电化学原理复习过程
高三电化学复习含答案
“电化学根底〞的命题规律及其备考策略电化学学问在高考试题中出现的频率很高，及消费生活、新材料、新科技等问题严密相连。
常以新型电池为背景，考察原电池的相关学问；以电解原理的最新应用为背景，考察电解池的相关学问。
主要题型是根据题目所给的信息正确书写电极反响式及电池反响式，新奇性和综合性比较强。
1．原电池——明确工作原理，学会两个推断(1)原电池的工作原理Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)原电池正、负极的推断方法①根据电极材料：一般活泼金属为负极，不活泼金属或非金属为正极；燃料电池中通燃料的为负极，通氧气的为正极。
②根据反响类型：失电子发生氧化反响的是负极，得电子发生复原反响的是正极。
③根据相关流向：电子流出、电流流入、阴离子移向的电极为负极；反之那么为正极。
(3)原电池的推断①根据形成条件：有两个活泼程度不同的电极，且及电解质溶液形成闭合回路的装置。
②铅蓄电池等二次电池：充电时为电解池，放电时为原电池。
【例1】铜锌原电池(如图)工作时，以下表达正确的选项是()A．一段时间后，铜棒上有红色物质析出B．正极反响为：Zn－2e－===Zn2＋C．在外电路中，电流从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液2．电解池——理解原理，重在应用(1)电解原理阳极放电依次：Cl－>OH－电极反响：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极放电依次：Cu2＋>H＋电极反响：Cu2＋＋2e－===Cu(2)氯碱工业：阳极：阴极：总反响式：(3)电解硫酸铜溶液：①惰性电极作电极：阳极：阴极：总反响式：②电解精炼粗铜时：阳极(粗铜)：阴极(纯铜)：【例2】(2021·课标全国Ⅰ，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图，采纳惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
以下表达正确的选项是()A．通电后中间隔室的SO2－4离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反响为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成3．新型电池——驾驭分析方法，正确书写反响式(1)分析新型电池的方法根据信息推断装置类型——确定电极名称——根据原理分析有关变更——写出答案。
电化学知识规律总结
电化学知识规律总结电化学是研究电子在化学过程中的转移和反应的学科，它涉及到电解质溶液、电极、电池、电解等诸多内容。
在长期的研究中，人们发现了一些重要的电化学知识规律。
下面我将对其中的一些规律进行总结，以展示电化学的基本原理和应用。
1. 法拉第定律法拉第定律是电化学研究中最基本的定律之一，它揭示了电流与化学反应之间的关系。
根据法拉第定律，电流的大小与化学反应物的物质转化的量之间存在着定量关系，即电流的大小正比于物质转化的量。
这个比例关系由法拉第定律所描述，即I = nF/t，其中I是电流的大小，n是反应物转化的物质量的摩尔数，F是法拉第常数，t是时间。
2. 纳诺电化学随着纳米材料的研究和应用的发展，纳米电化学成为了电化学研究的热点之一。
纳米电化学研究主要关注纳米材料在电化学反应中的性质和应用。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的电子结构，可以显著影响电化学反应的速率和机理。
纳米电化学的研究成果有助于开发高效的电化学催化剂、能量转化和储存材料等。
3. 活性电极电势在电化学中，活性电极电势是指该电极与参比电极之间的电势差。
根据电化学中的基本定理，活性电极电势可以反映电极上化学反应的平衡性质和反应的方向。
活性电极电势与物质的化学活性有关，通常用标准电极电势来表示。
标准电极电势是指在标准条件下，电极反应的电势差。
通过测量和比较不同电极的标准电极电势，可以确定不同物质之间的化学反应性能和反应机理。
4. 电解质溶液电解质溶液是电化学研究中的重要对象之一。
它是指溶解了电离物质的溶液，如酸、碱、盐等。
在电解质溶液中，电离物质会发生电离反应，释放出离子。
通过控制电极间的电势差，可以实现在电解质溶液中的离子输运和电化学反应。
电解质溶液的浓度、温度和溶剂等因素都会对电化学反应产生影响，这些因素被广泛应用于制备新材料和开发新技术。
5. 电池电池是通过化学能转化为电能的装置。
电池的工作原理是在电解质溶液中，通过化学反应将化学能转化为电子能量。
化学氧化还原反应与电化学的复习
化学氧化还原反应与电化学的复习化学氧化还原反应与电化学是化学学科中重要的内容，本文将对其进行复习。
一、化学氧化还原反应化学氧化还原反应是指物质中的电子的转移过程。
其中，氧化反应是指物质失去电子的反应，还原反应是指物质获得电子的反应。
每个氧化反应都伴随着一个相应的还原反应，这是由于电子的守恒定律。
1. 氧化与还原氧化是指物质失去电子，同时伴随着氧元素的增加。
还原是指物质获得电子，同时伴随着氧元素的减少。
例如，2Na + Cl2 -> 2NaCl中的Na被氧化，Cl被还原。
2. 氧化数与氧化还原反应方程式氧化数是指元素化合物中一个原子的电荷数。
根据氧化数的变化，可以确定氧化还原反应的类型。
常见的氧化反应类型包括合氧化、离子氧化、分解氧化等。
例如，在合氧化反应中，Cu + O2 -> CuO，铜被氧化，氧被还原。
3. 形成氧化数根据氧化数的规则，可以推断出复杂化合物中各元素的氧化数。
基本规则包括：单负离子的氧化数等于其电荷数，非金属元素氧化数正负只和为零，氢的氧化数通常为+1，氧的氧化数通常为-2。
二、电化学电化学是关于化学反应在电流作用下的研究。
主要包括电解和电池两个方面。
1. 电解电解是指通过外加电流使化学反应发生的过程。
在电解过程中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应。
电解过程中电流的传导是通过溶液中的离子进行的。
2. 电池电池是将化学能转化为电能的装置。
电池可以分为原电池和电解池两类。
原电池是指在自发反应中能够产生电能的装置，电解池则是通过外加电流来实现化学变化的装置。
