电化学总复习第六-十二章
(完整版)电化学基础知识点总结,文档.docx
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+不溶阳2H ++2e-=2H 2↑移断解离电解质溶液子向电极反应：负极（锌筒） Zn-2e-=Zn2+正极（石墨） 2NH 4++2e-=2NH 3+H2↑①、普通锌——锰干电池总反应： Zn+2NH 4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl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（ PbO2） PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O负极（ Pb）Pb+SO42--2e-=PbSO4铅蓄电池：总反应：PbO2+Pb+2H2 SO4放电充电2PbSO4+2H2O电解液： 1.25g/cm3~1.28g/cm3的 H 2SO4溶液蓄电池特点：电压稳定。
化Ⅰ、镍——镉（ Ni —— Cd）可充电电池；学电其它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H 2 O放电Cd(OH)2+2Ni(OH) 2源放电 `简Ⅱ、银锌蓄电池介锂电池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CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
负极： 2H2 +2OH--222O+4e-=4OH--4e =4H O ；正极： O +2H③、氢氧燃料电池：总反应： O2 +2H2 =2H2O特点：转化率高，持续使用，无污染。
第十二章光催化性能评价
第十二章光催化性能评价研究方法本章重点介绍在光催化机理、降解产物分析和性能评价研究中所涉及到的各种表征方法。
光催化机理是物理化学研究所关注的领域，在本章中重点介绍了各种光电化学测量手段在光催化机理研究中的应用，除此外也介绍了光生载流子寿命以及活性物种的研究方法；对于光催化降解产物的研究一直是环境化学所关注的重要问题，在这里介绍了不同分析方法（色谱、质谱、色质联用等）在中间产物分析中的应用；光催化材料性能的表征是评价光催化材料及其制备工艺优劣的关键，不仅在理论研究中获得广泛的关注，而且随着光催化技术的迅速发展和广泛的工业化应用，光催化性能标准测试方法的建立是实现不同光催化材料和光催化材料制备工艺评价的基础。
12.1 光催化机理研究光催化污染物的降解是一个复杂的物理化学过程，涉及到光能吸收、光生电荷分离和界面反应等环节，只有当光激发载流子（电子和空穴）被俘获并与电子给体/受体发生作用才是有效的。
在研究光生电荷产生、迁移及复合相关的机理时，需要多种测试手段的相互辅助。
这些检测技术如果按照检测参数可以分为：（1）光生电荷产生：吸收光谱法；（2）电荷密度与传输过程特性：电子自旋共振（ESR）、光谱电化学法、电化学I-V法、阻抗谱、表面光伏/光电流技术；（3）寿命与复合，产生辐射、声子或者能量传递给其它载流子：载流子辐射度测量、荧光光谱技术、光声/光热测量、表面能谱技术等等。
对于光催化机理的研究是深入认识光催化材料性能及光催化过程的基础，但由于所涉及到的技术手段较多，不同技术涉及到的机理及表征方法各不相同，故在本章中仅介绍文献中常用的技术方法。
12.1.1 紫外－可见漫反射光谱法在光催化研究中，半导体光催化材料高效宽谱的光吸收性能是保证光催化活性的一个必要而非充分的条件，因此对于光催化材料吸收光谱的表征是必不可少的。
半导体的能带结构一般由低能价带和高能导带构成，价带和导带之间存在禁带。
当半导体颗粒吸收足够的光子能量，价带电子被激发越过禁带进入空的导带，而在价带中留下一个空穴，形成电子－空穴对。
电化学基础知识汇总
出平均值
=；
（2.5.32)
② 由电动势与温度的关系，，求导得；
③ 利用电池的奈斯特方程
（2.5.33)
（3）由标准电动势求标准吉布 斯自由能改变量和平衡常数
（2.5.34)
（2.5.35)
式中为所有参加反应的组分都处于标准
态时的电动势，z为电极反应中电子的计
量系数。
（4）可逆电池的热效应QR和 化学反应的热效应Qp
