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选修四 第四章 电化学基础
第一节 原电池
1.定义:把化学能转变成电能的装置
2.实质:一个能自觉进行的氧化还原反应。

3.构成条件:
( 1)两个活性不同样的金属(其中一种可以为非金属,即作导体用)作电极。

( 2)两电极插入电解质溶液中。

( 3)形成闭合回路。

(两电极外线用导线连接,可以接用电器。


( 4)自觉地发生氧化还原反应
※ 4.原理:

Ⅱ 电极名称
负极 正极 电极资料
Zn Cu 电极反应
Zn — 2e - =Zn 2+ Cu 2++2e - =Cu 反应种类
氧化反应 还原反应 电子方向:电子从负极流出经外电路流入正极;
三个方向 电流方向:电流从正极流出经外电路流入负极。

离子方向:阴离子
? 负极 阳离子 ? 正极 两种装置的比较:
装置Ⅰ中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu 2+直接接触,易造成能量耗费;装置Ⅱ能防备能量耗费;装置Ⅱ中盐桥的作用是供应离子迁移通路,导电。

5. 盐桥:含有琼胶的 KCl 饱和溶液
盐桥作用:连接两个溶液,并保持两个溶液呈电中性。

+ - ? 负极
K ? 正极, Cl。

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(完整版)电化学基础知识点总结电化学是研究化学变化与电能之间的相互转化关系的科学,是现代化学的一个重要分支。

