間的延續(xù)，電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。 計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。鹽橋的作用： 鹽橋的作用：鹽橋起到了使整個(gè)裝置構(gòu)成通路的作用例如:銅鋅原電池中用到了鹽橋現(xiàn)象:⑴、檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說明有電流通過。從檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向可以知道電流的方向是 Cu 極→Zn 極。根據(jù)電流是從正極流向負(fù)極，因此，Zn 極為負(fù)極，Cu 極為正極。而電子流動(dòng)的方向卻相反，從 Zn 極→Cu 極。電子流出的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；電子流入的一

4、極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。一般說來，由兩種金屬所構(gòu)成的原電池中，較活潑的金屬是負(fù)極，較不活潑的金屬是正極。其原理正是置換反應(yīng)，負(fù)極金屬逐漸溶解為離子進(jìn)入溶液。反應(yīng)一段時(shí)間后，稱重表明，Zn 棒減輕，Cu 棒增重。⑵、取出鹽橋，檢流計(jì)指針歸零，重新放入鹽橋，指針又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明鹽橋起到了使整個(gè)裝置構(gòu)成通路的作用。鹽橋是裝有飽和 KCl 瓊脂溶膠的 U 形管，溶液不致流出來，但離子則可以在其中自由移動(dòng)。利用上述化學(xué)反應(yīng)也可以制作大電流的電池，

5、它具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)。這類電池已用于宇航、火箭、潛艇等方面。鋰－二氧化錳非水電解質(zhì)電池 以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰一二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬及為負(fù)極，電解活性 MnO2 作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)溶液，以聚丙烯為隔膜，電極反應(yīng)為： 負(fù)極反應(yīng)：Li＝Li＋＋e 正極反應(yīng)：MnO2＋Li＋＋e＝LiMnO2 總反應(yīng)：Li＋MnO2＝L

6、iMnO2 該種電池的電動(dòng)勢(shì)為 2.69V，重量輕、體積小、電壓高、比能量大，充電 1000次后仍能維持其能力的 90％，貯存性能好，已廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、手機(jī)、無線電設(shè)備等。 （二）二次電池二次電池又稱充電電池或蓄電池，放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用。鉛蓄電池是最常見的二次電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有 PbO2，負(fù)極板上覆蓋有 Pb，電介質(zhì)是 H2SO4 .鉛蓄電池放電的電極反應(yīng)如下

7、：負(fù)極：Pb（s）＋SO42－（aq）－2e－＝PbSO4（s）（氧化反應(yīng)）正極：PbO2（s）＋SO42－（aq）十 4H＋（aq）＋2e－＝PbSO4（s）＋2H2O (l)（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）＝2PbSO4（s）十 2H2O (l)鉛蓄電池充電的反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程：陰極：PbSO4（s）＋2e－＝Pb（s）＋SO42－（aq）（還原反應(yīng)）陽(yáng)極：PbSO4（s）＋2H2O (l)

8、－2e－＝PbO2（s）＋SO42－（aq）十 4H＋（aq）（氧化反應(yīng)）總反應(yīng)：2PbSO4（s）十 2H2O (l) ＝Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）可以把上述反應(yīng)寫成一個(gè)可逆反應(yīng)方程式：Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq） 2PbSO4（s）十 2H2O (l)（三）燃料電池燃料電池是一種連續(xù)的將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。燃料電池的電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件