三、化学氧化还原反应与电化学的关系化学氧化还原反应与电化学密切相关。
电化学实验可以用于研究氧化还原反应的性质，而氧化还原反应也可以用于解释电化学实验的结果。
1. 氧化还原反应与电解电解即为通过外加电流使化学反应进行，是化学氧化还原反应的一种应用。
在电解过程中，正极发生氧化反应，而负极发生还原反应，符合氧化还原反应的特点。
电化学复习
电化学复习第一章绪论电分析化学是一门利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学。
它是电化学和分析化学的重要组成部分。
它与物理学、电子学、计算机科学、材料科学和生物学等其他学科密切相关。
电分析化学的研究领域包括成分和形态分析，动力学和机理分析，表面和界面分析等方面的内容。
在化学成分分析中，电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。
电分析化学的理论基础：电位分析的定量关系为能斯特方程；现代极谱法和伏安法理论是以扩散电流理论为基础的。
菲克第一定律：描述电活性物质向电极表面扩散和传质的流动方程菲可(fick)第二定律：描述电解过程中电活性物质的浓度随离开电极表面的距离x和时间t变化的微分方程式第二章扩散电流理论与极谱分析电极反应速率：单位时间内每单位面积反应的物质摩尔数=i/nfa=j/nf影响反应速度的因素:1.传质速度.2.在电极表面进行的电子交换反应的性质.3.电极反应是否耦合均相化学反应.4.其它表面反应,如吸附,解吸或表面膜的形成等极化:电流通过电极/溶液界面时,电极电位偏离平衡电位的现象极化分为：浓差极化，电化学极化:211362液相传质包括：对流、扩散和电迁移D（平）演绎伊尔科维？在极谱分析中，根据传质流动方程？方程式可逆电极反应:电子交换反应的速率比扩散速率在所有电极电位值时都大的多,这时在波上升部分,扩散速率依然是决定因素.电流受扩散速度控制准可逆电极反应:电子交换反应较慢,电流受扩散和电极反应速度控制.完全不可逆电极反应:电子交换反应非常慢,电流受电极反应速度控制.会推导可逆极谱波方程式从对数分析曲线可以得出什么结论？金属离子形成络合物后，半波电位负移：第三章非扩散电流极谱理论1c1scx电流和电势的一般表达式：22o1.K值越大，反应速度越快。
相反，反应速度越慢。
2 e越负（或正），反应速度KF （或KB）越快butler-volmer方程(步特勒尔-伏尔默方程)：交换电流越小，动力学越慢。
高考电化学专题复习知识点总结完美版
一、原电池的工作原理装置特点：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④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极：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; 原基本概念：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;理电极反应方程式：电极反应、总反应;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↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应：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：电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应：负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-＋2MnOOH 氢氧化氧锰总反应：2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2＋2MnOOH溶解不断电极：负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加；使用寿命提高 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总反应：PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点：电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池；其它 负极材料：Cd ；正极材料：涂有NiO 2,电解质：KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为： 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途：质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; 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;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`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;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;2.