高中化学选修4电化学知识点总结.doc

高中化学选修4电化学知识点总结.doc第四章电化学基础一、原电池:1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、负极的判断:1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。2)从电子的流动方向:负极流入正极3)从电流方向:正极流入负极4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类:一次电池 、二次电池 、燃料电池(一)一次电池1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(二)二次电池1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb-2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++2e-=PbSO4↓+2H2O充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+阳极: PbSO4+2e-=Pb两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4? 2PbSO4↓+2H2O3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(三)燃料电池1、燃料电池: 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。 负极发生氧化反应, 正极发生还原反应, 不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。①当电解质溶液呈酸性时:负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4e-+4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O正极:O2+2H2O+4e-=4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为:负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-。电池总反应式为: CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低(四)废弃电池的处理:回收利用三、电解池(一)电解原理1、电解池: 把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极