电化学知识归纳总结
一、电解原理
1、电解（1）电解的概念：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叫电解。电解质在电流的作用下发生氧化还原反应，是电能转化为化学能的过程，电解反应是非自发的。阳极失去电子发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应。
（2）电解池的概念：把电能转变为化学能的装置叫电解池或电解槽。其中根直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；反之，跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。构成电解池的条件是：①直流电源；②两个电极，与电源的正极相连的电极叫阳极，与电源负极相连的电极叫阴极；③电解质溶液或熔融态电解质。
2、电解原理和规律
（1）电极分为惰性电极和活泼电极两种。惰性电极在电解过程中只导电，电极本身不发生任何化学变化，电极材料为石墨、铂、金等；活泼电极是指除石墨、铂、金以外的导电材料做阳极时，金属原子失去电子时发生氧化还原反应的电极。
（2）放电顺序
①阳离子在阴极的放电顺序：
（H+）、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、（H+）、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+
从左到右放电能力依次增强（越排在后面越容易先得电子）
注意：a金属离子在阴极放电与否，既跟金属的活泼性有关，又跟离子浓度有关。例如在一般盐溶液中氢离子浓度很小，放电顺序在Zn2+前，而在相同浓度或浓度相差不大时，放电顺序在Pb2+后。
b Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+在水中不放电，只在熔融时放电。
②阴离子在阳极（惰性电极）放电顺序：OH-、Cl-、Br-、I-、S2-
放电能力依次增强（越排在后面越容易失去电子）
注意：a阳极若为活泼电极，则是活泼电极自身溶解放电，此时不考虑阴离子的放电。
b F-及含氧酸根在水溶液中不放电。
3、电解精炼
电解精炼是利用电解原理提纯金属。如电解精炼铜时，要把粗铜挂在电解槽的阳极，用硫酸铜溶液做电解液，阴极挂纯铜。电解时阳极发生氧化反应，Cu失去电子变为Cu2+进入溶液，比铜活泼的金属也失去电子进入溶液；不如铜活泼的金属杂质不能失去电子而变成“阳
极泥”被除去。在阴极发生还原反应，Cu2+易得到电子被还原成Cu，而比铜活泼的杂质离子被留在电解液里，这样就达到了提纯的目的。
4、电镀铜
（1）电镀的涵义：电镀是应用电解原理在某些金属表面上镀上一层其他金属或合金的过程。（2）电镀的目的：是金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
（3）电镀铜原理的归纳：电镀铜和电解精炼铜的原理是一致的。电解时，一般都是用含有镀层离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品侵入电镀液中与直流电源的负极相连，作为负极；而用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液里成为阳离子，移向负极，这些离子在阴极上得到电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。例如电镀铜用铜板做阳极，硫酸铜溶液作电镀液，镀件要挂在阴极。
5、电解质导电的实质
对电解质溶液（或熔融状态的电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阳极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融状态的电解质）里的阴阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融状态的电解质），所以电解质溶液（或熔融状态的电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融状态的电解质）的电解过程。
6、用惰性电极进行各种电解质溶液的电解规律
习题：一、从NO3-、SO42-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。
（1）两级分别放出氢气和氧气时，电解质的化学式可能是：
（2）若阴极析出金属，阳极放出氧气，电解质的化学式可能是：
（3）两级分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是：
答案：（1）HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2、中的一种
（2）AgNO3、Cu(NO3)、CuSO4中的一种
（3）HCl、BaCl2中的一种
二、工业上为了处理含有Cr2O72-酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水里加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中的铬的含量以低于排放标准。请回答下列问题：
（1）两级发生反应的电极反应式：阳极阴极
（2）写出Cr2O72-变Cr3+为的离子方程式
（3）工业废水由酸性变为碱性的原因
（4）（填“能”或“不能”）改用石墨电极，原因是
答案：（1）Fe-2e-==Fe2+;2H++2e-==H2↑
（2）Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
（3）H+不断放电，Cr2O72-与Fe2+反应中消耗H+，打破了水的电离平衡，使溶液c(OH-)>c(H+) （3）不能；因为用石墨做电极，阳极产生氯气，得不到Fe2+，缺少还原剂，不能使Cr2O72-
→Cr3+→Cr(OH)3↓而除去。
三、X、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+离子共存溶液时，Y先析出；又如M2+离子氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为：
答案：X>Z>Y>M
二、氯碱工业
1、电解饱和食盐水反应原理
（1）实验步骤装置见课本，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。
（2）实验现象阳极上有气泡逸出，气体呈现黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色，阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡生成，气体无色无味。阴极区溶液由无色变为浅红色、红色逐渐加深、区域逐渐扩大。
（3）实验结论用惰性材料做阳极，电解饱和食盐水，生成氯气、氢气、和氢氧化钠，化学方程式、离子方程式如下：
电解电解
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+O2↑ 2Cl-+2H2O===2OH-+H2↑+O2↑
电解饱和食盐水反应原理的解析与归纳。
通电前：溶液中存在，有Na+、Cl-、H+、OH-四种离子，做无规则运动。
通电后：阳离子向阴极定向移动并在电极上放电，由于H+得电子能力大于Na+、在阴极上得电子放电，生成H2。其反应为：2H++2e-==H2↑。阴离子向阳极定向移动，由于Cl-失电子的能力大于OH-，在阳极失去电子放出Cl2，其反应为：2Cl--2e-=Cl2↑
电解后：由于阴极附近H+放电生成H2，是该区域的氢离子浓度降低，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，使水电离平衡向右移动，结果阴极区溶液里氢氧根浓度增大，使阴极区溶液呈显碱性，滴入酚酞时变红。