氢氧燃料电池反应汇总：介质电池反应2H2 +Ｏ２= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池：固体电解质介质电池反应： 2H2 +Ｏ２= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2－负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为：负极：CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极：2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应：2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水： 负极：4Al -12e- = 4Al 3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念：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、电化腐蚀电化学腐蚀定义：因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+； 吸氧腐蚀： 正极C ：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应：2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应：4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 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电解池原理 一、 电解池基础定义：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;金属的腐蚀与防护电极 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↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,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;移向阴离子移向 阳离子电解池原理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;②、方法：镀层金属与电源正极相连作阳极； 将待镀金属与电源负极相连作阴极；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 如图⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→装置：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 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；电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置：食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程： 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂：除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制： 加Na 2CO 3：Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH ：Mg 2++2OH -=MgOH 2↓；Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
化学中的电化学反应原理
化学中的电化学反应原理电化学反应是化学中的一种重要反应类型，它与带电粒子间的作用有关。
电化学反应是分子之间，或分子与电子之间，或者分子与金属之间发生的化学反应。
化学反应中的电化学反应是指因电子的转移而发生的化学反应。
在电化学反应中，电化学纯度往往非常高，因为针对电化学反应，常常需要采用高度纯净的材料来保证反应的准确性和可靠性。
电化学反应是一种在低温环境下进行的反应，有时需要特殊的设备或环境才能进行。
以下将详细讲解化学中的电化学反应原理。
一、电化学反应的定义电化学反应是指因电子的转移而发生的化学反应。
通过导电性液体(电解质)中的化学反应充分发挥电子的作用，是电化学反应的基本方式，化学反应的过程被分解成了一个个单元反应步骤，其中包含了一个个微观过程，这些过程有着科学性和可预测性，因此被广泛应用于生产和研究领域。
电化学反应是化学中的一种重要反应类型，通过利用电子的转移，可以进行许多化学反应，例如酸碱反应、氧化还原反应等。
电化学反应对人类的生产和生活有着广泛的应用，包括电解液中的合成、电解加热、电解降解、电化学测量、电存储、电解析等，在各个领域都有广泛的应用。
二、电化学反应的原理电化学反应的原理包括三个方面，分别是电解质的导电性、电子的转移以及物质的稳定性。
导电性液体(电解质)的存在和适当的电势源是电化学反应进行的基础。
化学电势源可以是化学反应放出或吸收的热量，也可以是外加电势源。
1、电解质的导电性导电性液体(电解质)是电化学反应的基础，因为它们可以让电池或电容器里的正负电荷进行电子转移。
导电性液体具有高度的离子化能力，即设法产生了大量的离子，这些离子可以形成一个容纳带电粒子、流体或固体直接的接触表面。
直接接触表面会形成阴阳极的反应作用，同时也会缓解容器内部的电荷不平衡，使其更稳定。
2、电子的转移电子转移可以通过导电性液体中的氧化还原反应（redox反应）完成。
氧化还原反应是指在同一化学反应中发生氧化和还原反应。
高中电化学复习专题
电化学复习题第一节原电池【学问点】1、原电池的概念：把化学能转化为电能的装置2、原电池工作原理：负极：电子流出的电极——失电子，发生氧化反应(较活泼的金属)正极：电子流入的电极——得电子，发生还原反应(较不活泼的金属、石墨等)3、组成原电池的条件①具有不同的电极，较活泼的金属作负极，发生氧化反应；较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极，得到电子，发生还原反应，本身不变。
②具有电解质溶液。
③具有导线相连(或干脆接触)组成闭合回路。
④有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。
【留意】a.不要形成“活泼金属肯定作负极”的思维定势。
b.原电池中，电极可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。
c.形成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两个电极接触。
d.有的原电池产生的电流大，可以对外做功；有的原电池，电极上发生的反应很慢，产生的电流极其微弱，不能对外做功(如：电极是Fe、C，电解质溶液是NaCl溶液)。
