电化学基础知识点总结
电化学基础知识点(大全)
【知识点】
装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理
氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应
反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑
电解质溶液
电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+
正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑
①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑
干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4
铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O
电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液
蓄电池 特点:电压稳定。
Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池;
其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
电化学是研究电子和化学反应之间相互转化关系的学科,它在能源
储存和转换、环境保护、生物医学等领域有着广泛的应用。为了更好
地理解和应用电化学,有必要对其基础知识点进行总结和掌握。
第一,电解质与离子溶解。当电解质溶解在溶液中时,其分子会分
解成离子,这个过程被称为电解质离解。离解度是指电解质离解成离
子的程度,它受到温度、浓度、溶剂性质和离子电荷等因素的影响。
第二,电池和电解槽。电池是一种将化学能转化为电能的装置,它
由两个不同的电极和浸泡在电解质中的电解槽组成。在电池中,氧化
还原反应的发生使得电子从负极流向正极,形成电流。
第三,标准氢电极和电位。标准氢电极是电化学中的参考电极,它
的电位被定义为零。其他电极与标准氢电极的电位差被称为电极电势,用来描述电极的还原或氧化能力。电极电势可以通过测量半电池的电
动势得到,通过这种方法可以确定不同反应的相对活性。
第四,电解过程与析气。在电解过程中,电流通过电解质溶液,引
发溶液中的离子发生化学反应。特别是在产生气体的情况下,溶液的
体积会随着时间的推移而发生变化。这种现象被称为析气,需要根据
反应物的物质量和物理性质计算气体的生成量。
第五,伏安法和电化学计量。伏安法是一种常用的电化学分析技术,它通过测量电流与电压之间的关系来确定溶液中的物质浓度。电化学
计量是利用电化学技术进行量化分析的方法,它可以用于测定溶液中的物质的浓度、判断反应的速率和反应机理等。
第六,电化学动力学和电化学反应速率。电化学动力学研究电化学反应的速率、速率常数和反应机理等,它涉及到电荷传输、质量传输以及反应步骤的机理。电化学反应速率取决于反应物的浓度、温度、电极材料和反应机理等因素。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
电化学是研究电子与离子在电解质溶液中的相互转移和相互作用的科学。它涉
及电荷的移动和化学反应的同时发生。在电化学中,我们主要关注两个方面的过程:电化学反应和电化学细胞。
1. 电化学反应
电化学反应是指在外加电势的作用下,电子和离子之间发生的氧化还原反应。
电化学反应包括两个基本过程:氧化和还原。氧化是指物质失去电子或氢离子,而还原则是指物质获得电子或氢离子。在电化学反应中,常常涉及到电极反应和电解质的离子浓度变化。
2. 电化学细胞
电化学细胞是一种将化学能转化为电能的装置。它包括两个半电池:一个作为
阳极,用于氧化反应;另一个作为阴极,用于还原反应。两个半电池通过电解质溶液或电解质桥相连,并且在外部连接一个电路,使电子能够在阳极和阴极之间流动。这个电路就是外部电路,而电解质溶液或电解质桥则是内部电路。电化学细胞产生的电势差可以用来驱动电子在电路中进行功的转化。
3. 电化学基础概念
在电化学中,有一些基本概念需要了解。
(1)电极:电极是电化学反应发生的场所。它包括两种类型:阳极和阴极。
阳极是发生氧化反应的地方,电子从阳极流出;而阴极是发生还原反应的地方,电子流入阴极。
(2)电位:电位是指在标准状态下,电解质溶液中某个电极的电势相对于标
准氢电极的差异。标准氢电极的电势被定义为0V,其他电极相对于标准氢电极具
有正负的电势。
(3)电解质:电解质是能够在溶液中分解出离子的物质。电解质可以分为强电解质和弱电解质,具体取决于它们在溶液中的离解程度。
(4)电导率:电导率是指电解质溶液中离子传导电流的能力。电导率高的溶液具有更好的导电性能。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
电化学是研究电与化学之间相互转化和相互作用的科学。它是物理学和化学的交叉学科,在电池、电解和电沉积等领域有着广泛的应用。以下是电化学的基础知识点总结:
1. 电化学反应:
- 氧化还原反应(简称氧化反应和还原反应),是电化学最基本的反应类型,涉及原子、离子或分子的电荷变化。