以下是关于电化学基础知识点的一篇完整版总结,字数超过900字。

一、电化学基本概念1. 电化学反应:指在电池或其他电解质系统中,化学反应与电能之间的相互转化过程。

2. 电化学电池:将化学能转化为电能的装置。

电池分为原电池和电解池两大类。

3. 电池的电动势(EMF):电池两极间的电势差,表示电池提供电能的能力。

4. 电解质:在水溶液中能够导电的物质,分为强电解质和弱电解质。

5. 电解质溶液:含有电解质的溶液,具有导电性。

6. 电极:电池中的导电部分,分为阳极和阴极。

二、电化学基本原理1. 法拉第电解定律:电解过程中,电极上物质的得失电子数量与通过电解质的电量成正比。

2. 欧姆定律:电解质溶液中的电流与电阻成反比,与电势差成正比。

3. 电池的电动势与电极电势:电池的电动势等于正极电极电势与负极电极电势之差。

4. 电极反应:电极上发生的氧化还原反应。

5. 电极电势:电极在标准状态下的电势,分为标准电极电势和非标准电极电势。

6. 活度系数:溶液中离子浓度的实际值与理论值之比。

三、电极过程与电极材料1. 电极过程:电极上发生的化学反应,包括氧化还原反应、电化学反应和电极/电解质界面反应。

2. 电极材料:用于制备电极的物质,分为活性物质和导电物质。

3. 活性物质:在电极过程中发生氧化还原反应的物质。

4. 导电物质:提供电子传递通道的物质。

5. 电极结构:电极的形状、尺寸和组成。

四、电池分类与应用1. 原电池:不能重复充电的电池,如干电池、铅酸电池等。

2. 电解池:可重复充电的电池,如镍氢电池、锂电池等。

3. 电池应用:电池在通信、交通、能源、医疗等领域的应用。

五、电化学分析方法1. 电位分析法:通过测量电极电势来确定溶液中离子的浓度。

2. 伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来确定溶液中离子的浓度。

3. 循环伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来研究电极过程。

电化学知识点总结 选修4 人教版

电化学知识点总结 选修4  人教版

电化学知识点总结选修4 人教版电化学是研究电动力学和化学反应之间的关系的科学,它既包含了电学,又包含了化学。

电化学的基本概念和原理是理解电池、电解和电沉积过程的基础,对于了解蓄电池、金属电沉积、电解制氢和电解制氧等实际应用也具有重要意义。

下面将对电化学的几个重要知识点进行总结。

1. 电化学电池:电化学电池是将化学能转化为电能或将电能转化为化学能的装置。

它由两个电极(即正极和负极)和电解质组成。

正极是电子的流出处,负极是电子的流入处。

电化学电池可以分为原电池和电解池。

原电池可继续工作,能将化学能转化为电能,如干电池;电解池则将电能转化为化学能,是通过电解反应进行的。

2. 电势:电势是描述电池正极与负极之间电压差的物理量,单位为伏特(V)。

在电化学反应中,正极具有较高的电势,而负极具有较低的电势。

电势差可以通过测量两个电极之间的电压差来确定。

3. 氧化还原反应:氧化还原反应是指电子从一种物质转移到另一种物质的化学反应。

氧化是指物质失去电子,而还原是指物质获得电子。

在电化学反应中,氧化与还原同时进行,被氧化的物质是还原剂,而被还原的物质是氧化剂。

4. 电解质溶液:电解质溶液是指在溶液中存在可导电的离子种类。

电解质溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。

强电解质溶液中,离子完全离解,能够导电;而弱电解质溶液中,离子只有一部分离解,导电能力较弱。

5. 离子迁移:在电化学反应中,离子在电场力的作用下沿着电场方向移动,这就是离子迁移。

离子在迁移中的速度与电场强度和离子浓度有关,通常用电导率来衡量离子迁移的能力。

6. 电沉积:电沉积是指通过电解反应将金属离子还原成纯金属的过程。

电沉积具有选择性,可以控制金属的沉积位置、形状和厚度。

电镀是电沉积的一种实际应用,通过电解反应在物体表面沉积一层金属覆盖层,起到防腐和装饰的作用。

7. 电解质溶液的电导性:电解质溶液的电导性是指电流通过该溶液时的导电能力。

电解质溶液的电导性和电解质的浓度、温度、离子迁移速率等因素有关。

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第四章电化学葙础一、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M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,故桥屮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:还原反皮:2H++2C=H2 t (较不'活汲余属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2 t5、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了的移动方昀:阳离了•流昀正极,阴离了•流14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、化学屯池的分类:一次屯池、二次电池、燃料屯池(一)一次电池1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、鯉电池等(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,可以多次重复使川,乂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 I正极(氧化铅):PbO2+4H++2e- =PbSO4 1 +2H2O充电:叨极:PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+阳极:PbSO4+2e- =Pb两式川•以写成一个川•逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4 I +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且接产生电流的•-•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M,可根据燃烧反戍写出总的电池反疢,但不注明反皮的条件。

(完整)【人教版】高中化学选修4知识点总结第四章电化学基础,文档

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第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反响式和电池反响方程式要点精讲1、原电池的工作原理〔 1〕原电池看法:化学能转变成电能的装置,叫做原电池。

假设化学反响的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。

只有氧化复原反响中的能量变化才能被转变成电能;非氧化复原反响的能量变化不能够设计成电池的形式被人类利用,但能够以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

(2〕原电池装置的组成①有两种活动性不同样的金属〔或一种是非金属导体〕作电极。

②电极资料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

(3〕原电池的工作原理原电池是将一个能自觉进行的氧化复原反响的氧化反响和复原反响分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。

负极发生氧化反响,正极发生复原反响,简单记法:负失氧,正得还。

2、原电池原理的应用(1〕依照原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由爽朗金属流向不爽朗金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,爽朗金属作负极,发生氧化反响;不爽朗金属作正极,发生复原反响。

③原电池的正极平时有气体生成,或质量增加;负极平时不断溶解,质量减少。

〔 2〕原电池中离子搬动的方向①组成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极搬动,溶液中的阴离子向原电池的负极搬动;②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。

注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法:(1〕由组成原电池的两极资料判断一般是爽朗的金属为负极,爽朗性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2〕依照电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。

(3〕依照原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

选修四 电化学基础知识点总结202-11-20

选修四 电化学基础知识点总结202-11-20

选修四电化学基础知识点总结202-11-20 选修四电化学基础知识点总结202*-11-20选修四电化学基础知识点总结202*-11-201原电池及其应用1.1原电池原理1.1.1原电池装置构成①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融的电解质[说明]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。

1.1.2原电池发电原理及电极反应将铜片和锌片平行地插入稀硫酸溶液中,则构成了原电池。

若将两极用导线相连,则有电流产生。

“发电”的原理说明如下:由于锌比铜活泼,易失电子,Zn为负极,Cu则为正极。

两极相连后,Zn自发失去2++电子,不断“溶解”,形成Zn进入溶液。

锌片失去的电子沿外电路到达铜片,此时溶液中阳离子H在铜2--+片表面获得电子,形成H2逸出。

与此同时溶液中的阴离子(SO4,OH)移向负极,阳离子(H)移向正极(电池内部离子的迁移是由化学势所推动的,即非电场力做功完成)。

由于电池工作时,电子能自发地从负极经外电路流向正极,在电池内部,溶液中离子能自发地迁移,这样电池就向外提供电能,发电了。

电极反应式表示如下-2+负极(Zn)Zn2e=Zn(负极发生失电子的氧化反应,流出电子)+-正极(Cu)2H+2e=H2↑(正极发生得电子的还原反应,流进电子)+2+ 总反应式Zn+2H=Zn+H2↑从上分析可知此例正极材料本身并无参与电极反应,仅起作导体作用而已。