4、原电池正、负极的推断：①依据组成原电池的两极材料推断：负极：活泼性较强的金属正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属（石墨）②依据电流方向或电子流淌方向推断：电流是由正极流向负极电子流淌方向是由负极流向正极③依据原电池两极发生的变更来推断：负极：失电子发生氧化反应 正极：得电子发生还原反应 ④依据电极反应现象负极：不断溶解，质量削减正极：有气体产生或质量增加或不变5、金属活泼性的推断：①金属活动性依次表②原电池的负极（电子流出的电极，质量削减的电极）的金属更活泼 ；③原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属 6、原电池的电极反应：（难点）a. 负极反应：X －ne -＝X n+b. 正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应 7、有盐桥的原电池盐桥是将热的琼脂溶液(可以是KCl 溶液或可以是NH 4NO 3溶液)倒入U 形管中(不能产生裂隙)，将冷后的U 形管浸泡在KCl 饱和溶或NH 4NO 3溶液中制得。
电化学原理知识点
电化学原理知识点电化学原理第一章绪论两类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。
第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+）阴极：发生还原反应的电极原电池（+）电解池（-）电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。
分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数：活度：即“有效浓度”。
活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I：离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为：注：上式当溶液浓度小于0.01mol·dm-3 时才有效。
电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G，单位为S ( 1S =1／Ω)。
第二章是电化学热力学界面:不同于基体的两相界面上的过渡层。
相间电位:两相接触时存在于界面层的电位差。
产生电位差的原因是带电粒子(包括偶极子)分布不均匀。
形成相间电位的可能情况:1。
残余电荷层:带电粒子在两相间的转移或外部电源对界面两侧的充电；2.吸附双电层:界面层中阴离子和阳离子的吸附量不同，使界面和相体带等量相反的电荷；3.偶极层:极性分子在界面溶液侧定向排列；4.金属表面电势:各种短程力在金属表面形成的表面电势差。
电化学原理复习重点
4. 比较：在下页PPT
三种传质方式区别
三种传质方式共存于电解液的统一体系中，他们之间相互影响。 在溶液中没有大量的局外电解质时，电迁移作用于扩散之间既有可能是互相叠加 的作用，也有可能是相互抵消的作用。 当只单纯存在一种传质方式时，是达不到稳态扩散的要求的，所以常常把一定程 度的对流作用作为实现稳态扩散的必要条件。
极化曲线的测量
1. 恒电流法就是给定电流密度，测量相应的 电极电位，从而得到电位与电流密度之间 的关系曲线(极化曲线)。这种测量方法设 备简单，容易控制，但不适合于出现电流 密度极大值的电极过程和电极表面状态发 生较大变化的电极过程。
2. 恒电位法则是控制电极电位，测量相应的 电流密度值而作出极化曲线。该测量方法 的适用范围较广泛。
3. 形成原因：
紧密层结构（内外）
1. 外紧密层：最接近电极表面的水化阳离子 电荷中心所在的液层。
2. 内紧密层：阴离子逸出水化膜，取代水偶 极层中的水分子而直接吸附在电极表面所 形成的紧密层。
特性吸附及用途以及这种情况下的吸附曲线解释
1. 溶液中的离子除了因静电作用而富集在电极/溶液界面外， 还可能由于与电极表面的短程相互作用而发生物理吸附 或化学吸附。这种吸附与电极材料、离子本性及其水化 程度有关，被称为特性吸附。
（2）电极/溶液界面的许多重要性质是与电极表面 剩余电荷的符号和数量有关的，因而就会依赖于相对于零 电荷电位的电极电位值。这些性质主要有：双电层中电位 的分布、界面电容、界面张力、各种粒子在界面的吸附行 为、溶液对金属电极的湿润性、气泡在金属电极上的附着、 电动现象及金属与溶液间的光电现象等等。其中许多性质 在零电荷电位下表现出极限值， 1. 零电荷电位不是电位为零 2. 零电荷电位与电荷密度有关
电化学原理及其应用二轮复习
(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。使两个电极反应式 得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。 (2)根据总反应式写电极反应式一般分四个步骤：①列物质， 标得失；②选离子，配电荷；③配个数，巧用水；④两式加，验 总式。
针对训练 1．人类活动产生的 CO2 长期积累，威胁到生态环境，其减 排问题受到全世界关注。 (1)工业上常用高浓度的 K2CO3 溶液吸收 CO2，得溶液 X， 再利用电解法使 K2CO3 溶液再生，其装置示意图如下：
CuO 或 CuCO3 入 _________________ 复 原 ， 而 Cu2 完 全放 电 之 后 ， 应 加 入
＋
Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 复原。
(6)掌握惰性电极电解的四大类型及规律： ①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐 (如
NaOH、H2SO4、K2SO4 等)的电解。 ______________________
2－ 2．一种熔融碳酸盐燃料电池，电池工作时，CO3 向电极正
极移动。(
)
3．由铜片、铝片和浓硝酸组成的电池，工作时正极的电极 反应式为：2H ＋NO3 ＋e ===NO2↑＋H2O。(
＋ － －
)
4．锂碘电池，该电池反应为：2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)则碘电 极作该电池的负极。( )
－ －