2、离子交换膜法制烧碱
（1）离子交换膜电解槽的组成
由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽有若干的单元电解槽并联组成或串联组成。
（2）阳离子交换膜的作用
将电解槽隔成阳极室和阴极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和气体通过。这样既防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气相混合引起爆炸，又能避免氯气和氢氧化钠作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
3、食盐的精制
（1）粗盐的成分：粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。
（2）杂质的危害：Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，破坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。
（3）除杂质的过程：
粗盐水加入过量的氯化钡溶液用于除去硫酸根离子，再加入过量的氢氧化钠溶液除去镁离子、三价铁离子，再加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子和钡离子，过滤除去沉淀和泥沙，最后加入过量的盐酸除去碳酸根，过量的盐酸可以通过加热除去。
注意：①除杂质时所加试剂的顺序要求是：a 碳酸钠必须放在氯化钡之后，b 过滤沉淀之后再加入盐酸。
②试剂加入顺序有多种选择，如：a 氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、过滤、盐酸；b 氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠、过滤、盐酸；c 氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠、过滤、盐酸。
4、饱和食盐水在化学中的应用
（1）排饱和食盐水法收集氯气。用排空气法收集氯气不纯，而氯气较易溶于水，不能用排水法，要用排饱和食盐水法收集。在饱和食盐水中有足够的氯离子可抑制氯气与水的反应，从而降低氯气在水中的溶解度，收集到纯净的氯气。
（2）实验室制乙炔时，常用饱和食盐水（而不用水）与电石反应。因为电石与水迅速剧烈反应，产生大量气泡影响乙炔气体的收集。用饱和食盐水代替纯水可使反应平衡，气体慢慢放出，从而收集到较平稳的乙炔气流，实质上氯化钠起稀释水的作用。
三、原电池原理
1、原电池的构造：理论上讲，活泼性不同的两种金属或金属与其他导电体（如石墨）相连，放入电解质溶液中都可以形成原电池。
（1）原电池中，电极名称叫做负极、正极，不叫阴极、阳极。
（2）原电池中，活泼金属作负极，不活泼金属或非金属材料作正极。
（3）如果使用乙醇等非电解质溶液，则不能形成原电池。如果两电极间未用导线连接，也不能形成原电池。
概括：两种活泼性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路。
2、原电池电极判断及电极反应方程式的书写
（1）原电池正负电极的判断方法
①由组成原电池两级的材料判断。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。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液里的离子的流动方向判断。在电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断。原电池的负极总是失去电子发生氧化反应，其正极总是得到电子发生还原反应。
⑤根据现象判断。溶解的一级为负极，增重或有气体放出的一级为正极。
（2）原电池的电极反应式和总反应式的书写
原电池中，正极电子流入得电子发生还原反应
负极电子流出失电子发生氧化反应
注意：①两级得失电子数相等。
②电极反应式常用“==”，不用“→”。
③电极反应中若有气体生成，需要加“↑”。原电池的总的反应式：一般把正极和负极的电极反应式相加而得。若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。
3、原电池的常见种类
（1）负极参加反应的原电池——典型的原电池
由活泼金属做电极材料构成的原电池是一类典型的原电池。这类原电池工作时，负极发生氧
化反应被腐蚀，正极通常被保护（或是不参与反应的惰性电极）。
（2）两级都参加反应的原电池——可充电电池
可充电电池是两个电极都参加反应的原电池，常见的有铅蓄电池、镍锌电池和银锌电池。它们在放电时遵循原电池原理，给它们充电时遵循电解原理。这类电池两级材料通常分别是活泼金属和具有强氧化性的金属氧化物（如Ag2O、PbO2等）
（3）两级都不发参加反应的原电池——燃料电池
用惰性材料做原电池的两级，若在两电极上引入适当的物质并使它们发生氧化还原反应，形成两电极都不参加反应的原电池。如燃料电池。
4、金属的腐蚀及其防护
（1）化学腐蚀与电化腐蚀
（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀
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 1．下列变化中，属于原电池反应的是( ) A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D ．铁与稀H 2SO 4反应时，加入少量CuSO 4溶液时，可使反应加速 2．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( ) A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸 B ．加入数滴氯化铜溶液 C ．加入适量的蒸馏水 D ．加入适量的氯化钠溶液 3．称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH ＝3的盐酸，乙加入50 mL pH ＝3的醋酸，丙加入50 mL pH ＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子
电化学知识复习专题 基础知识提纲 1、原电池、电解池的原理； 2、电化学的应用（电镀池、氯碱工业等） 原电池 原电池——将化学能转化为电能的装置。 1、电子流向、电流方向、离子动向 电子流向：负极（Zn ） 正极（Cu ） [阳离子移向正极] 电流方向：正极（Cu ） 负极（Zn ） [阴离子移向负极] 2 、原电池的工作原理 锌(负极) Zn －2e -＝ Zn 2+ (锌板溶解）（负失氧 ) 铜(正极) 2H + + 2e - ＝H 2↑（铜板上有气泡）（正得还） 总反应方程式：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2↑ 原电池的形成条件:(1)两个活泼性不同的电极； (2)电解质溶液； (3)形成闭合回路(或在溶液中接触)。 注意：以上条件为构成原电池的理论条件，而一般情况下，原电池的氧化还原反应具有一定的自发性。 3、原电池正负极的判断 1、由组成原电池两极的电极材料判断，如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，一般情况下相对活泼 的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极（注：此判定为默许规则，一定要注意实际情况，如：Mg —Al —NaOH ，Al 才是负极；Al —Cu —浓硝酸，Cu 才是负极）；如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。 