离子的许多热力学性质，例如偏摩尔热
容Cp,+和Cp,－都无法进行单独地实验测定。
为此，人为地规定水溶液中氢离子（称 水合氢离子）的热力学性质，然后以此 为基础可以得到其它水合离子的热力学 性质。
一、规定及其推论
水溶液中氢离子的标准态是指101325Pa下，m(H+) = 1 mol·kg-1且γ（H+）=1 的假想状态。按照规定，任意 温度下标准态的H+（aq）的摩尔生成吉布斯函数、摩 尔生成焓、摩尔熵和摩尔热容均等于0：
（2）物质量的基本单元
在电解质溶液一章中，物质量的基本单 元一般规定为，单位电荷对应的物质的 量。对于任意离子，记作1mol H+，；对 于对于任意电解质，记作；对于参与氧 化或还原反应的任意物质M，记作，式中 z是M得失的电子数。
物质量的基本单元不同，某些公式的书 写方式不同。例如，对CaCl2溶液，摩尔 电导率的加和公式为。若把CaCl2、Ca2＋、 Cl-分别定为基本单元，则加和公式即成 为，显然改变了原公式的形式。
2.5 电化学
电化学的主要内容包括电解质溶液理论、可逆 电池热力学和电极过程动力学。电解质溶液理 论主要研究电解质溶液的导电性质。为了描述 电解质溶液的导电性质，引入了离子的电迁移 率、迁移数、电导率，摩尔电导率等重要概念。 为了描述电解质溶液的热力学性质，引入了电 解质溶液的平均活度、平均活度系数、离子强 度，德拜－休克尔极限公式等重要概念。
电化学复习资料
一，概念电化学概念及研究内容：•研究电子导电相〔金属和半导体〕和离子导电相〔溶液、熔盐和固体电解质〕之间的界面上所发生的各种界面效应，即有电现象发生的化学反响的科学。
•研究内容：•第一类导体；〔已属于物理学的研究X畴〕•第二类导体；〔经典电化学领域〕•两类导体的界面及其界面。
〔现代电化学〕电化学装置〔电化学反响〕•两种电化学装置：原电池，电解池•电池的组成：•阴极〔正极〕：得到电子发生复原反响•阳极〔负极〕：失去电子发生氧化反响•电解池组成：•阳极〔正极〕：正电荷从电极到溶液〔氧化〕•阴极〔负极〕：正电荷从溶液到电极〔复原〕电极与电极反响•电极：在相互接触的两个导体相中，一个是电子导电相，另一个是离子导电相，并且在相界面上有电荷转移，该体系称为电极体系，简称电极。
•电极反响：作为电子导体的电极与离子导体(电解质溶液)接触面上进展的电子交换反响。
三、“可逆〞电池：•须从热力学意义上的可逆概念来理解，有两层含义：1. 化学〔物质〕可逆性：电极反响物质在充、放电过程可逆；2. 能量可逆性：即热力学可逆过程，为反响速度趋于零时的准静态过程〔这一点初学者易无视〕。
可逆电池电动势的测量假设用伏特计测量电动势：1〕需有电流i通过，此时的电池已非“可逆〞〔i较大〕，而且电解液浓度亦随时间改变；2〕电池有内阻r，所以量得的仅为两电极间的输出电压，而非可逆电池的电动势。
测量要求：i ® 0•即要求在几乎没有电流情况下的测量；•因此，需在外电路上加一反向的等电动势的电池。
对消法测量消除液接电势：1〕采用单液电池，无液接电势；2〕两液相间用盐桥，减小或消除e j 电动势测定的应用一、热力学量确实定二、电解质溶液平均活度系数的测定三、测定溶液的pH值四、电位滴定五、电势-pH 图及其应用双电层(double layer)的概念在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的正、负离子只有一局部严密地排在固体外表附近，相距约一、二个离子厚度称为严密层(contact double layer)；另一局部离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层(diffused double layer)。
电化学分析法PPT课件
-
3
电化学分析方法的分类及特点
第十二章
方法名 测定的电参量 特点及用途 称
电位分 电极电位 析法
1、适用于微量组分的测定，对一价离子的测定误 差为4%，二价离子的测定误差为8%。
2、选择性好，适用于测定H+、F- Cl- K+等数十种 离子
电导分 电阻或电导 析法
1、适用于测定水的纯度（电解质总量） 2、选择性较差
库仑分 电量 析法
1、不需要标准物质，准确度高
2、适用于测定许多金属、非金属离子及一些有机 化合物