2－ 正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO3
(4)掺杂 Y2O3 的 ZrO3 固体电解质， 在高温下能传导正极生成 的 O2－。 根据 O2 移向负极， 在负极上 CH4 失电子生成 CO2 气体， 而
－
O2 在正极上得电子生成 O2－，电极反应式为 负极：CH4－8e－＋4O2－===CO2↑＋2H2O 正极：2O2＋8e ===4O2
电化学原理复习资料
第一章绪论思考题1、第一类导体和第二类导体有什么区别？答：区别：载流子的不同。
第一类导体载流子为物体内部自由电子或空穴，第二类导体的载流子为正负离子。
注意：①不要漏掉空穴，②部分同学认为载流子在各自导体间导电过程涉及化学变化。
这是不对的，只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反应。
2、什么是电化学体系？你能举出两﹑三个实例加以说明吗？答：电化学体系是指由两类不同导体组成的，是一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系。
实例:①镀锌的电解池，其外电路是由第一类导体组成的，而电解质是由第二类导体组成，在正极上发生氧化反应（Zn和O H-失去电子的反应），在负极上发生还原反应（Zn2+和H+得电子的反应。
②丹尼尔电池，其外部电路时由第一类导体组成，而溶液是由第二类导体组成，其阳极上发生还原反应，阴极上发生氧化反应。
注意：①例子不能写得过于简单，要具体说明。
②“阴”、“阳”的字迹一定写清楚。
4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应？为什么？答：不能。
因为电化学反应是发生在电化学体系中的，并伴随有电荷的转移的化学反应。
而氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。
注意：强调电化学体系，电化学反应要在两类导体组成的体系中发生反应。
而氧化还原反应则没有导体类型的限制。
6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些？为什么？答：①电解质溶液的几何因素。
对单位体积溶液，电解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和通过的溶液截面积有关，这同单位体积金属导体受其长度和横截面积的影响类似。
②离子运动速度。
离子运动速度越大，传递电量就越快，导电能力就越强。
离子运动速度又受到离子本性、溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。
③离子浓度。
离子浓度越大，则单位体积内传递的电量就越大，导电能力越强。
但如果离子浓度过大，离子间距离减少，其相互作用就加强，致使离子运动的阻力增大，这反而能降低电解质的导电性能。
④溶剂性质。
高考电化学知识点——电解原理
高考电化学知识点——电解原理(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：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应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-是活性电极时：电极本身溶解放电注先要看电极材料，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。
电解质水溶液电解产物的规律：类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极：水放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极：4H++4e-==2H2 ↑阳极：4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4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-==Mn+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Mn+ + 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2. 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。
高中化学鲁科版选修4化学反应原理第1章电化学复习课件(共19张PPT)
知识点回顾6：金属的腐蚀 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀
知识点回顾7：金属的防护
（1）改变金属内部结构，如制成合金。 （2）涂保护层，如涂油漆、搪瓷、电镀、覆盖塑料等。 （3）电化学保护法。 ①牺牲阳极的阴极保护法（牺牲阳极保护法），如在钢铁 制品上连接锌块。 ②外加电流的阴极保护法（阴极电保护法），将金属制品 连接到电源负极上。
②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
7
知识点回顾5：电解反应的应用
1、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 .
2、氯碱工业反应原理 阳极：2Cl--2e- =Cl2↑，阴极：2H++2e- =H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
活动一：判断下列装置是原电池还是电解池及各 电极名称，并说明判断的依据（独立完成）
C极逐渐溶解，D极析出红色固体
标杆题一：独立完成下列题目，并说出判断池 型及电极的依据。 • 如图，A、B、C、D均为石墨电极，E、F分别为短
周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与 NaOH溶液反应。接通电路，反应一段时间。
变式训练1：如图，甲池的总反应为2CH3OH＋3O2 ＋4KOH==2K2CO3＋6H2O。说法正确的是( )
A．甲池是电能转化为化学能的装置；
B
．
甲
池
通
入
CH
电化学原理及其应用(高三复习)