2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定，发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极，即（负失氧)； 发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极，即（正得还）。 3、根据电子流出或电流流入的电极为负极，相反为正极。 4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极为正极，阴离子移向的极为负极。 5、根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极为正极（此规则具有相当的局限性，它对于一些非常常规的原电池的电极判定的确准确，如Al —Cu —稀硫酸， 但对目前许多的新型燃料电池的电极的判定确显得是那么的无助）。 4、原电池应用 1.金属腐蚀： (1)化学腐蚀——由一般的化学反应引起的腐蚀。 (2)电化腐蚀：以钢铁的腐蚀为例 a.析氢腐蚀： 负极：Fe －2e - = Fe 2+ （强或较强酸性条件下） 正极：2H + +2e - = H 2↑ （析氢腐蚀） （吸氧腐蚀） 总反应式： Fe ++2+ b.吸氧腐蚀： 负极：Fe －2e -（中性、碱性或极弱酸性条件下） 正极：O 2 + 2H 2 总反应式： 2Fe + 2.防护方法： (1)改变金属内部组织结构 (2)在金属表面覆盖保护 Fe(正 极)] (3)电化学保护法[牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法] 注：原电池的负极又叫阳极，正极又叫阴极。 外电路 硫酸 外电路 Fe C H 2SO 4 Fe C NaCl
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 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1．下列变化中，属于原电池反应的是( ) A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D ．铁与稀H 2SO 4反应时，加入少量CuSO 4溶液时，可使反应加速 2．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( ) A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸 B ．加入数滴氯化铜溶液 C ．加入适量的蒸馏水 D ．加入适量的氯化钠溶液 3．称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH ＝3的盐酸，乙加入50 mL pH ＝3的醋酸，丙加入50 mL pH ＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。 (1)开始时，反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了，所需时间为__________。 (4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递，有电流产生
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- =2H↑ 溶 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 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 电极反应： 负极（锌筒） Zn-2e -- 2 +2OH=Zn(OH) 正极（石墨） 2e - +2H 2 O +2MnO= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰 ) 总反应： 2 H 2O +Zn+2MnO= Zn(OH) 2＋2MnOOH 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+2HO 负极（ Pb ） Pb+SO 4 2- -2e - =PbSO 4 铅蓄电池 总反应： PbO+Pb+2HSO 2PbSO 4 +2HO 2 4 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 , 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 ，电解质： KOH 溶液 2 NiO +Cd+2HO 放电 + Cd(OH) 2 Ni(OH) 2 2
第四章电化学基础 第一节原电池 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+=Zn2++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 第二节化学电池 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、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb ＋SO 42-－2e ? ＝PbSO 4↓ 正极（氧化铅）： PbO 2＋4H + ＋SO 42-＋2e ? ＝PbSO 4↓＋2H 2O 充电：阴极： PbSO 4＋2H 2O －2e ? ＝PbO 2＋4H + ＋SO 42- 阳极： PbSO 4＋2e ? ＝Pb ＋SO 42- 两式可以写成一个可逆反应： PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4 2PbSO 4↓＋2H 2O 3、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直接产生电流的一种原电池 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同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，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，不过要注意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。 当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H 2－4e - =4H + 正极：O 2＋4e - +4H + =2H 2O 当电解质溶液呈碱性时： 负极： 2H 2＋4OH -－4e -＝4H 2O 正极：O 2＋2H 2O ＋4 e - ＝4OH ? 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH 溶液作电极，又在两极上分别通甲烷?燃料?和氧气?氧化剂?。电极反应式为： 负极：CH 4＋10OH － －8e -? ＝ ＋7H 2O ； 正极：4H 2O ＋2O 2＋8e? ＝8OH?。 电池总反应式为：CH 4＋2O 2＋2KOH ＝K 2CO 3＋3H 2O 3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 四、废弃电池的处理：回收利用 放电 充电
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：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 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）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22
