高中選修4 電化學(xué)基礎(chǔ)知識點總結(jié).doc

電化學(xué)基礎(chǔ)知識點總結(jié)裝置特點：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。、兩個活潑性不同的電極；形成條件：、電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）；原 、形成閉合回路（或在溶液中接觸）電 負極：用還原性較強的物質(zhì)作負極，負極向外電路提供電子；發(fā)生氧化反應(yīng)。池 基本概念： 正極：用氧化性較強的物質(zhì)正極，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。原 電極反應(yīng)方程式：電極反應(yīng)、總反應(yīng)。失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生理 氧化反應(yīng) 負極 銅鋅原電池 正極 還原反應(yīng)反應(yīng)原理：移 向陽離子溶解不斷Zn-2e-=Zn2+ 2H+2e-=2H2 電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)： 負極（鋅筒）Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）2NH4+2e-=2NH3+H2、普通鋅錳干電池 總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2干電池： 電解質(zhì)溶液：糊狀的NH4Cl特點：電量小，放電過程易發(fā)生氣漲和溶液、堿性鋅錳干電池 電極：負極由鋅改鋅粉（反應(yīng)面積增大，放電電流增加）；電解液：由中性變?yōu)閴A性（離子導(dǎo)電性好）。正極（PbO2） PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O放電負極（Pb） Pb+SO42-2e-=PbSO4充電鉛蓄電池：總反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O電解液：1.25g/cm31.28g/cm3的H2SO4 溶液化學(xué)電源簡介蓄電池 特點：電壓穩(wěn)定。放電放電、鎳鎘（NiCd）可充電電池；其它蓄電池 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2、銀鋅蓄電池鋰電池、燃料電池與普通電池的區(qū)別不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是工作時不斷從外界輸入，同時燃料 電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。電池 、原料：除氫氣和氧氣外，也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。負極：2H2+2OH-4e-=4H2O ；正極：O2+2H2O+4e-=4OH-、氫氧燃料電池： 總反應(yīng)：O2 +2H2 =2H2O 特點：轉(zhuǎn)化率高，持續(xù)使用，無污染。廢舊電池的危害：舊電池中含有重金屬（Hg2+）酸堿等物質(zhì)；回收金屬，防止污染。腐蝕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。概述： 腐蝕危害：腐蝕的本質(zhì)：M-ne-Mn+(氧化反應(yīng))分類： 化學(xué)腐蝕（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕）、電化腐蝕定義：因發(fā)生原電池反應(yīng)，而使金屬腐蝕的形式。金屬的腐蝕與防護負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-電化 吸氧腐蝕： 總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蝕 后繼反應(yīng)：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3 鋼鐵的腐蝕： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；析氫腐蝕： 正極（C）：2H+2e-=H2總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2+H2影響腐蝕的因素：金屬本性、介質(zhì)。金屬的防護： 、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)；保護方法：、在金屬表面覆蓋保護層；、電化學(xué)保護法（犧牲陽極的陰極保護法）定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。、與電源本連的兩個電極；形成條件 、電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)）、形成閉合回路。電解池原理電極 陽極：與直流電源正極相連的叫陽極。 概念 陰極：與直流電源負極相連的叫陰極。電極反應(yīng)：原理：誰還原性或氧化性強誰先放電（發(fā)生氧化還原反應(yīng)）離子放電順序： 陽極：陰離子還原性 S2-I-Br-Cl-OH-SO42-（含氧酸根）F-陰極：陽離子氧化性 Ag+Fe3+Cu2+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+電子流向 e- e-移 向陽離子氧化反應(yīng) 陽極 陰極 還原反應(yīng)移向陰離子反應(yīng)原理：4OH-4e-=2H2O +O2 Cu2+2e-=Cu 電解質(zhì)溶液電解 電解結(jié)果：在兩極上有新物質(zhì)生成?？偡磻?yīng)：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2粗銅板作陽極，與直流電源正極相連；、裝置 純銅作陰極，與直流電源負極相連；用CuSO4 (加一定量H2SO4)作電解液。陰極：Cu2+2e-=Cu電解精煉銅 陽極：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+、原理： Ni-2e-=Ni2+陽極泥：含Ag、Au等貴重金屬；電解液：溶液中CuSO4濃度基本不變、電解銅的特點：純度高、導(dǎo)電性好。、概念：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。