高中化学选修4第四章知识点分类总结.doc

- --- 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＝ H ↑ （较 2 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 ＋4H+＋ SO 42 - ＋2e ＝ PbSO↓＋2H 2O 2 4 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e ＝PbO2＋4H+＋ SO 42 - 阳极： PbSO＋2e ＝Pb＋ SO 42 - 4 两式可以写成一个可逆反应： 放电 2PbSO4 PbO2＋ Pb＋2H2SO4 充电 ↓＋ 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。 当电解质溶液呈酸性时： 负极： 2H－4e  =4H +  正极：Ｏ  2＋4 e  4H + =2H2O 当电解质溶液呈碱性时： 负极：  2H2＋4OH－4e  ＝4H2 O  正极：Ｏ  2＋2H2O＋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： 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 )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 阴极：与直流电源的  正极 相连的电极， 发生 氧化负极 相连的电极， 发生 还原  反应 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： CuCl =Cu+Cl ↑ 2 2 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 离 )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 )F-(SO32-/MnO 4-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