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：Cl->OH->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：Ag+>Cu2+>H+>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：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 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：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 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 第2页
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 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 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）； 。 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，有电流产生化学电源简介 放电 充电 放电 放电`
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)。 影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。 当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系： 与 的关系： 当λ趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律：当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的相互作用，此时离子的运动 i i i x αγ=∑ =2 2 1i i z m I I A ?-=±γlog L A G κ= KV =λN c N c k 1000=λ- ++=000λλλ
电化学基础专题复习学案（含答案） 【知识要点】 要点一、原电池原理：将化学能转化为电能的装置 ☆1.原电池构成条件： ①两个活动性不同的电极（可以是金属材料，也可以是导电的非金属材料石墨）；②将电极插入电解质溶液中；③形成闭合回路；④能自发的进行的氧化还原反应。 易错点：1、原电池正负极的判断2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写 ★温馨提示：注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型 （D）例1.已知能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计原电池的是 A．C（s）+CO2(g)==2CO(g) △H>0 B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) △H<0 C. 4HNO3(aq)==4NO2(g )+O2(g)+2H2O (l ) △H<0 D. 2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) △H<0 （D）例2．将纯铁片和纯铝片按图示1方式插入同浓度的NaOH溶液中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铝片表面均有气泡产生 B．甲中铝片是正极，乙中铁片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙快 ★温馨提示： 1、（含有盐桥的原电池）盐桥作用： ①平衡两个烧杯中电解质溶液阴、阳离子电荷； ②构成闭合的回路。2、判断盐桥中K+、Cl-离子移动方 向（记忆 ．．阴离子移向负极，阳离子移向正极 ．．．．．．．．．．．．．．．） ．．．—— ．．：原电池 （C）例3.有关 ．．．．．．．．．．．．．（盐桥 ．．图．2．所示原电池的叙述不正确的是 中装有含琼胶的KCl饱和溶液） A、Z锌片做原电池的负极 B、取出盐桥后，电流计不发生偏转 C、反应中，盐桥中的Cl-会移向CuSO4溶液 D、反应前后铜棒的质量增加 ★温馨提示：利用氧化还原反应设计原电池 ★还原性强物质 ．．．．．．（①活泼金属（Mg、Al、Fe）②燃料（CH4、C2H6、甲醇、乙醇、肼（N2H4））→负极→电子流出→发生氧化反应； ★氧化性强的物质 ．．．．．．．（Ag+、Fe3+、Cu2+、H+、O2、Cl2、HNO3等）→正极（惰性电极（包括铂
第一部分 原电池基础 一、原电池基础 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 二、常见的电池种类 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 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极（石墨）2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应：2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2＋2MnOOH 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）。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶 解 不断
可充电电池 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, 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 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、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+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2)：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极： ；正极： 。 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。 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。 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。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2＋2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题： ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？ ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `
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 4 Cl 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 2 O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e =PbSO 4 铅蓄电池：总反应：PbO 2 +Pb+2H 2 SO 4 2PbSO 4 +2H 2 O 失e ,沿导线传递，有电流产生 溶解 不断移 向 阳离 子 放电 充电
电解液：1.25g/cm 3 ~1.28g/cm 3 的H 2 SO 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 2 O 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 2 O ；正极：O 2 +2H 2 O+4e =4OH ③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2 O 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。 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 2 O+4e =4OH 电化 吸氧腐蚀： 总反应：2Fe+O 2 +2H 2 O=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 2 O 3 +3H 2 O 负极（Fe ）：Fe-2e =Fe 2+ ； 析氢腐蚀： 正极（C ）：2H + +2e =H 2 ↑ 化学电源简介 金属的腐蚀与防护 放电 放电` △
【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`
第四章电化学基础 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+=Zn2++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 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、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 （二）二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又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↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+ 阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ? 2PbSO4↓＋2H2O 3、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直接产生电流的一种原电池 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同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，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，不过要注意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。 ①当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O
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）③、形成闭合回路（或在溶液中接触）原 ④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上电 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 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。原基本概念：电极反应方程式：电极反应、总反应。理 正还原反氧化反应负铜锌原电 -2++ =2H+22H反应原理Zn-2e↑=Z 不 解断 电解质溶液 二、常见的电池种类2+ -负极（锌筒）Zn-2e=Zn 电极反应： -+↑=2NH 正极（石墨）2NH+H+2e 2432++ +2NH 总反应：Zn+2NH+H=Zn↑①普通锌——锰干电池243Cl 电解质溶液：糊状的NH 干电池：4特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液 锰干电池②碱性锌——--负极（锌筒）Zn-2e=Zn(OH)+2OH电极反应：22MnOOH ＋+2HO +2MnO=- 2e 2OH-( 氢氧化氧锰) 正极（石墨） 222MnOOH2 HO+Zn+2MnO=＋总反应：Zn(OH) 222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） -2-+O +4H=PbSOPbO+SO+2e+2H 正极（PbO）22244-2--2e=PbSO Pb+SOPb 负极（）44O +Pb+2HSO 2PbSO+2HPbO 铅蓄电池总反应：放电24242充电33溶液的电解液：1.25g/cmH~1.28g/cmSO42特点：电压稳定, 废弃电池污染环境蓄电池 ——Cd）可充电电池；Ⅰ、镍——镉（Ni 可充电电池 KOH溶液负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO，电解质：其它2Ni(OH)+ Cd(OH) NiO+Cd+2HO 2222 放电Ⅱ、银锌蓄电池放电` KOH和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液。正极壳填充AgO2 充电 O+H﹦反应式为：2Ag+Zn(OH)Zn+Ag 222电放`充电+2S 6LiCl+LiSO 8Li+3SOCl)(Li-SOCl 锂亚硫酰氯电池：= 32 22电放 `)( 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，锂电池 广泛应用于军事和航空领域。
2011届高考电化学知识点总结 直击高考考点- 电化学知识是理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既可以综合学科内的知识，如联系到：化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等。也可以涉及到学科间的知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系，是不可忽视的一个知识点。在《考试大纲》中，它主要涵盖以下基本要求 1．理解原电池原理和电解池原理，能够正确分析和判断电化学中的电极反应，正确书写电极反应式。 2．了解化学腐蚀与电化学腐蚀，联系生产、生活中的金属腐蚀现象，会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀，了解一般防腐蚀的方法，并能运用原电池的基本原理解释简单的防腐蚀等生产实际问题。。 3．铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用，要了解和熟悉这些反应原理。 4．电解池中电解质溶液的pH变化的计算。 复习过程中注意以下两点：(1)综合命题的趋势要求宽而不是难，历年的高考试题印证了这一点。对相差基础知识应扎实掌握，如电极反应的方程式的书写、燃料电池的分析、计算等。(2)理科综合考试的一个重要变化是从知识立意向能力立意的转变。对电化学问题、实物图的分析是近几年高考命题的一个热点，对图表类问题的分析处理要灵活掌握。 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－＝Zn2+2H++2e－＝2H2↑ 电解质溶液 失e－,沿导线传递，有电流产生 溶 解 不 断 移 向 阳 离 子
