高中化学选修4_第四章知识点分类总结.docx

第四章 电化学基础第一节 原电池原电池：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第二节 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：PbSO42＝PbO2+＋＋2H O－2e＋4H阳极：PbSO4＋2e ＝Pb＋PbO2放电两式可以写成一个可逆反应：充电244＋Pb＋2H SO2PbSO↓＋ 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、碱性和中性当电解质溶液呈酸性时：负极： 2H－4e=4H+正极：Ｏ 2+2＋4 e 4H=2H O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H＋4OH－4e＝4H2O正极：Ｏ2＋2H2O＋4 e ＝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＝ ＋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：回收利用第三节 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程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：与直流电源的阴极：与直流电源的正极 相连的电极，发生 氧化负极 相连的电极， 发生 还原反应反应6、电解 CuCl2 溶液的电极反应：阳极： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化 )阴极： Cu2++2e-=Cu(还原 )总反应式：CuCl2=Cu+Cl2↑7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程☆规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ （ 指 酸 电 离的 )>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是 惰 性 电 极 时 ： S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-( 等 含 氧 酸 根 离子 )>F-(SO32-/MnO 4->OH-)是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料， 是惰性电极还是活性电极， 若阳极材料为活性电极（ Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料， 则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液点解产物的规律类型电极反应特点实例电解对象 电解质浓 pH电 解 质度溶 液 复原分 解 电电解质电离出 HCl电解质减小增大 HCl解质型的阴阳离子分别 CuCl2---CuCl2在两极放电放 H2 生阴极：水放 H 生NaClHCl2成碱型碱电解质和 生成新电 增大阳极：电解质阴水解质离子放电放 氧 生阴极：电解质阳电解质和 生成新电酸型离子放电CuSO4水解质减小 氧化铜阳极：水放 O2生酸电 解 水阴极： 4H+ + 4e- NaOH增大型== 2H2 ↑H2SO4减小阳极：4OH- - 4e- Na2SO4水增大不变水= O2↑+ 2H2O上述四种类型电解质分类：（ 1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐（ 2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（ 3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（ 4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气（ 1）、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方法（ 2）、电极、电解质溶液的选择：阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M—ne — == M n+阴极：待镀金属（镀件） ：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极 (纯铜 )：Cu-2e-=Cu2+，阴极 (镀件 )：Cu2++2e- =Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如 CuSO4 溶液（3）、电镀应用之一：铜的精炼阳极：粗铜；阴极： 纯铜电解质溶液： 硫酸铜3、电冶金（1）、电冶金：使矿石中的 金属阳离子 获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝（ 2）、电解氯化钠：通电前，氯化钠高温下熔融： NaCl == Na+ + Cl—通直流电后：阳极： 2Na+ + 2e— == 2Na阴极： 2Cl— — 2e— == Cl2↑☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律（ 1 ）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。

①有活泼性不同的两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的 H+ 作用），只要同时具备这三个条件即为原电池 2 ）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池 3 ）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极 （电子输出极），有关装置为原电池， 其余为电镀池或电解池☆原电池，电解池，电镀池的比较性质原电池电解池电镀池类别定义将化学能转变将电能转变成化应用 电解原理在某（ 装 置 特 成电能的装置学能的装置些金 属表面镀上一点）侧层其他金属反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源，两级有电源，两级材料有电源材料不同可同可不同形成条件活动性不同的两电极连接直流1 镀层金属接电源正两极电源极， 待镀金属接负电解质溶液两电极插入电解极； 2 电镀液必须含形成闭合回路质溶液有镀层金属的离子形成闭合回路电极名称负极：较活泼阳极：与电源正极名称同电解， 但有限金属相连制条件正极：较不活阳极：必须是镀层金泼金属（能导阴极：与电源负极属电非金属）相连阴极：镀件电极反应负极：氧化反阳极：氧化反应，应，金属失去溶液中的阴离子阳极：金属电极失去电子失去电子，或电极电子正极：还原反金属失电子应，溶液中的阴极：还原反。