G
2.电极均插入电解质溶液中 3.两极相连（或接触）形成闭合回路 ４.有一个能自发进行的氧化还原反应
Ag
Cu
稀H2SO4
3
二、原电池与普通氧化还原反应的差异
反应部位 负极失去电子发生氧化反应 正极得到电子发生还原反应 原电池反应快 原电池化学能 转变为电能
不同点
反应速率 能量变化
例：在实验室制取H2时，为加快化学反应速率，应选择纯锌 还是粗锌与稀硫酸反应？
4
原电池的工作原理
离子流向 电子流向 电极反应
阴离子
溶液中 阳离子 － I e
Zn
负极
氧化反应
电子经外导线 正极
G
还原反应 +
Cu
－：Zn－2e－＝Zn2＋ 稀硫酸 负极积累阳离子 ＋：2H＋+2e－＝H2↑ 正极消耗阳离子
21
歌诀：
巩固提高：
05江苏化学 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比， 该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应 为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋
2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是 C
A. 放电时负极反应为：Zn－2e＋2OH ＝Zn(OH)2 B 充电时阳极反应为FeOH3－3e＋5OH ＝FeO42-＋ 4H2O C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧 化 D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱
失电子， 氧化反应
B、活泼阳极：即除Pt、Au外的金属阳极，金属本 身放电：M－ne— ＝ M n+
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Pb2+ SO42－、NO3－、 CO32－、PO43－
高三专题复习《电化学原理及其应用》
高三专题复习《电化学原理及其应用》——电极反应式的书写教学目标1. 熟练掌握原电池的电极名称、电子流向、电极反应式及原电池总反应式；2. 掌握几种新型燃料电池的工作原理；3. 熟练掌握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判断；会书写电极反应式和电解总反应方程式；教学重点、难点1. 原电池原理和电解原理。
2. 电极判断及电极反应式的书写。
教学过程知识回顾一、原电池：请写出下列电池正、负极电极反应式Fe-Cu-浓硝酸：_____________________________________________________________;_____________________________________________________________。
甲醇燃料电池：酸性介质（H2SO4）：______________________________________________________;_______________________________________________________.碱性电解质（如KOH）：____________________________________________________;_____________________________________________________固体电解质（高温下能传导O2-）：_______________________________________________________;_______________________________________________________ 熔融碳酸盐（如熔融K2CO3）：_______________________________________________________;_______________________________________________________. 铅蓄电池（Pb-PbO2-H2SO4）：放电时反应：_____________________________________________________;______________________________________________________. 小结：原电池电极反应式书写步骤：二、电解池电极反应式书写：铅蓄电池（Pb-PbO2-H2SO4）：充电时反应：_____________________________________________________;_____________________________________________________. 惰性电极电解NaCl溶液：___________________________________________________;____________________________________________________. 用铁作电极电解NaCl溶液：_________________________________________________;___________________________________________________. 用铁作电极电解NaOH溶液：________________________________________________;__________________________________________________. 惰性电极电解MgCl2溶液：___________________________________________________;____________________________________________________. 惰性电极电解熔融MgCl2：________________________________________________;__________________________________________________. 小结：电解池电极反应式书写步骤：举例应用1、(1)Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。
电化学过程的基本原理和应用