电化学专题复习 一、电化学基础知识 [规律总结]： 1、原电池、电解池、电镀池判定 （1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定； （2）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离子相同则为电镀池； （3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。 2、可充电电池的判断放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。
二、原电池的分类及电极反应的书写 (一) [规律总结]： 1、原电池电极名称的判断方法 （1）根据电极材料的性质确定金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 （2）根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极；得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 （1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化； （2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）；（3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化； （4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 （二）中学化学常见原电池分为三大类。 1、仅有一电极材料参与反应 在这类原电池中，参与反应的电极失去电子、被氧化，是负极，一般为金属；不参与反应的另一电极为正极，正极周围的离子或分子（如：H+、Cu2+、O2、Cl2等）得电子、被还原。 例：教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料，H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。 例：以铜和石墨为电极材料， ①硝酸银溶液为电解质的原电池负极反应式为：；正极电极反应式为：。 ②氯水为电解质融合组成的原电池，负极反应式为：；正极电极反应式为：。 2．两电极材料都参与反应 这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子，被氧化，为负极。金属的化合物得电子，被还原，为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。
电化学复习专题（1课时） 本节课解决的主要问题： 1、电极名称的判断、离子电子电流迁移方向、溶液（或某极附近溶液）性质的变化、 离子放电顺序比较。 2、电极反应式（包括总反应）的书写、实用电池分析； 教学过程： 问题一：电极名称的判定、离子电子迁移方向、溶液（或某极附近溶液）性质的变化； [例题1] 右图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为： PbO 2＋Pb ＋4H ＋＋2SO 42—=2PbSO 4＋2H 2O 。 下列有关说法正确的是 A ．K 与N 相接时，能量由电能转化为化学能 B ．K 与N 相接时，H ＋向负极区迁移 C ．K 与M 连接时，所用电源的a 极为负极 D ．K 与M 相接时，阳极附近的pH 逐渐增大 解题思路： 错因分析： [变式1] 用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如右图所示。下列说法正确的是( ) A. 充电时，阳极的电极反应为： Ni(OH)2＋OH －－e － ===NiO(OH)＋H 2O B. 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 C. 放电时，OH －移向镍电极 D. 放电时，负极的电极反应为： H 2－2e －＋2OH －===2H 2O 问题二：电极反应式（包括总反应）的书写、实用电池分 析 [例题2] 下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池 的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子 经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反 应为：2CH 3OH ＋3O 2＝2CO 2＋4H 2O 。则c 电极是 （填 “正极”或“负极”）， c 电极上发生的电极反应式是 。 解题思路： [变式2] 右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪， Pb PbO 2 K M N 电源 a b
电化学基础专题复习学案 【知识要点】 要点一、原电池原理：将化学能转化为电能的装置 ☆1.原电池构成条件： ①两个活动性不同的电极（可以是金属材料，也可以是导电的非金属材料石墨）；②将电极插入电解质溶液中；③形成闭合回路；④能自发的进行的氧化还原反应。 易错点：1、原电池正负极的判断2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写 ★温馨提示：注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型 （）例1.已知能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计原电池的是 A．C（s）+CO2(g)==2CO(g) △H>0 B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) △H<0 C. 4HNO3(aq)==4NO2(g )+O2(g)+2H2O (l ) △H<0 D. 2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) △H<0 （）例2．将纯铁片和纯铝片按图示1方式插入同浓度的NaOH溶液中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铝片表面均有气泡产生 B．甲中铝片是正极，乙中铁片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙快 ★温馨提示： 1、（含有盐桥的原电池）盐桥作用： ①平衡两个烧杯中电解质溶液阴、阳离子电荷；②构成闭合的回路。 2、判断盐桥中K+、Cl-离子移动方向（记忆 ．．．．．．．．．．．．．．．） ．．阴离子移向负极，阳离子移向正极 ．．：原电池 ．．．—— （）例3.有关 ．．图．2．所示原电池的叙述不正确的是 ．．．．．．．．．．．．．（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液） A、Z锌片做原电池的负极 B、取出盐桥后，电流计不发生偏转 C、反应中，盐桥中的Cl-会移向CuSO4溶液 D、反应前后铜棒的质量增加 ★温馨提示：利用氧化还原反应设计原电池 ★还原性强物质 ．．．．．．（①活泼金属（Mg、Al、Fe）②燃料（CH4、 C2H6、甲醇、乙醇、肼（N2H4））→负极→电子流出→发 生氧化反应； ★氧化性强的物质 ．．．．．．．（Ag+、Fe3+、Cu2+、H+、O2、Cl2、HNO3等）→正极（惰性电极（包括铂电极、石墨电极））→电子流入→发生还原反应。