- 氧化是指某物质失去电子,还原是指某物质获得电子。
2. 电池原理:
- 电池是将化学能转化为电能的装置,由两个电极(阳极和阴极)和电解质组成。阳极是发生氧化反应的地方,阴极是发生还原反应的地方。
- 在电池中,化学反应产生的电荷通过外部电路流动,从而形成电流。
3. 电解:
- 电解是用电流将化合物分解成离子或原子的过程。在电解槽中,正极是阴离子的聚集地,负极是阳离子的聚集地,而正负极之间的电解液是导电介质。
- 在电解过程中,正负电极上的反应是有差别的,称之为阳极反应和阴极反应。
4. 电解质:
- 电解质是能够在溶液中或熔融态中导电的物质。电解质可以是离子化合物,如盐和酸,也可以是离子溶剂如水。
- 强电解质能够完全离解成离子,而弱电解质只有一小部分
离解成离子。
5. 电动势:
- 电动势是电池或电化学系统产生电流的驱动力,通常用电
压表示。
- 在标准状态下,标准电动势是指正极与负极之间的电压差。它与化学反应的自由能变化有关,可以通过标准电动势表进行查阅。
6. 极化现象:
- 极化是指在电解过程中阻碍电流通过的现象。
- 有两种类型的极化:浓差极化和活化极化。浓差极化发生
在反应物浓度在电极上发生变化的时候,活化极化发生在电化学反应速率受到限制的时候。
电化学基础知识点总结归纳
电化学基础知识点总结归纳
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+=Zn
2++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
电解池
1、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
金属的腐蚀
1、定义:金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2、分类:由于金属接触的介质不同,发生腐蚀的情况也不同,一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
①化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应,而不是原电池反应,无电流产生。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
装置特点:化学能转化为电能。
① 两个不同活性的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);原③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电负电极:使用还原性强的材料作为负电极,负电极向外部电路提供电子;发生氧化反应。电池的基本概念:正极:使用带有强氧化性材料的正极。正极从外部电路获得电子并进行还原反应。原始电极反应方程式:电极反应和总反应。原因
失e-,沿导线传递,有电流产生氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应
反应原理:zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2h2↑
不溶阳移解断离子向电解质溶液
电极反应:负极(锌筒)zn-2e-=Zn2+
正极(石墨)2nh4++2e-=2nh3+h2↑
① . 普通锌锰干电池总反应:Zn+2nh4+=Zn2++2nh3+H2↑
干电池:电解质溶液:糊状的nh4cl
特点:放电过程中易产生电量小、气升和溶解
②、碱性锌――锰干电池电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解质:从中性到碱性(良好的离子导电性)。
正极(pbo2)pbo2+so42-+4h++2e-=pbso4+2h2o负极(pb)pb+so42--2e-=pbso4
铅酸蓄电池:总反应:PbO2+Pb+2h2so4充电2pbso4+2H2O
电解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3的h2so4溶液
电池特点:电压稳定。
ⅰ、镍――镉(ni――cd)可充电电池;
其他电池CD+2NiO(OH)+2h2ocd(OH)2+2Ni(OH)2
ⅱ、银锌蓄电池
锂电池
①、燃料电池与普通电池的区别
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
原
电
池 原
理
负极 铜锌原电池
Zn-2e -=Zn ++2e -=2H 2↑
电解质溶液
负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+
正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑
——总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑
NH 4Cl
——
PbO 22+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O
Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4
PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O
1.25g/cm 32SO 4 溶液
——镉(Ni ——Cd )可充电电池; Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 电极反应产物不断排出电池。
CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH -
O 2 +2H 2 =2H 2O
Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。
M-ne -→M n+(氧化反应)
化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀
负极(Fe ):Fe-2e -=Fe 2+;正极(C ):O 2+2H 2O+4e -=4OH -
总反应:2Fe+O 2+2H 2O=Fe(OH)2
后继反应:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O
负极(Fe ):Fe-2e -=Fe 2+;
初中化学知识点归纳电化学电池和电解池
初中化学知识点归纳电化学电池和电解池初中化学知识点归纳:电化学、电池和电解池
电化学是研究电能与化学反应之间相互转化关系的一门学科。在电化学中,电池和电解池是两个重要的实验装置和应用形式。本文将对初中化学中与电化学、电池和电解池相关的知识点进行归纳总结。
一、电化学基础知识
1. 电性物质:液体导电性和电解质的概念,如电解质溶液和非电解质溶液。
2. 电流和电路:电流的定义及其单位安培(A),电路的概念与分类。
3. 电解:简述电解现象的发生及其原理。
4. 电位差和电势:电位差的定义,正负极电位差与电势的关系。
二、电池
1. 电池的构成:标准电池的基本组成,包括阳极、阴极和电解质。
2. 电池的工作原理:电池内部的化学反应过程,如氧化还原反应和电解质溶液中离子的移动。
3. 常见电池:常见电池的种类及其特点,如干电池、蓄电池和太阳能电池。
三、电解池
1. 电解池的构成:电解池的基本组成及其工作原理;包括电极(阳极和阴极)和电解液。
2. 电解过程:简述电解过程中的化学反应和离子的移动。
3. 电化学计量:电解质溶液中电流强度与反应物质质量的关系,如电量的计算公式。
4. 电解质溶液和非电解质溶液的电解:用实例介绍电解过程在实际中的应用,如电镀、电解水和电解盐酸。
综上所述,电化学、电池和电解池是初中化学中重要的知识点。了解电化学基础知识、电池的构成和工作原理以及电解池的构成和电解过程,能使学生对电化学现象有更深入的理解,并有助于培养学生的实验操作能力和解决实际问题的能力。
电化学基础知识梳理
一.原电池
原电池是将化学能转化为电能的装置
1.形成条件:①活动性不同的两电极(连接);②电解质溶液(插入其中并与电极自发反应);③电极形成闭合电路④能自发的发生氧化还原反应
原电池的两极分别称为正极和负极。两极中相对活泼(易失电子)的作为负极,相对不活泼的为正极。负极应要能与电解质溶液发生自发的氧化反应。当两电极材料均插入电解质溶液中并将两极相连构成闭合电路,原电池装置才能发生电化反应产生电流。
2.电极名称:
负极:较活泼的金属(电子流出的一极)
正极:较不活泼的金属或能导电的非金属(电子流入的一极)
3.电极反应:
负极:氧化反应,金属失电子
正极:还原反应,溶液中的阴离子得电子或氧气得电子(吸氧腐蚀)
4.电子流向:由负极沿导线流向正极
锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。
负极:Zn-2e-=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。
正极:2H++2e-=H2↑
总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+
盐桥的作用:盐桥起到了使整个装置构成通路的作用
若溶液中OH-有参与电极反应必发生在负极。若结果H+有增加,酸性增强,PH降低,必在负极区;若溶液中H+有参与电极反应必发生在正极;若结果OH-有增加,碱性增强,pH 升高,必在正极区
化学上规定,凡发生氧化变化的电极均为阳极,而发生还原的电极均为阴极。据此,从发生的化学变化角度看,原电池中的负极(-)又叫阳极,正极(+)又叫阴极。
二.化学电源
化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应. 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理
氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应
反应原理:Zn-2e —
=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑
电解质溶液
电极反应: 负极(锌筒)Zn —2e —
=Zn 2+
正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑
①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑
