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

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）

一．原电池

原电池是将化学能转化为电能的装置 1. 原电池原理

（1）原电池：将化学能转变成电能的装置

（2）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 （3）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） （4）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） （5）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=Zn 2+

，电解质溶液——稀硫酸。 正极：2H +

+2e=H2↑ 总反应：2H +

+Zn=H2↑+Zn 2+

注意：如果在铜锌的导线中加一个电流计，电流计指针会发生偏转。随时间的延续，电流计指针的偏转角度逐渐减小。

盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路的作用 例如:铜锌原电池中用到了盐桥 现象:

⑴、检流计指针偏转，说明有电流通过。从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方

向是Cu 极→Zn 极。根据电流是从正极流向负极，因此，Zn 极为负极，Cu 极为正极。而电子流动的方向却相反，从

金

属

的腐蚀与防

护

△

Zn极→Cu极。电子流出的一极为负极，发生氧化反应；电子流入的一极为正极，发生还原反应。

一般说来，由两种金属所构成的原电池中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极。其原理正是置换反应，负极金属逐渐溶解为离子进入溶液。反应一段时间后，称重表明，Zn棒减轻，Cu棒增重。

⑵、取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。

盐桥是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。

盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。

Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。

盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4 溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥(如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻)连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流表，就可以观察到下面的现象：

(1)电流表指针发生偏转，根据指针偏转方向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极.

(2)铜片上有铜析出，锌片则被溶解.

(3)取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用.

2原电池正负极的判断：

⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。

⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。

⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。

⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。

⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；氧离子→移向正极。

3电极反应式的书写：

负极：⑴负极材料本身被氧化：

①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e-=M n+如：Zn-2 e-=Zn2+

②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中：

如铅蓄电池，Pb+SO42--2e-=PbSO4

⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式，

如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH：负极：CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O

正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应，

H2SO4电解质，如2H++2e=H2 CuSO4电解质： Cu2++2e= Cu

⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O2反正还原反应

①当电解液为中性或者碱性时，H2O比参加反应，且产物必为OH-,

如氢氧燃料电池（KOH电解质）O2+2H2O+4e=4OH-

②当电解液为酸性时，H+比参加反应，产物为H2O O2+4O2+4e=2H2O

二．化学电源

1．实用电池的特点

实用电池一般具有以下的特点：

（1）能产生比较稳定而且较高电压的电流；（2）安全、耐用且便于携带,易于维护；

（3）能够适用于各种环境；（4）便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小；