极谱与 电流-电压曲线 1、选择性好，可用于多种金属离子和有机化合物
伏安分
的测定
析法
2、适用于微量和痕量组分的测定
-
4
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
不需用指示剂指示终点
不受溶液颜色、浑浊等的限制
第十二章 电化学分析法
-
1
第一节 概述
第十二章
[定义]
利用物质的电学、电化学性质及其变 化而建立起来的分析方法，统称为电化学分 析法。
-
2
第一节 概述
第十二章
[操作方法]
通常是将待测试液与适当的电极构成一 个化学电池，然后根据物质的组成及含量与 化学电池的某些电参量之间的计量关系进行 分析测试。
在突跃(pH、pM、pX、等的突跃)较小和 无合适指示剂的情况下,可以很方便地使用电 位滴定法。
-
5
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
克服了用人眼判断终点造成的主观误差 提高了测定的准确度 易于实现滴定的自动化
-
6
第二节 电位法的基本概念
第十二章
定义
第十二章 第2讲烃
高考总复习第1轮 化学
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5）
(3)化学性质 ①苯的同系物与苯都含有苯环，在一定条件下发生溴代、硝化和催化加氢反 应。 ②苯环与烷基的相互作用，使得苯的同系物的化学性质不同于苯，如硝化：
↓
烷基对苯环的影响，使苯环上烷基的邻、对位氢原子活性增强，易于发生取代反应
高考总复习第1轮 化学
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5） 高考总复习第1轮 化学
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5）
[微辨析 2] 判一判 (1)符合通式 CnH2n(n≥2)的烃一定是单烯烃，含有碳碳双键( × ) (2)聚乙烯、聚乙炔都能与溴水发生加成反应而使溶液褪色( × ) (3)除去乙烷中的乙烯，可将混合气体通过盛有酸性 KMnO4 溶液洗气瓶洗气 ( ×) (4)1，3丁二烯与 Br2 按物质的量比 1∶1 反应，可能发生 1，2加成或 1，4 加成( √ ) (5)某炔烃通过催化加氢反应得到 2-甲基戊烷，该炔烃有两种不同结构 (√ )
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5）
(3)化学性质
点燃 ①燃烧(氧化反应)：__2_C__6H__6_＋__1_5_O_2_―__―_→__1_2_C__O_2_＋__6_H__2O_________________(火 焰明亮，带浓烟)。
高考总复习第1轮 化学
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5）
高考总复习第1轮 化学
返回导航
第十二章 有机化学基础（选修5）
(4)乙炔的实验室制法 ① 制 备 原 理 ： 实 验 室 利 用 电 石 (CaC2) 与 水 反 应 制 取 乙 炔 ， 化 学 方 程 式 为 _C_a_C_2_＋__2_H__2O__―__→__C_a_(_O_H__)_2＋__H__C_≡__C__H_↑___________。 ②实验装置及分析
仪器分析第十二章电位分析法
RT ln aM (外) nF aM (内)
22
由于内参比溶液中Mn+的活度不变
E膜常 数R nF TlnaM(外 )
23
4.离子选择性电极的作用原理
离子选择性电极的电位为内参比电极的电位 与膜电位之和，即：
10
2.银—氯化银电极
首先在银丝或铂丝上镀一层纯银，将其洗 净后，再电解（作阳极）在电极上覆盖一 层淡紫色的AgCl，再将其浸在用AgCl饱和 的含氯离子的溶液中。
半电池：Ag︱AgCl(s)︱Cl-(xmol·L-1)
半反应：AgCl+e
Ag+Cl-
电极电位：
11
三、第三类电极 此类电极是指金属与两种具有共同阴离子
组成：金属与该金属离子溶液组成
半电池：M︱Mn+(x mol·L-1)
半反应：Mn+ +ne
M
电极电位：
常见电极：Ag、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb.
