高中化學(xué)選修4電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)07666

1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)一、原電池：1、概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。2、組成條件：兩個(gè)活潑性不同的電極 電解質(zhì)溶液 電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路3、電子流向：外電路：  負(fù) 極導(dǎo)線  正 極                         &#

2、160;   內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽離子移向正極的電解質(zhì)溶液。  4、電極反應(yīng)：以鋅銅原電池為例：負(fù)極：    氧化反應(yīng)：      Zn2eZn2              （較活潑金屬）正極：    還原反應(yīng)：   &

3、#160;     2H2eH2            （較不活潑金屬）總反應(yīng)式： Zn+2H+=Zn2+H2  5、正、負(fù)極的判斷： （1）從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極；或金屬為負(fù)極，非金屬為正極。（2）從電子的流動(dòng)方向：負(fù)極流入正極 （3）從電流方向：正極流入負(fù)極   （4）根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向：陽離子流向正極，陰離子流向負(fù)極&#

4、160;（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶解的一極為負(fù)極  增重或有氣泡一極為正極 二、化學(xué)電池1、電池的分類：化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池2、化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、化學(xué)電池的分類：一次電池 、二次電池 、燃料電池    （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1、二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電池或蓄電池。2、電極反應(yīng)：鉛蓄電池放電：負(fù)極（鉛）： Pb2e- PbSO4

5、0; 正極（氧化鉛）： PbO24H+2e- PbSO42H2O 充電：陰極：  PbSO42H2O2e- PbO24H+ 陽極：     PbSO42e- Pb   兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng)：  PbO2Pb2H2SO4    2PbSO42H2O           3、目前

6、已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池（三）燃料電池 1、燃料電池： 是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池 2、電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負(fù)極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)： 負(fù)極：2H24e-  =4H+     正極：O24e

7、- +4H+ =2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí)： 負(fù)極：  2H24OH-4e-4H2O   正極：O22H2O4 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(yīng)式為：負(fù)極：CH410OH8e- CO32-7H2O；正極：4H2O2O28e- 8OH-。電池總反應(yīng)式為：CH42O22KOHK2CO33H2O3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低(四)廢棄電池的處理：回收利用三、電解池（一）電解

8、原理1、電解池：  把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，也叫電解槽2、電解：電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動(dòng)的不是自發(fā)的)的過程3、放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過4、電子流向：（電源）負(fù)極（電解池）陰極（離子定向運(yùn)動(dòng)）電解質(zhì)溶液（電解池）陽極（電源）正極5、電極名稱及反應(yīng)： 陽極：與直流電源的正極相連的電極，發(fā)生氧化反應(yīng) 陰極：與直流電源的負(fù)極相連的電極，發(fā)生還原反應(yīng)6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng)：陽極：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)陰極： Cu2+2e-=Cu(

9、還原)總反應(yīng)式：    CuCl2 =Cu+Cl2     7、電解本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程規(guī)律總結(jié)：電解反應(yīng)離子方程式書寫：放電順序：陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸電離的）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+ > Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+陰離子的放電順序：是惰性電極時(shí)：S2->I->Br->Cl->OH

10、->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)> F- 是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電*注先要看電極材料，是惰性電極還是活性電極，若陽極材料為活性電極（Fe、Cu)等金屬，則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子，變成離子進(jìn)入溶液；若為惰性材料，則根據(jù)陰陽離子的放電順序，依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。電解質(zhì)水溶液電解產(chǎn)物的規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電解質(zhì)濃度分解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小CuCl2放H2生成堿型陰極：水放H2生堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)放氧生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：水放O2生酸CuS

11、O4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)電解水型陰極：4H+4e- = 2H2 陽極：4OH-4e- = O2+ 2H2ONaOH 水 增大Na2SO4上述四種類型電解質(zhì)分類：（1）電解水型：含氧酸，強(qiáng)堿，活潑金屬含氧酸鹽（2）電解電解質(zhì)型：無氧酸，不活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）（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(yīng)用   1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣（1）、電鍍應(yīng)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

12、、電解質(zhì)溶液的選擇：陽極：鍍層金屬，失去電子，成為離子進(jìn)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，附著在金屬表面M n+ +  ne -  = M電解質(zhì)溶液：含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理      陽極(純銅)：Cu-2e-=Cu2

13、+， 陰極(鍍件)：Cu2+2e-=Cu，    電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液     2、電鍍應(yīng)用之一：銅的精煉      陽極：粗銅；陰極：  純銅電解質(zhì)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：Na

14、Cl = Na + + Cl-通直流電后：陽極：2Na+ + 2e- = 2Na 陰極：2Cl- 2e- = Cl2規(guī)律總結(jié)：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(gè)條件。有活潑性不同的兩個(gè)電極；兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里；較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)（有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用），只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。 （2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池；當(dāng)陰

15、極為金屬，陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí)，則為電鍍池。 （3）若多個(gè)單池相互串聯(lián)，又有外接電源時(shí)，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(shí)，先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極（電子輸出極），有關(guān)裝置為原電池，其余為電鍍池或電解池。 原電池，電解池，電鍍池的比較  原電池    電解池      電鍍池定義（裝置特點(diǎn)）將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬反應(yīng)特征 

16、   自發(fā)反應(yīng)     非自發(fā)反應(yīng)      非自發(fā)反應(yīng)裝置特征無電源，兩級(jí)材料不同有電源，兩級(jí)材料可同可不同       有電源  形成條件活動(dòng)性不同的兩極電解質(zhì)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(zhì)溶液形成閉合回路1鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負(fù)極；2電鍍液必須含有鍍層金屬的離子  電極名稱負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬（能導(dǎo)

17、電非金屬）陽極：與電源正極相連陰極：與電源負(fù)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(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失去電子正極：還原反應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)，溶液中的陽離子得到電子陽極：金屬電極失去電子陰極：電鍍液中陽離子得到電子電子流向負(fù)極正極 電源負(fù)極陰極電源正極陽極      同電解池溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陰極移動(dòng)陰離子向陽極移動(dòng) &

18、#160;    同電解池聯(lián)系                     在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)四、金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)(1) 金屬的電化學(xué)腐蝕（1）金屬腐蝕內(nèi)容：（2）金屬腐蝕的本質(zhì)：都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程 (3) 電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的區(qū)別 電化腐蝕   &#

19、160;     化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生    無電流產(chǎn)生    本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過程      金屬被氧化的過程   關(guān)系 化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴(yán)重（4）、電化學(xué)腐蝕的分類： 析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫氣放出條件：潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)（水膜

20、中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體）電極反應(yīng)：負(fù)極: Fe  2e- = Fe2+        正極: 2H+ + 2e- = H2         總式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 吸氧腐蝕反應(yīng)過程吸收氧氣條件：中性或弱酸性溶液電極反應(yīng)：負(fù)

21、極: 2Fe  4e- = 2Fe2+                正極: O2+4e- +2H2O = 4OH-            總式：2Fe + O2 +2H2O =2 

22、;Fe(OH)2      生成的 Fe(OH)2被空氣中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（鐵銹主要成分）規(guī)律總結(jié)：1、金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下： 電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕2、防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕（二）金屬的電化學(xué)防護(hù) 1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù) （1）犧牲陽極的陰極保護(hù)法  原理：原電池反應(yīng)中，負(fù)極被腐蝕，正極不變化       應(yīng)用：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備       負(fù)極：鋅塊