电化学过程的基本原理和应用电化学过程是物理化学中的一个重要分支，它涉及到电子转移和原子之间的化学反应。
由于它对于我们生活和科学研究的影响非常大，因此研究电化学过程的基本原理和应用已经成为物理化学的常规工作。
一、电化学过程的基本原理电化学过程是指化学反应中，原子或离子之间的电子转移所导致的化学过程。
在电化学过程中，电荷传递通常发生在电极表面或电极材料中，这些电极通常是金属或半导体材料。
在电化学过程中，电极中的电子可以通过氧化还原反应中的离子电荷转移来转移。
离子电荷的转移通常可以导致化学反应的进行，如水分子的电离和水分子中的离子间的反应。
二、电化学过程的应用电化学过程在许多方面都有很广泛的应用，如：化学能和电能之间的转化、环境污染控制、生物体内电化学反应、电解质溶液电导性、电化学分析等。
1.化学能与电能的转化电化学过程的一个重要应用是将化学能转化为电能。
这种转化存在于许多设备中，如电池、电动机、电解池等。
电池是将化学能转化为电能的典型示例。
在电池中，反应物通过化学反应来释放能量，并产生电势差。
这种电池可以利用放电中产生的电能来通过电路来输出功。
2.环境污染控制电化学过程还可以应用于环境污染控制领域。
例如，在工业生产时，电解质溶液可以通过电解来移除水中的有害物质，如有机污染物和重金属离子。
此外，电化学还可以用于处理废水中的污染物。
电极结束的污泥可被清理并进行处理，从而降低或消除污染的影响。
3.生物体内电化学反应电化学过程在生物体内也具有很大的作用。
例如，在神经细胞中，电信号通过离子分布之间的差异来传递，从而使神经系统能够更高效地传递信息。
另外，电化学过程也参与了许多生理过程，如心跳、呼吸、肌肉活动和酸碱平衡等。
4.电解质溶液电导性电解质溶液的电导性是电化学过程应用的又一个方面。
电离质通过不同的离子数量、种类和浓度来影响电离质溶液的电导性。
这种电导性可以用于测量化学反应中的电离质离子数量，以及测量物质中含有离子的浓度。
电化学的原理与应用
电化学的原理与应用电化学是研究电荷在物质界面上转移的科学，它在能源转换、环境保护、材料合成等领域具有广泛的应用。
本文将介绍电化学的基本原理、电化学（电池、电解）过程以及电化学在能源领域的应用。
一、电化学的基本原理电化学研究的基本原理可概括为电解质溶液中电荷转移的过程。
在电解质溶液中，正离子和负离子在外加电势的作用下迁移，形成电流。
这种电流的形成一方面受电解质溶液中的离子浓度、电荷数以及移动迁移率的影响，另一方面受电极电位的影响。
二、电化学过程1. 电池过程电池是将化学能转换为电能的装置。
典型的电池包括原电池（一次性电池）和蓄电池（可充电电池）。
原电池由两种不同金属通过电解质连接而成，在这个体系中化学反应产生电子转移到外部电路，从而产生电能。
蓄电池利用可逆电化学反应，可通过外部电能源进行反应逆向过程，从而将电能存储为化学能。
2. 电解过程电解是利用电能使电解质溶液中的化学物质发生还原和氧化反应。
在电解池中，电解质溶液通过两个电极与外部电源相连，外部电源提供电子或吸收电子，使溶解在电解质溶液中的离子发生还原和氧化反应，从而使溶液中的物质发生化学变化。
三、电化学在能源领域的应用1. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，其基本原理是利用氢气和氧气在电解质中的电化学反应来产生电能。
燃料电池具有高效、无污染、静音等特点，被广泛应用于交通运输、航空航天以及家用电力等领域。
2. 电化学储能技术电化学储能技术主要包括超级电容器和锂离子电池等。
超级电容器以电吸附和电离子迁移为基础，在电化学双层和赝电容发生储能反应。
超级电容器具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电等特点，在储能领域有广泛应用。
锂离子电池则以锂离子在电极材料中的嵌入和脱嵌为基础，具有高能量密度和长循环寿命等特点，在手机、电动车等领域得到广泛应用。
3. 电解水制氢电解水制氢是指利用电解水技术将水分解为氢气和氧气的过程。
在这个过程中，外部电源提供电能，使水发生电解反应。
高考化学 典例精析及解题方法精讲(第1课时)电化学原理复习——明确解决电化学问题的程序
非选择题 蚀及 防护
★★★
2.原电池的工作原 理及新型电源电极 反应式的书写，电 解产物的判断和电 化学计算是高考命 题的热点。
电化学知识脉络简图
高考题型
选择题，多以考察基础电化学知识为主，包括原电池的工 作原理、电解池工作原理、电极反应式书写的正误判断、金属 的腐蚀和防护为热点；
填空题与生产生活、新科技及新技术等问题相联系，考察 电极判断、电极反应式的书写、离子的移动、电解质溶液的变 化、新型电池的分析、金属的腐蚀和防护、电镀、电冶金、电 解法制备某些物质，装置设计、环境保护、实验探究等等。更 多的时候是要结合题给电化学装置信息，考察电解原理、电极 反应式书写、电解时电极附近电解质溶液的pH变化，涉及元素 化合物、氧化还原、化学实验的对照实验设计、变量控制、少 量产物的检验方法、对比分析后的结论表述等内容。从而综合 考查学生接受吸收整合化学信息的能力、分析解决化学问题的 能力、化学实验及探究能力。
A
电极反应物和
B
电极 电解质溶液的 电极产物、
自发的氧化还原反应 材料 选择、
反应过程、
C
的选 离子移动方向 反应现象、
D
择
电子流向
装置 类别
序号
E F G H
电源与电 电极 电解质/溶液 电极区物质的氧化 电极 极的关系 材料 （阴阳离子） 性、还原性顺序 反应
明确电源、 电子流向
离子移动方 向（结合信 息）
原理要素 电解池思维模型
现象 过程 电极 产物
电极 反应物
电子移动方向
e-
氧化 产物
阳离子
失电子 阴离子
还原剂
e-
e-还原 e-产物 ee得-- 电子 e氧- 化剂
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。
电极反响式：负极（ Al ）： Al － 3e －＝ Al 3＋正极（ Pt ）： O2＋ 2H2O＋ 4e －＝ 4 OH－总反响方程式： 4Al ＋ 3O2＋ 6H2 O＝ 4Al(OH) 3（二）分别写出CH4燃料电池在以下环境里，正极、负极反响式、总反响方程式。
1、CH4、O2，以 H2SO4溶液为电解质环境；2、CH4、O2，以 NaOH溶液为电解质环境；2-3、CH4、O2，以固体氧化物为电解质 ( 能传达 O ) ；二、电解池：把电能转变成化学能的装置。
