高中化学选修4_第四章知识点学生介绍.doc

第四章 电化学基础 第一节 原电池 原电池： 1、概念： ______ 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： 极——导线—— 极 内电路：盐桥中 离子移向负极的电解质溶液，盐桥中 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： 反应： （较活泼金属） 正极： 反应： （较不活泼金属） 总反应式： 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 （3）从电流方向 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向 （5）根据实验现象①__ __② 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、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）： 正极（氧化铅）： 充电：阴极： 阳极： 两式可以写成一个可逆反应： 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。当电解质溶液呈酸性时： 负极：极： 当电解质溶液呈碱性时： 负极：正极： 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：CH4＋10OH－－8e? ＝ ＋7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e? ＝8OH?。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 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 第三节 电解池 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)(被动的不是自发的)的过程CuCl2溶液的电极反应： 阳极： 阴极：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（指酸电离的)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-SO32-/MnO4-OH-) 是活性电极时：电极本身溶解放电 注意先要看电极材料，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。 电解质水溶液点解产物的规律 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原 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 ?增大 ?HCl CuCl2 --- ?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 ? 增大 ?HCl 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 ? 减小 氧化铜 电解水型 阴极：4H+ + 4e- == 2H2 ↑ 阳极：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O NaOH ? 水 ? 增大 ?增大 水 H2SO4 ?减小 Na2SO4 ?不变 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