用上述电极可以测定这些离子的活度。
7
二、第二类电极
此类电极是指在金属上覆盖它的难溶化合 物（如盐、氧化物、氢氧化物、络合物 等），并浸在含难溶化合物的阴离子溶液 中构成。以MA为难溶化合物，则
4
衡电位。 例如用金属银电极和饱和甘汞电极组成电
池来测量电解质溶液中银离子的含量。 请同学们写出电池表达式和电池电动势的
表达式。
5
12.2金属基指示电极(经典电极)
金属基指示电极按其组成体系及响应机理 的不同，可分为下列几类：
第一类电极
金属基指示电极
第二类电极 第三类电极
零类电极
电化学复习课件
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出： 工作后，有气泡冒出的电极为正极 6
二、对原电 池工作原理的进一步探究
？提出问题： 右图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜 片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电， 不但效率低，而且时间稍长电流就很快减 弱，因此不适合实际应用。这是什么原因 造成的呢？有没有什么改进措施？
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器
18
3、锂电池
锂电池：（-）Li（S） LiI（晶片） I2(+） 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极： 8Li-8e-=8Li+ ；正极： 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S。
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
阳极：
接电源正极
PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq) 氧化反应 + SO42-(aq)
充电过程总反应：
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
铅蓄电池的充放电过程：
充电
2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 21
无机化学(上册)：第12章 氧化还原与电化学 习题与答案
第12章氧化还原与电化学习题与详细答案1．计算下列化合物中右上角带“*”元素的氧化态：KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.解：+5 +1 -1 0 0 0 -½ +2 +6 +2.5 -3KCl*O3，NaCl*O，H2O*2，O*3，S*8，C*60，KO*2，Na2S*2O3，Cr*2O72-，S*4O62-，N*H4+，-2 +8/3 0 -1 -1 +2 -3N*2H4，Fe*3O4，Ni*(CO)4，Na[Co*(CO)4]，H[Mn*(CO)5]，[Fe*(CN)6]4-，[Fe(N*CS)6]3-.2．用“氧化数法”配平以下列各氧化还原反应的方程式；（8）-（15）同时用“离子-电子法”配平：（1）AgNO3(s) → Ag(s) + NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s)（3）H2O2(aq) → H2O(l) + O2(g)（4）Cu(s) + HNO3（稀）→ Cu(NO3)2 + NO(g)（5）CuS(s) + HNO3（浓）→ CuSO4 + NO2(g)（6）H2S(g) + H2SO4（浓）→ S(s) + SO2(g)（7）C(s) + H2SO4（浓）→ CO2(g) + SO2(g) + H2O（8）SO2(g) + MnO4-→ Mn2+ + SO42-（9）Cr2O72- + H2O2→ Cr3+ + O2(g)（10）CrO42- + CN-→ Cr(OH)3(s) + OCN-（11）Cl2(g) + CN- + OH-→ Cl- + OCN-（12）I2(s) + OH-→ I- + IO3-（13）I- + IO3-→ I2(s) + H2O（14）I2(s) + S2O32-→ I- + S4O62-（15）NaBiO3(s) + Mn2+ + H+→ Bi3+ + MnO4-解：（1）氧化数+1 +5 -2 0 +4 -2 02 AgNO3(s) = 2 Ag(s) + 2 NO2(g) + O2(g)（2）(NH4)2Cr2O7(s) = N2(g) + Cr2O3(s) + 4 H2O（3）2 H2O2(aq) = 2 H2O(l) + O2(g)（4）3 Cu(s) + 8 HNO3（稀）= 3 Cu(NO3)2 + 2 NO(g) + 4 H2O（5）CuS(s) + 8 HNO3（浓）= CuSO4 + 8 NO2(g) + 4 H2O（6）H2S(g) + H2SO4（浓）= S(s) + SO2(g) + 2 H2O（7）C(s) + 2 H2SO4（浓）→ CO2(g) + 2 SO2(g) + 2 H2O（8）“氧化数法”：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+“离子-电子法”：5 SO2(g) + 10 