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法拉第电解定律：Q=nFM
Q: 电解消耗的电量 n: 化合价 F: 法拉第常数 1F=96487库仑/摩尔 M: 该物质的摩尔数
电化学的发展史
1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程 1908年H. J. S. Sand使用控制电位方法进 行了电解分析 1922 年，捷克科学家海洛夫斯基 J.Heyrovsky创立极谱法，于1959年获 Nobel奖 1934 年，尤考维奇 Ilkovic，提出扩散电流 理论，从理论上定量解释了伏安曲线 1942年A. Hickling研制成功三电极恒电位 仪。
表观电位与电解液pH的关系
• 对于质子参与的电化学过程: ΔE0’=(-0.058/n) *ΔpH (n为质子数)
• 即对于有一个质子参与的电化学反应， 溶液pH每增加1，其表观电极电位移动 的理论数值为-0.058 V
pH梯度实验
Q:已知其电位随pH的变 化为-0.032 V/pH, 那 么几个质子参与其中? A:
电化学的发展史
1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda)， 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
戴维 (Humphry Davy 展史
1833年, 法拉第电解定律
AFM-EC、SPR-EC (4) 集成化：电化学芯片
电化学分析的定位
• 光谱分析（紫外/荧光/拉曼…） • 电化学分析（电位、电流、电导、电量
分析…循环伏安/计时安培/交流阻抗…） • 色谱分析（液相/气相）
二、电化学的基本原理
原电池与电解池
原电池：能自发地将化学能转化为电能
电解池：需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发 生化学反应
电化学工作站
循环伏安法(Cyclic Voltammetry)
• 基本原理 以一定的速率对工作电极施加三角波电 压，使电极上交替发生还原和氧化反应，并记录电 流-电势曲线。
三角波电压
循环伏安曲线
循环伏安图
铁氰化钾/亚铁氰化钾的循环伏安图
Fe(CN)63- + e = Fe(CN)64Fe(CN)64- - e = Fe(CN)63-
阴极 Cu2+ + 2e → Cu
原电池表示：
Zn∣ZnSO4‖CuSO4∣Cu
电极和电极电位
电极：在电化学电池中赖以进行电极反应 和传导电流从而构成回路的部分。
电极的电极电位：在电极与溶液的两相界 面上，存在的电位差即为电极的电极电位。
电化学三电极系统
• 工作电极（Working electrode） • 参比电极（Reference electrode） • 对电极（Auxiliary electrode）
电化学原理
电化学的发展史
公元前600年, 希腊泰尔斯发现摩擦的琥珀 能吸引轻小物体
电化学的发展史
1752年, 美国富兰克林进行风筝实验，并以 此为基础设 计了避雷针。
1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证 富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是 做电实验的第一个牺牲者。
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起源)
饱和甘汞电极
Hg2Cl2；4.多孔物质；5.胶帽；
（saturated calomel electrode，SCE） 6.导线；7. Hg；8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准，
可以测得SCE的电势为0.2415V。
对电极（辅助电极）
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等， 以免在此表面发生化学反应，用于与工作 电极形成回路。
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
几个重要的参数
• 两个峰电位 阳极/氧化峰电位（Epa） 氧
阴极/还原峰电位（Epc）
化 过
• 两个峰电流 阳极/氧化峰电流（ipa ） 程
还 原 过
阴极/氧化峰电流（ ipc）
程
电位可定性！ 电流可定量！
几个重要的参数
• 氧化还原电对的表观标准电极电位 E0’ = (Epa + Epc) / 2
参比电极
甘汞电极： 电极反应：Hg2Cl2（s）+2e =2Hg+2Cl−
能斯特公式为 ：
H0 g2Cl2/Hg0.0259lo（ g
1 [Cl]
）2
1mo/Ll
H0g2Cl2/Hg0.059logC[ l]/(1m/oLl)
由此可见：甘汞电极的电位取决于所用
KCl的浓度。利用KCl饱和溶液便制成 1.导线；2. KCl饱和溶液；3.
• 两峰的电位差 ΔEp= Epa- Epc=0.059 / n (n为得失电子数，仅 适用于可逆反应)
Q: 已知铁氰化钾的ΔEp=0.08 V，那么铁氰化钾 的电极反应参与的电子数是多少？
电极过程可逆性的判断
• 可逆过程（如图A） 两峰的电位差 ipa/ipc≈1
• 准可逆过程 （如图B）ΔEp>0.059/n, ipa/ipc<1或>1 • 不可逆过程 （如图C） 只有一个峰
无/有液体接界电池
化学电池的阴极和阳极
发生氧化反应的电极称为阳极，发生还 原反应的电极叫做阴极。
一般把作为阳极的电极和有关的溶液体系写在左边，把
作为阴极的电极和有关的溶液体系写在右边。每一个不 同相的界面用一竖线表示，盐桥用两条竖线表示。
例：Zn + CuSO4
ZnSO4+Cu
阳极 Zn – 2e → Zn2+
工作电极
滴汞电极（极谱法） 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
参比电极
绝对电极电位无法得到，因此只 能以一共同参比电极构成原电池， 测定该电池电动势。常用的参比 电极有标准氢电极（见图）和饱 和甘汞电极（见图） 。
标准氢电极电极反应为：
2H ++ 2e H 2
• 规定在任何温度下，氢标准电极 电位为零。