因此,正极材料若换为活泼性比锌差的导体为电极(如石墨),效果一样。

1.2原电池的应用主要有两方面:其一,利用原电池自发进行的氧化还原反应,开发化学电源;其二,抑制原电池反应发生,应用于金属腐蚀的防护。

1.2.1常见的化学电源①锌-锰干电池正极-石墨棒,负极-锌筒,电解质-淀粉湖-NH4Cl与碳粉、MnO2的混合物。

高中选修4 电化学基础知识点总结

高中选修4 电化学基础知识点总结

高中选修4 电化学基础知识点总结电化学基础知识点总结:电化学装置的特点是将化学能转化为电能。

它由两个活泼性不同的电极组成,需要在电解质溶液中形成闭合回路才能发挥作用。

电负极用还原性较强的物质,向外电路提供电子,发生氧化反应;正极用氧化性较强的物质,从外电路得到电子,发生还原反应。

电极反应会形成总反应,同时失去的电子沿导线传递,产生电流。

例如,负极为锌筒,正极为石墨的铜锌原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,总反应为Zn + 2H^+ =Zn^2+ + H_2.普通锌——锰干电池的总反应为Zn + 2NH_4Cl + 2MnO_2 = ZnCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O + 2Mn(OH)_2.这种干电池电量小,放电过程易发生气涨和溶液断解离。

碱性锌——锰干电池的负极由锌改为锌粉,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。

放电铅蓄电池的总反应为PbO_2 + Pb + 2H_2SO_4 =2PbSO_4 + 2H_2O。

蓄电池的特点是电压稳定。

镍——镉(Ni——Cd)可充电电池的放电反应为Cd +2NiO(OH) + 2H_2O = Cd(OH)_2 + 2Ni(OH)_2.银锌蓄电池和锂电池也是常见的可充电电池。

与普通电池不同,燃料电池不是将还原剂和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,同时产物也不断排出电池。

燃料电池的原料除了氢气和氧气外,还可以是CH_4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。

例如,氢氧燃料电池的总反应为O_2 + 2H_2 = 2H_2O,具有转化率高、持续使用、无污染等特点。

废旧电池中含有重金属和酸碱等有害物质,回收金属可以防止污染。

腐蚀是指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。

腐蚀会带来很多危害,其本质是金属与氧化反应。

腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀两种形式。

电化腐蚀是因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。

重点高中选修4电化学基础知识点总结

重点高中选修4电化学基础知识点总结
重点高中选修 4 电化学基础知识 点总结
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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);
电解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3 的 H2SO4 溶液
蓄电池
化 学
池;电源
简 介
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
特点:电压稳定。
Ⅰ、镍——镉(Ni——Cd)可充电电
放电
其它蓄电池
Cd放+电2N` iO(OH)+2H2O
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
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:
原电池,化学电池,电解池 氧化还原反应与原电池的异同点? 原电池是将化学能转化为电能的装置。 电解池是将电能转化为化学能的装置。 原电池与电解池的异同点:

③、原理:阳极 Cu-2e-=Cu2+ ;Cu2++2e-=Cu
解 的
④、装置:
应 用
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- H2O

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第四章电化学基础一、原电池:1、观点:化学能转变为电能的装置叫做原电池。

2、构成条件:①两个开朗性不一样的电极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、电极反响:以锌铜原电池为例:负极:氧化反响:Zn- 2e= Zn2+(较开朗金属)正极:复原反响:2H ++ 2e= H2↑(较不开朗金属)总反响式:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑5、正、负极的判断:(1)从电极资料:一般较开朗金属为负极;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)依据电解质溶液内离子的挪动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)依据实验现象: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、常有一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(二)二次电池1、二次电池:放电后能够再充电使活性物质获取重生,能够多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。

2、电极反响:铅蓄电池放电:负极(铅): Pb- 2e- = PbSO4↓正极(氧化铅): PbO2+ 4H ++ 2e- = PbSO4↓+ 2H 2O充电:阴极:PbSO4+ 2H2O- 2e- = PbO2+4H +阳极:PbSO4+ 2e- = Pb两式能够写成一个可逆反响:PbO2+Pb+ 2H2SO4 ?2PbSO4↓+ 2H2O3、当前已开发出新式蓄电池: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响直接产生电流的一种原电池2、电极反响:一般燃料电池发生的电化学反响的最后产物与焚烧产物同样,可依据焚烧反应写出总的电池反响,但不注明反响的条件。