H2O = 5 SO42- + 20 H+ + 10 e2 MnO4- + 10 e + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42-两式相加，得：5 SO2(g) + 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 4 H+（9）“氧化数法”：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O“离子-电子法”：3 H2O2 = 3 O2(g) + 6 H+ + 6 eCr2O72- + 14 H+ + 6 e = 2 Cr3+ + 7 H2O两式相加，得：Cr2O72- + 3 H2O2 + 8 H+ = 2 Cr3+ + 3 O2(g) + 7 H2O （10）“氧化数法”：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH-“离子-电子法”：3 CN- + 6 OH- = 3 OCN- + 3 H2O + 6 e2 CrO42- + 8 H2O + 6 e = 2 Cr(OH)3(s) +10 OH-两式相加，得：2 CrO42- + 3 CN- + 5 H2O = 2 Cr(OH)3(s) + 3 OCN- + 4 OH- （11）“氧化数法”：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O“离子-电子法”：CN- + 2 OH- = OCN- + H2O + 2 eCl2(g) + 2 e = 2 Cl- + H2O两式相加，得：Cl2(g) + CN- + 2 OH- = 2 Cl- + OCN- + H2O（12）“氧化数法”：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O“离子-电子法”：I2(s) + 12 OH- = 2 IO3- + 6 H2O + 10 e5 I2(s) + 10 e = 10 I-两式相加，约简系数，得：3 I2(s) + 6 OH- = 5 I- + IO3- + 3 H2O（13）“氧化数法”：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O“离子-电子法”：10 I- = 5 I2(s) + 10 e2 IO3- + 12 H+ + 10 e = I2(s) + 6 H2O两式相加，约简系数，得：5 I- + IO3- + 6 H+ = 3 I2(s) + 3 H2O（14）“氧化数法”：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-“离子-电子法”：2 S2O32- = S4O62- + 2 eI2(s) + 2 e = 2 I-两式相加，得：I2(s) + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-（15）“氧化数法”：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O “离子-电子法”：2 Mn2+ + 8 H2O= 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e5 NaBiO3(s) + 30 H+ + 10 e = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 15 H2O两式相加，得：5 NaBiO3(s) + 2 Mn2+ + 14 H+ = 5 Bi3+ + 5 Na+ + 2 MnO4- + 7 H2O 3．含氰（CN-）工业废水可以用漂白粉[有效成份Ca(ClO)2]或氯气或H2O2在碱性介质中进行氧化处理后排放，写出各反应方程式。
第十二章电解法生产烧碱
14
饱和食盐水由阳极室注 入，使阳极室的液面高于 阴极室的液面，阳极液以 一定流速通过隔膜流入阴 极室以阻止OH-的返迁移。 得到产品氢气、氯气分别 从阴极室和阳极室上方的 导出管导出，氢氧化钠则 从阴极室下方导出。
15
一、基本原理
当通入直流电时，食盐水溶液中，Na+、H+ 向阴极移动，Cl-、OH-向阳极移动。发生电极反 应
7
二、氯碱工业的特点
氯碱工业除原料 易得、生产流程较短 外，主要有以下三个 特点。
①能耗高 ②氯与碱的平衡 ③腐蚀和污染严重
8
三、氯碱工业生产的基本过程 氯碱生产过程的核心部分是电解工序，各种
生产方法的不同之处在与电解工艺的区别。除了 电解过程之外，氯碱生产过程还应包括盐水的精 制和烧碱、氯气与氢气三种产品的处理加工系统。
45
4.盐酸的生产 盐酸的生产可分为气态氯化氢的合成和水吸收氯 化氢两个阶段。
46
9
第二节 电解法制烧碱的基本原理 一、电解过程的基本定律 1.法拉第第一定律
电解过程中，电极上所析出的物质的量与通 过电解质的电量成正比，即与电流强度及通电时 间成正比。
G = KQ = KIt
10
2.法拉第第二定律 当直流电通过电解质溶液时，电极上每析出
（或溶解）一电化学当量的任何物质，所需要的 电量是恒定的，在数值上约等于96500库仑，称 为1法拉第（用F表示）
19
3.隔膜材料
石棉
要求：(1) 应具有较强的化学稳定件，既耐酸又耐碱的腐蚀， 并应具有相当的机械强度，长期使用不宜损坏；