干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②、碱性锌—-锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO 2) PbO 2+SO 42—+4H ++2e —
=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb) Pb+SO 42—
-2e —
=PbSO 4
铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1。25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液
蓄电池 特点:电压稳定。
Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd)可充电电池;
其它蓄电池 Cd+2NiO (OH )+2H 2O Cd (OH)2+2Ni(OH )2
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
电化学是研究电流在电解液中的运动规律以及电化学反应的学科。以
下是电化学的基础知识点总结:
1.电池:电池是电化学能转化为电能的装置。常见的电池包括原电池
和干电池。原电池是由两种不同金属和电解质构成的,可以产生电流。干
电池是一种闭合系统,可以将化学能转化为电能,并提供给外部电路使用。
2.电解质:电解质是指在溶液中能够形成离子的化合物。电解质可以
是无机物如盐和酸,也可以是有机物如醇和酸。电解质的溶解度和电导率
与温度有关,通常在较高温度下更容易溶解和导电。
3.电极:电极是电化学反应发生的地方,分为阳极和阴极。阳极是电
子流从电池内部进入电解质的地方,阴极则是电流离开电解质进入电池的
地方。电极的选择取决于具体电化学反应的需求。
4.电势:电势是电极与标准氢电极之间的电压差,用来表示电化学系
统的电力水平。标准氢电极被定义为电势为0。电势的单位是伏特(V)。
5.动力学:动力学研究电化学过程的速率和机理。一个重要的概念是
过电势,它是电极电位与平衡电位之间的差异。过电势与反应速率成正比。
6.法拉第定律:法拉第定律描述了电解过程中的电荷传递与物质转化
之间的关系。根据法拉第定律,电流的大小与产生的产物的数量之间存在
一定的关系。
7.电解:电解是指通过外加电压将离子溶解在电解液中进行电荷转移
的过程。阳极上的离子发生氧化反应,阴极上的离子发生还原反应。
8.电容:电容是指储存电荷的能力。它是一个由两个导体之间的电介质隔开的装置。电容的单位是法拉(F)。
9.电化学平衡:当电化学反应的正向和反向反应速率相等时,电化学平衡就达到了。在电化学平衡时,没有电流通过电解池。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理
氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应
反应原理:Zn —2e —
=Zn 2+ 2H ++2e —
=2H 2↑
电解质溶液
电极反应: 负极(锌筒)Zn —2e -=Zn 2+
正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑
①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑
干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e —
=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42—
—2e -=PbSO 4
铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1。25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液
蓄电池 特点:电压稳定.
Ⅰ、镍--镉(Ni ——Cd )可充电电池;
其它蓄电池 Cd+2NiO (OH )+2H 2O Cd (OH )2+2Ni (OH )2
电化学基础知识点
电化学基础知识点
原电池与电解池比较
(1)原电池与电解池的区别
原电池电解池
本质化学能转化为电能电能转化为化学能
装置
判断
无外加电源有外加电源
电极判断负极:还原性较强的极或电子流出的
极正极:还原性较弱的极或电子流入的极阳极:与直流电源正极相连的极阴极:与直流电源负极相连的极
电极上的反应(1)负极本身或还原剂失去电子发生
氧化反应
(2)正极:溶液中某些阳离子或氧化
剂得到电子
(1)阳极发生氧化反应即阳极金属或
溶液中阴离子失去电子的反应
(2)阴极本身不反应,溶液中的阳离
子得到电子发生还原反应
电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→
阳极→电源正极
电流
方向
正极→外电路→负极
应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金