化学选修4知识点总结

化学选修4知识点总结

化学选修4知识点总结一、化学反应原理1. 化学反应的类型- 合成反应- 分解反应- 置换反应- 还原-氧化反应2. 化学平衡- 平衡常数- Le Chatelier原理- 影响平衡的因素(浓度、温度、压力)3. 反应速率- 速率方程- 速率常数- 影响速率的因素(催化剂、温度)二、溶液与化学平衡1. 溶液的浓度- 摩尔浓度- 质量百分浓度- 体积比浓度2. 弱酸弱碱的电离- 电离常数- 水的电离平衡3. 沉淀-溶解平衡- 溶度积(Ksp)- 沉淀的形成与溶解三、电化学1. 电化学电池- 伏打电堆- 电解质溶液- 电极反应2. 电化学系列- 金属的电化学活性- 电化学防腐3. 电解- 电解原理- 电解的应用(电镀、精炼)四、有机化学基础1. 有机化合物的命名- IUPAC命名法- 常见官能团2. 饱和烃与不饱和烃- 烷烃- 烯烃与炔烃3. 芳香烃- 苯的结构- 芳香烃的取代反应五、高分子化学1. 高分子的分类- 塑料- 橡胶- 纤维2. 高分子的合成- 加聚反应- 缩聚反应3. 高分子的性质- 热塑性与热固性- 高分子的力学性质六、化学实验技术1. 常见化学实验操作- 溶液的配制- 滴定分析- 物质的分离与提纯2. 安全与环保- 实验室安全规程- 绿色化学与可持续发展请注意,这个总结是基于一个假设的化学选修4课程大纲。

实际的课程内容可能会有所不同,应根据具体的教学大纲进行调整。

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高中化学选修4电化学知识点总结

高中化学选修4电化学知识点总结

高中化学选修4电化学知识点总结1、原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线组成闭合回路。

在外电路中,电子从负极流向正极;在内电路中,盐桥中的阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中的阳离子移向正极的电解质溶液。

以锌铜原电池为例,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2.二、化学电池化学电池是利用化学能直接转变为电能的装置。

它包括一次电池、二次电池和燃料电池。

一次电池是指不能重复使用的电池,如碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。

二次电池可以放电后再充电,使活性物质获得再生,例如铅蓄电池。

铅蓄电池在放电时,负极(铅)发生氧化反应,正极(氧化铅)发生还原反应;在充电时,阴极(PbSO4)发生还原反应,阳极(PbSO4)发生氧化反应。

除了铅蓄电池外,还有银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池和聚合物锂离子电池等新型蓄电池。

燃料电池是一种原电池,它通过使燃料与氧化剂反应直接产生电流。

燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,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,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。

在酸性电解质溶液中,负极为2H2-4e-=4H+,正极为O2+4e-+4H+=2H2.当电解质溶液呈碱性时,负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。

另一种燃料电池使用金属铂片作电极,通入甲烷和氧气作为燃料和氧化剂。

负极反应式为CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O,正极反应式为4H2O+2O2+8e-=8OH-。

总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。

燃料电池的优点是能量转换率高,废弃物少,运行噪音低。

废弃电池应该进行回收利用。

电解池是把电能转化为化学能的装置,也称为电解槽。

电解是指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。

最新【人教版】高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

最新【人教版】高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。

若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。

只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

(2)原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

(3)原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。

负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。

2、原电池原理的应用(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。

③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。

(2)原电池中离子移动的方向①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动;②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。

注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内,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变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版)特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应)正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应原电池原理电子流向:负极经导线到正极电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应)正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应)放电:与一次电池相同二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负)充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应)原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应)化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性)电极反应正极:O2得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种燃料电池碱性介质:O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质:O2 + 4+ 4 2H2O电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O2+ 4 2O2-质子交换膜(传导氢离子):O2 + 4+ 4 2H2O特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠,铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸,铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应(接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:>>高价态含氧酸根(还原性顺序),发生氧化反应,相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应(接电源负极)常用放电顺序是:>2+>>活泼金属阳离子(氧化性顺序),相应产生银、铜、氢气电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动)离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电)常见电极反应式阳极: 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4(来自水时适用)电解池阴极:+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2(来自水时适用)电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:、、 H24、3、24溶液等电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:、2溶液等常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:、、2溶液等电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:4、3溶液等氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠铜的电解精炼:粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液电解原理的应用电镀(铜):纯铜作阳极,待镀件作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液(电镀液)冶炼金属,如钠(电解熔融氯化钠)、镁(电解熔融氯化镁)、铝(电解熔融氧化铝)金属的电化学防腐(外接电源的阴极保护法)金属的腐蚀:分为化学腐蚀和电化学腐蚀,其中,后者是主要方式,且速率更大(因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池),电化学腐蚀包括吸氧腐蚀(中性、碱性环境等)以及析氢腐蚀(酸性较强时),吸氧腐蚀是主要形式,钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈(2O3·2O)。