(2) 必须保持多孔及良好的渗透性，能使阳极液维持一 定的流速且均匀地透过隔膜，并防止阳极液与阴极液的机 械混合；
电化学基础专题复习(知识点全)
电化学基础专题复习【课标考纲要求】(1)了解．．出电极反应和电池反应方程式。
了解．．常见化学电源的种类及其工作．．原电池和电解池的工作原理，能写原理。
(2)理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
一、原电池【实验】把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里，可以看到锌片上有气泡产生，铜片上没有气泡产生。
再用导线把锌片和铜片连接起来，观察铜片上有没有气泡产生？再导线中间接入一个电流表，观察电流表指针是否偏转？1．定义：将化学能转化为电能的装置叫原电池。
2．构成的条件（1）电极材料。
两种活动性不同．．．．．的金属或金属和其它导电性的非金属（或某些氧化物等）；（2）两电极必须浸没在电解质溶液中；（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。
3．正负极的判断（失去电子的电极是负极、燃料永远是负极）（1）由两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
（注意：镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；若镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。
）（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。
（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应．．．．．．．．．．．．．．．．．。
因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．电极溶解，电极为负极，活泼性较强。
高考化学一轮复习目录
高考化学一轮复习目录第一章化学计量在实验中的应用第1 讲物质的量、气体摩尔体积第2 讲物质的量浓度第二章化学物质及其变化第1 讲物质的组成、性质及分类第2 讲离子反响离子方程式第3 讲氧化复原反响的根本概念第4 讲氧化复原反响的规律和应用第三章金属及其化合物第1 讲碱金属元素——钠第2 讲铁及其化合物第3 讲镁及其化合物第4 讲铝及其化合物第四章常见的非金属及其化合物第1 讲无机非金属材料的主角——硅第2 讲富集在海水中的元素——氯第3 讲硫及其化合物第4 讲氮的氧化物和硝酸第5 讲氨和铵盐第五章物质结构与元素周期律第1 讲元素周期表第2 讲元素周期律第3 讲化学键第六章化学反响中的能量变化电化学第1 讲化学反响中的能量变化实验探究：中和热的测定第2 讲原电池化学电源第3 讲电解池金属的电化学腐蚀与防护第七章化学反响速率和化学平衡第1 讲化学反响速率第2 讲化学反响的方向和限度第3 讲化学平衡移动第八章水溶液中的离子平衡第1 讲弱电解质的电离平衡第2 讲水的电离和溶液的酸碱性第3 讲盐类的水解第4 讲难溶电解质的溶解平衡第九章认识有机化合物第1 讲有机物的结构特点和分类第2 讲研究有机化合物的方法第十章烃第1 讲脂肪烃第2 讲芳香烃第十一章烃的衍生物第1 讲卤代烃第2 讲醇酚第3 讲醛羧酸酯第十二章根本营养物质、高分子化合物第1 讲根本营养物质第2 讲进入合成有机高分子化合物的时代第十三章化学实验根底第1 讲化学实验根底知识实验探究：“仪器改造〞与“一器多用〞第2 讲物质的检验、别离和提纯第3 讲实验方案的设计与评价第4 讲探究性化学实验。
电化学复习
考点4：原电池的设计
例1.为获得较长时间的稳定电流,如何将必修2中 由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图） 进行简单改装？ A
A
Cu
Zn
Zn
Cu
H2SO4
ZnSO4
H2SO4
解答关键：负极材料和正极部分的电解质溶液要 严格按电极反应确定。 正极材料和负极部分的电解质溶液不 参与电极反应，一般选择有导电能力的即可。
2 2 3
6、镍—镉可充电电池：(写放电方向）
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
充电
放电
Cd+2NiO(OH)+2H2O
7、熔融盐燃料电池可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气 为阴极助燃气。电池反应式: 2CO+O2=2CO2
考点3：原电池工作过程分析
闭 合 回 路
使用盐桥：整个原电 池由两个半电池组成
• 盐桥：在U型管中装满用饱和 KCl溶液和琼脂作成的冻胶。 右图盐桥的作用： 使Cl-向锌盐方向移动，K+向 铜盐方向移动，使锌盐和铜盐 溶液一直保持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
使用盐桥: 减少能耗，较长时间获得稳定电流
(1)有两个活性不同的电极 存在自发进行的氧 化还原反应 (2)有电解质溶液 （放热反应） (3)能形成闭合回路
(1)有两个活泼性不同的电极 (2)有电解质溶液 (3)形成闭合回路