將待鍍金屬與電源負極相連作陰極；、方法：鍍層金屬與電源正極相連作陽極；電鍍： 用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液配成電鍍液。電解的應(yīng)用、原理：陽極 Cu-2e-=Cu2+ ；Cu2+2e-=Cu、裝置：、電鍍工業(yè)：鍍件預(yù)處理電鍍液添加劑裝置：（如圖）現(xiàn)象 、陰極上有氣泡；、陽極有刺激性氣體產(chǎn)，能使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍；電解食鹽水 、陰極區(qū)附近溶液變紅，有堿生成原理： 通電前： NaCl =Na+Cl- H2O H+OH-原理 陰極（Fe）:Na+,H+移向陰極；2H+2e-=H2(還原反應(yīng))電解通電后：陽極（C）：Cl-、OH-移向陽極；2Cl-2e-=Cl2(氧化反應(yīng))總反應(yīng)：2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2+H2氯堿工業(yè)陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導(dǎo)電銅棒等、組成：陽極：金屬鈦網(wǎng)（涂有釕氧化物）；陰極：碳鋼網(wǎng)（涂有Ni涂層）陽離子交換膜：只允許陽離子通過，阻止陰離子和空氣通過；、裝置： 離子交換膜 法制燒堿： 原電池，化學(xué)電池，電解池氧化還原反應(yīng)與原電池的異同點?原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。原電池與電解池的異同點：原電池電解池電極正極、負極陰極、陽極電極確定由電極材料本身的相對活波性決定較活撥的是負極，較不活波的是正極由外接直流電源的正、負極決定，與負極相連的是陰極，與正極相連的是陽極電極反應(yīng)負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)電子流向電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流入正極電子從電源負極流入陰極再由陽極流會電源正極能量轉(zhuǎn)變化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娊怆娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能反應(yīng)自發(fā)性能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)反應(yīng)一般不能夠自發(fā)進行，需電解條件舉例Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4CuCl2=Cu+Cl2裝置特點無外接直流電源有外接直流電源相似之處均能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且同一裝置中兩個電極在反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等。原電池與電解池的判斷：原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律：若無外接電源，是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定；若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。電解池中陰離子去向陽極被還原。陽離子去向陰極被氧化。金屬腐蝕化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體(如：氧氣，氯氣，二氧化硫等)或非電解質(zhì)（如石油）等直接接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。例如，鐵與氯氣直接反應(yīng)而腐蝕，鋼管被原油中的含硫化合物服飾等?；瘜W(xué)腐蝕的速度隨溫度升高而加快。不純的離子在電極附件失去電子或者得到電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這個過程叫放電。金屬腐蝕是金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。由于與金屬接觸金屬與電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活波的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹，就是電化學(xué)腐蝕最典型的例子.三、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)析氫腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較強時) 陽極(Fe)：Fe-2e-=Fe2+ Fe2+2H2O=Fe(OH)22H+ 陰極(雜質(zhì))：2H+2e-=H2 電池反應(yīng)：Fe2H2O=Fe(OH)2H2由于有氫氣放出，所以稱之為析氫腐蝕。(2)吸氧腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時) 陽極(Fe)：Fe2e-=Fe2+ 陰極：O22H2O4e-=4OH- 總反應(yīng)：2FeO22H2O=2Fe(OH)2 由于吸收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成Fe(OH)3脫水生成Fe2O3 鐵銹。鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。Fe2H2O=Fe(OH)2H2 O22H2O4e-4OH- 2FeO22H2O=2Fe(OH)2 +2H+2e-H2析氫腐蝕主要發(fā)生在強酸性環(huán)境中，而吸氧腐蝕發(fā)生在弱酸性或中性環(huán)境中?；瘜W(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與氧化劑直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過程較活撥金屬被氧化的過程相互聯(lián)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生（四）、金屬的防護1、犧牲陽極的陰極保護法正極：要保護的金屬負極：比要保護金屬活潑的金屬2、外加電流的陰極保護法（比組成原