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负极溶解不断4 3 2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反应原理:Zn-2e -=Zn 2+铜锌原电池还原反应 2H ++2e -=2H 2↑=2NH 3+H 2 ↑电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+正极(石墨)2NH 4 ++2e -①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH +=Zn 2++2NH +H ↑ 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 4 2--2e -=PbSO 4铅电 蓄电池:总反应:PbO+Pb+2H SO 放2PbSO +2H O 22 充4电4 2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;其电 它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H 放O Cd(OH) +2Ni(OH)锂电池Ⅱ、银锌蓄电池①、燃料电池与普通电池的区别222放电`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 -电化学基础知识点总结 电解质溶液正极 移 向阳离子化学电源简介e- △金属的腐蚀与防护③、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。

废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。

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-=Fe2+;正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-电化吸氧腐蚀:总反应:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蚀后继反应:4Fe(OH)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3钢铁的腐蚀:2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;析氢腐蚀:正极(C):2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑ 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 S2->I->Br->Cl->OH->SO4 2-(含氧酸根)> F-阴极:阳离子氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+电子流向e-氧化反应反应原理:4OH--4e-=2H2O +O2还原反应Cu2++2e-=Cu 阳极阴极移向阳离子移向阴离子电解池原理; ;液。

镀液。

电解结果:在两极上电有解新物质生成。

总反应:2CuSO 4+2H 2O 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑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③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+;Cu 2++2e -=Cu④、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 2O H ++OH -原理 阴极(Fe ):Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑(还原反应)=Cl 2↑(氧化反应)+Cl 2↑+H 2↑氯碱(涂有工业Ni 涂层)气通过;通电后:阳极(C ):Cl -、OH-移向阳极;2Cl--2e -电解总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH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:碳钢网阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空②、装置:离子交换膜电解质溶液 电解的应用法制烧碱:原电池,化学电池,电解池氧化还原反应与原电池的异同点?原电池是将化学能转化为电能的装置。

电解池是将电能转化为化学能的装置。

原电池与电解池的异同点:原电池与电解池的判断:原电池、电解池、电镀池判定规律:若无外接电源,是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定;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。

当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。

电解池中阴离子去向阳极被还原。

阳离子去向阴极被氧化。

金属腐蚀化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如:氧气,氯气,二氧化硫等)或非电解质(如石油)等直接接触发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。

例如,铁与氯气直接反应而腐蚀,钢管被原油中的含硫化合物服饰等。

化学腐蚀的速度随温度升高而加快。

不纯的离子在电极附件失去电子或者得到电子,发生氧化还原反应,这个过程叫放电。

金属腐蚀是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。

由于与金属接触金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活波的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

钢铁在潮湿的空气中生锈,就是电化学腐蚀最典型的例子.三、钢铁的电化学腐蚀(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)阳极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+阴极(杂质):2H++2e-=H2电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。

(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)阳极(Fe):Fe—2e-=Fe2+阴极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2由于吸收氧气,所以也叫吸氧腐蚀。

析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2 被氧所氧化,生成 Fe(OH)3 脱水生成 Fe2O3 铁锈。

钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。

Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑O2+2H2O+4e-→4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 +2H++2e-→H2析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中,而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。

化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系:(四)、金属的防护1、牺牲阳极的阴极保护法正极:要保护的金属负极:比要保护金属活泼的金属2、外加电流的阴极保护法(比组成原电池防护更好) 阴极:被保护的金属 阳极:惰性电极两者均存在于电解质溶液中接上外接直流电源。

3、覆盖保护膜及其他保护方法覆盖保护膜(涂油漆,电镀,钝化等)改变金属的内部结构(钢→不锈钢,在钢中加入镍和铬)化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与氧化剂直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互联系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生相互联系“”“”At the end, Xiao Bian gives you a passage. Minand once said, "people who learn to learn are very happy people.". In every wonderful life, learning is an eternal theme. As a professional clerical and teaching position, I understand the importance of continuous learning, "life is diligent, nothing can be gained", only continuous learning can achieve better self. Only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. This document is also edited by my studio professionals, there may be errors in the document, if there are errors, please correct, thank you!。

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