(1)同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。(3)串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下,在写电极反应式时得失电子数相等;在计算电解产物的量时,应按得失电子数相等计算。
(2)可逆原电池的充电过程:可逆原电池的充电过程就是电解。
(3)电极名称:不管是原电池还是电解池,只要发生氧化反应的电极就是阳极,只要发生还原反应的就是阴极。
①原电池。
A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。两极材料为活泼性不同的金属时,则活泼性相对较强的一极为负极,另一极为正极。
由一种金属和另一种非金属(除氢外)作电极时,金属为负极,非金属为正极。
B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。
原电池的负极一般为金属,并且负极总是发生氧化反应:
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结
电化学是化学和物理科学中最重要的领域之一,是探究电子断缝在化学反应中的作用的学科。它涉及到物理和化学的多个领域,包括电子传递过程、离子运动、电荷转移、电位化学和电动势耦合等。本文旨在总结电化学基础知识,为认知电化学的过程提供一些帮助。
首先,让我们来了解一下电位化学的基本概念。电位化学是一种用来研究电势影响反应物的化学反应的学科。它通常涉及一个电极(或几个),可以用来控制电场的产生和结果。电极包括正极和负极。电极上的电子可以被电场牵引,移动到另一个电极,从而引起电荷转移,从而引起化学反应。在电位化学实验中,电极上的反应物被称为电解液,而反应时电势的表示单位为伏特。
其次,离子运动的基本概念也需要了解。离子运动是在电化学体系中最重要的物理现象。电势可以被用来控制离子运动,并作为反应物参与电化学反应。离子的运动是由电子的运动引起的,其运动方向与电场的方向相反。离子运动是由一个电子在一个电位过程中由一个极移动到另一个极的这种过程引起的。
最后,电荷转移也是电化学研究中最重要的一个方面。电荷转移是指一个反应物输出电子,另一个反应物输入电子,从而产生一种新的物质的一种过程。电荷转移可以通过电场、离子运动或电荷转移来控制。在电荷转移反应中,离子或电子从一个反应物转移到另一个反应物,从而引起化学反应。
电化学是一门重要的学科,其基础知识点包括电位化学、离子运
动和电荷转移等。这些基础知识点可以用来研究电子在化学反应中的作用,并了解电子如何被电势牵引。研究电化学的基本知识可以帮助我们对电子在反应物之间转移的作用有更深的理解,从而提高工程的效率。熟悉电化学的基础知识点,可以帮助我们更好地应用它,并实现更优质的工作效果。
材料电化学基础知识点总结
材料电化学基础知识点总结
一、电化学基础概念
电化学是研究电能与化学变化之间相互转化的学科,它是电学和化学的交叉学科。在电化学中,研究的两个基本方向是电生化学和化学电子学。
1. 电生化学
电生化学是研究电场对化学反应速率的影响以及电能转化为化学能的过程。电生化学是一种通过外加电场来改变化学反应速率的手段,利用外加电场可以调控电化学反应的速率,进而控制电化学反应的过程和产物的选择性。
2. 化学电子学
化学电子学是研究化学物质中电子的产生、转移和传递过程以及在这些过程中的电能转化为化学能的过程。化学电子学研究的主要对象是电子输运和电子转移,即电子在化学反应中的迁移和转移过程。
在电化学中,常用的基本概念包括电位、电流、电解质、电极反应等。
二、电化学反应
电化学反应是在外加电压或电场的作用下,在电解质溶液中或者在电极表面发生的化学反应。电化学反应主要包括两种类型:电解反应和电极反应。
1. 电解反应
电解反应是指在外加电压或电场的作用下,将化学反应进行向某一方向的强制进行。电解反应发生在电解质溶液中,产生电势差,并可导致电解质溶液中发生氧化还原反应。
2. 电极反应
电极反应是指电解质溶液中电极上发生的氧化还原反应,包括氧化反应和还原反应。在电极反应中,外加电压或电场会导致电子在电解质溶液和电解质溶液之间转移,从而产生电流和电势差。
在电化学反应中,有几个重要的概念需要了解:
(1)电极势和电动势
电极势是指电极表面发生氧化还原反应时的电势。而电动势是电化学反应全过程中某种能量转化的大小,也是电化学反应的推动力。
电化学基础知识归纳
电化学基础知识
一、原电池:将化学能转变成电能的装置。
(一)原电池构成与原理:
1、构成条件:①活动性不一样的两个电极(常有为金属或石墨);②将电极插入电解质溶液中;③两电极间形成闭合电路(两电极接触或导线连结);④能自觉发生氧化复原反响。
2、电极名称:负极:较开朗的金属(电子流出的一极);
正极:较不开朗的金属或能导电的非金属(电子流入的一极)。
3、电极反响特色:
负极:氧化反响,失电子;正极:复原反响,得电子。
4、电子流向:由负极经外电路沿导线流向正极。
注意:电子流向与电流的方向相反。
比如:右图原电池装置,电解质溶液为硫酸铜溶液。
负极 Zn:Zn-2e-= Zn2+;正极 Cu:Cu2+ +2e -=Cu(硫酸铜溶液)
总反响: Cu2+ +Zn =Cu +Zn2+
盐桥作用:盐桥是装有含 KCl 饱和溶液的琼脂溶胶的 U 形管,管内溶液的离子能够在此中自由挪动。即供给离子迁徙通路,形成闭合电路。
(盐桥是如何构成原电池中的电池通路呢?