存在自发进行的氧 化还原反应 （放热反应）
(1) 活泼性不同的两种金属电极 活泼性不同 的电极 (2) 活泼金属电极和石墨电极 (3) 燃料电池:均为石墨电极 (但一极通燃气,一极通O2或 含O2的混合气体)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电极/溶液界面的双电层是由紧密层和分散层串联组成的。
Δψ1=0 实际只有在电极表面电荷密度很大 和溶液浓度较高时，双电层才近似于紧密层 结构而无分散层， ψ1电位才趋向于0 。 稀溶液中，尤其是电极电位接近于零电荷电 位和发生表面活性物质特性吸附时， ψ1 电 位随电极电位改变相当明显。
ψ1 电位的变化实质上是双电层结构以及双 电层中电位分布的变化造成的，这种效应称 为ψ1效应
混合控制下的极化曲线
AB段：
j
扩散控制
jc
BC段：
电 为主 jd 0.1 jd，
D
C
1 jc 0.1 ~ 0.9 jd j 2 两种因素同时存在 CD段： A 0 为主 jc 0.9 jd 浓
d
B
1
2
* 1
2
三. 电化学极化规律与浓差极化规律的比较
动力学性质 极化规律 搅拌的影响 双电层结构 的影响 电极材料及 表面状态 电极真实面 积的影响 浓差极化
电结晶形核过程规律
• 电结晶时形成晶核要消耗电能，所以平衡电位 下不能形成晶核，只有达到一定的阴极极化值 时（析出电位）才能形核； • 过电位的大小决定电结晶层的粗细程度。
第十二章 燃料电池
燃料电池：是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能， 直接转化为电能的装置。
原。
第三节
金属电结晶过程
金属电结晶的形式 • 阴极还原的新生态吸附原子聚集形成晶核，晶核 长大称晶体； • 新生态吸附原子在电极表面扩散，达到某一位置 并进入晶核，在原有金属的晶格上延续生长。
盐溶液中结晶过程
• 过饱和度越大，结晶出来的晶粒越小； • 过饱和度越小，结晶出来的晶粒越大； • 在一定过饱和度的溶液中，能继续长大的晶核必 须具有一定大小的尺寸 。
54
图10－3 燃料电池的基本单元
燃料电池的工作原理（以氢氧磷酸型电池为例）
（1）氢气在阳极催化剂的作用下，发生下列阳极反应：
H 2 2H 2e
（2）氢离子穿过电解质到达阴极。电子则通过外电路及负 载也达到阴极。在阴极催化剂的作用下，生成水反应式为：
1 2 H 2e O2 H 2 O 2
二.金属电沉积过程的特点
• 阴极过电位是电沉积过程进行的动力； • 双电层的结构，特别是粒子在紧密层中的吸附对 电沉积过程有明显影响； • 沉积层的结构、性能与电结晶过程中新晶粒的生 长方式和过程密切相关，同时与电极表面（基体 金属表面）的结晶状态密切相关。 • 金属离子从水溶液中阴极还原的可能性 ：
（3）综合起来，氢氧燃料电池中总的电池反应为：
2H 2 O2 2H 2 O
伴随着电池反应，电池向外输出电能。只要保持氢气和氧气的供给 该燃料电池就会连续不断地产生电能。 53
燃料电池的分类
燃料电池可依据其工作温度、所用燃料的种类和电解质 类型进行分类。按照工作温度，燃料电池可分为高、中、低温 型三类。
界面电场对活化能的影响
G G nF
0
G
0
G
0
G
G
G G nF
0
1
传递系数
d
F
x
F
F
x
a b logi
其适应的范围是大电流密度下的电化学极化
巴特勒－伏尔摩方程
巴持勒 — 伏尔摩方程指明了电化学极化时的过电位 ( 可 称为电化学过电位 ) 的大小取决于外电流密度和交换电 流密度的相对大小。 当外电流密度一定时，交换电流密度越大的电极反应， 其过电位越小。而相对于一定的交换电流密度而言，则 外电流密度越大时，过电位也越大。
电极本身不是储能物质，只是一种催化剂。
燃料电池的特点 – 燃料电池的能量转换效率高，不受卡诺效率限制。
–
清洁、环保。燃料电池不需要锅炉、汽轮机等大型设备、 没有SO x、NO x气体和固体粉尘的排放。
可靠性和操作性良好，噪声低。
– –
所用燃料广泛，占地面积小，建厂具有很大灵活性。
燃料电池的基本组成：阳极、阴极、电解质和 外电路。燃料电池中的电解质有不同的种类。
按燃料来源，燃料电池可分为直接式燃料电池( 如直接甲醇燃 料电池)，间接式燃料电池(如甲醇通过重整器产生氢气，然后 以氢气为燃料电池的燃料)和再生类型进行分类。
依据电解质的不同，可将燃料电池分为碱性燃料电池（AFC）、 磷酸燃料电池（ PAFC ）、熔融碳酸盐燃料电池（ MCFC ）、 固 体 氧 化 物 燃 料 电 池 （ SOFC ） 及 质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 （PEMFC）等。
所以，我们可以把依赖于电极反应本性，反应了电极反应进行 难易程度的交换电流密度看作是决定过电位大小或产生电极极化的 内因，而外电流密度则是决定过电位大小或产生极化的外因 ( 条件 ) 。 内因(j0)和条件(j)中任何一方面的变化都会导致过电位的改变。
多电子转移步骤是由一系列单电子转移步骤串联组成。
i i log d i
电化学极化
id i id
log
a b log j
＝j
无影响 有影响
i d i 搅拌速度
无影响 无影响 与表观面积称正比，与 真实面积无关
影响显著 正比于电极真实 面积
第九章 金属的电沉积过程
一.基本历程 液相传质 前置转化 电荷传递 电结晶