左烧杯里 Zn 电极失电子成为 Zn2+进入溶液中,使得 ZnSO4溶液带
正电荷,而右烧杯里 Cu2+得电子生成 Cu,因为 Cu2+减少,使得
CuSO4溶液带负电荷。为了使两边烧杯里溶液仍旧保持电中性,盐桥中的 Cl -向 ZnSO4溶液迁徙,而盐桥中的 K+向 CuSO4溶液迁徙,所以盐桥起了形成闭合电路的作用。)
拓展:大海电池 : 我国开创以铝-空气-海水为能源的新式电池。大海电池是以铝合金为负极,网状金属Pt 为正极,海水为电解质溶液,它靠海水中的溶解氧与铝反响络绎不绝地产生电能。
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电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);
原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。
理
氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应
反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑
干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O
负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4
铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O
电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液
蓄电池 特点:电压稳定。
Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池;
其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Ⅱ、银锌蓄电池
锂电池
①、燃料电池与普通电池的区别
不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。
电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
负极:2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH -
③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O
特点:转化率高,持续使用,无污染。
废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。
失e -,沿导线传递,有电流产生
溶解 不断 移
向 阳离
子 化学电源简介
放电 充电 放电 放电`
腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 概述: 腐蚀危害: 腐蚀的本质:M-ne -→M n+(氧化反应)
分类: 化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀 定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。
负极(Fe ):Fe-2e -=Fe 2+;正极(C ):O 2+2H 2O+4e -=4OH - 电化 吸氧腐蚀: 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=Fe(OH)2
腐蚀 后继反应:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3 钢铁的腐蚀: 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O 负极(Fe ):Fe-2e -=Fe 2+; 析氢腐蚀: 正极(C ):2H ++2e -=H 2↑ 总反应:Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ 影响腐蚀的因素:金属本性、介质。 金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构; 保护方法:②、在金属表面覆盖保护层; ③、电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
装置特点:电能转化为化学能。
①、与电源本连的两个电极;
形成条件 ②、电解质溶液(或熔化的电解质)
③、形成闭合回路。
电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。 电极反应: 原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应) 离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-(含氧酸根)>F -
阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na + 电子流向 e - e -
氧化反应 阳极 阴极 还原反应
反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液 电解结果:在两极上有新物质生成。
总反应:2CuSO 4+2H 2O 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 金
属的腐蚀与防护
移向
阴离子 移 向 阳离
子 电解池
原理
△ 电解
粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连; 用CuSO 4 (加一定量H 2SO 4)作电解液。
阴极:Cu 2++2e -=Cu
电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+
②、原理: Ni-2e -=Ni 2+
阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属;
电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变
③、电解铜的特点:纯度高、导电性好。
①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
将待镀金属与电源负极相连作阴极;
②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极;
电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液。
③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu
④、装置:
⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→
装置:(如图)
现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;
电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成
原理: 通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2 H ++OH -
原理 阴极(Fe ):Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑(还原反应)
通电后:阳极(C ):Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑(氧化反应)
总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑
阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等
①、组成:阳极:金属钛网(涂有钌氧化物);阴极:碳钢网(涂有Ni 涂层) 阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过; ②、装置:
离子交换膜
法制烧碱:
电解的应用
氯碱
工业
电解