高一化學(xué)原電池知識(shí)要點(diǎn)歸納
原電池指的是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，關(guān)于原電池的內(nèi)容是我們?cè)谶x修四的化學(xué)課本學(xué)習(xí)的，對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，你了解得足夠深嗎?下面是百分網(wǎng)小編為大家整理的高一化學(xué)重要的知識(shí)，希望對(duì)大家有用!
高一化學(xué)原電池知識(shí)
第一節(jié)原電池
1、概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
2、組成條件：
�、賰蓚�(gè)活潑性不同的電極
�、陔娊赓|(zhì)溶液
�、垭姌O用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路
3、電子流向：
外電路：負(fù)極——導(dǎo)線——正極
內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽(yáng)離子移向正極的電解質(zhì)溶液。
4、電極反應(yīng)：以鋅銅原電池為例：
負(fù)極：
氧化反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)
正極：
還原反應(yīng)：2H++2e=H2↑(較不活潑金屬)
總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、負(fù)極的判斷：
(1)從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極，非金屬為正極。
(2)從電子的流動(dòng)方向負(fù)極流入正極
(3)從電流方向正極流入負(fù)極
(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極，陰離子流向負(fù)極。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
�、偃芙獾囊粯O為負(fù)極
�、谠鲋鼗蛴袣馀菀粯O為正極
第二節(jié) 化學(xué)電池
1、電池的分類：化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池、原子能電池
2、化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
3、化學(xué)電池的分類：一次電池、二次電池、燃料電池
4、常見(jiàn)一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等
5、二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電池或蓄電池。
6、目前已開(kāi)發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池
7、燃料電池：是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池。
8、電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫(xiě)出總的電池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。
負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，不過(guò)要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負(fù)極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。
當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)：
負(fù)極：2H2-4e-=4H+
正極：O2+4 e-4H+ =2H2O
當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí)：
負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O
正極：O2+2H2O+4 e-=4OH-
另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)和氧氣(氧化劑)。電極反應(yīng)式為：
負(fù)極：CH4+10OH--8e- =CO32-+7H2O;
正極：4H2O+2O2+8e- =8OH-。
電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
9、燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低
10、廢棄電池的處理：回收利用
高一化學(xué)選修四知識(shí)要點(diǎn)
電解池
一、電解原理
1、電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置也叫電解槽
2、電解：電流(外加直流電)通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動(dòng)的不是自發(fā)的)的過(guò)程
3、放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程
4、電子流向：
(電源)負(fù)極—(電解池)陰極—(離子定向運(yùn)動(dòng))電解質(zhì)溶液—(電解池)陽(yáng)極—(電源)正極
5、電極名稱及反應(yīng)：
陽(yáng)極：與直流電源的正極相連的電極，發(fā)生氧化反應(yīng)
陰極：與直流電源的負(fù)極相連的電極，發(fā)生還原反應(yīng)
6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng)：
陽(yáng)極：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
陰極：Cu2++2e-=Cu(還原)
總反應(yīng)式：CuCl2=Cu+Cl2↑
7、電解本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程，就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程
規(guī)律總結(jié)：金屬最怕做陽(yáng)極，做了陽(yáng)極就溶解，做了陰極被保護(hù)。
放電順序：
陽(yáng)離子放電順序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
陰離子的放電順序：
是惰性電極時(shí)：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
只要是水溶液H，OH以后的離子均作廢，永遠(yuǎn)不放電。是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電
注意先要看電極材料，是惰性電極還是活性電極，若陽(yáng)極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬，則陽(yáng)極反應(yīng)為電極材料失去電子，變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料，則根據(jù)陰陽(yáng)離子的放電順序，依據(jù)陽(yáng)氧陰還的規(guī)律來(lái)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。
電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律：
類型 | 電極反應(yīng)特點(diǎn) | 實(shí)例 | 電解對(duì)象 | 電解質(zhì)濃度 | pH | 電解質(zhì)溶 液復(fù)原 |
分解電解質(zhì)型 | 電解質(zhì)電離出的陰陽(yáng)離子分別在兩極放電 | HCl | 電解質(zhì) | 減小 | 增大 | HCl |
CuCl2 | --- | CuCl2 | ||||
放H2生成堿型 | 陰極：水放H2生堿 陽(yáng)極：電解質(zhì)陰離子放電 | NaCl | 電解質(zhì)和水 | 生成新電解質(zhì) | 增大 | HCl |
放氧生酸型 | 陰極：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電 陽(yáng)極：水放O2生酸 | CuSO4 | 電解質(zhì)和水 | 生成新電解質(zhì) | 減小 | 氧化銅 |
電解水型 | 陰極： 4H+ + 4e- == 2H2 ↑ 陽(yáng)極： 4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O | NaOH | 水 | 增大 | 增大 | 水 |
H2SO4 | 減小 | |||||
Na2SO4 | 不變 |
上述四種類型電解質(zhì)分類：
(1)電解水型：含氧酸，強(qiáng)堿，活潑金屬含氧酸鹽
(2)電解電解質(zhì)型：無(wú)氧酸，不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)
(3)放氫生堿型：活潑金屬的無(wú)氧酸鹽
(4)放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽
選修四化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
電解原理的`應(yīng)用
1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣
(1)電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法
(2)電極、電解質(zhì)溶液的選擇：
陽(yáng)極：鍍層金屬，失去電子，成為離子進(jìn)入溶液，M— ne— == Mn+
陰極：待鍍金屬(鍍件)：溶液中的金屬離子得到電子，成為金屬原子，附著在金屬表面Mn++ ne—== M
電解質(zhì)溶液：含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液
鍍銅反應(yīng)原理：
陽(yáng)極(純銅)：Cu-2e-=Cu2+
陰極(鍍件)：Cu2++2e-=Cu
電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液
(3)電鍍應(yīng)用之一：銅的精煉
陽(yáng)極：粗銅;
陰極：純銅;
電解質(zhì)溶液：硫酸銅
3、電冶金
(1)電冶金：使礦石中的金屬陽(yáng)離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來(lái)用于冶煉活潑金屬，如鈉、鎂、鈣、鋁
(2)電解氯化鈉：
通電前，氯化鈉高溫下熔融：NaCl == Na + + Cl—
通直流電后：陽(yáng)極：2Na+ + 2e— == 2Na
陰極：2Cl— — 2e— == Cl2↑
規(guī)律總結(jié)：原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無(wú)外接電源，又具備組成原電池的三個(gè)條件。
�、儆谢顫娦圆煌膬蓚�(gè)電極;
�、趦蓸O用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;
③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用)，只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。
(2)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)陰極為金屬，陽(yáng)極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí)，則為電鍍池。
(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián)，又有外接電源時(shí)，則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無(wú)外接電源時(shí)，先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極)，有關(guān)裝置為原電池，其余為電鍍池或電解池。
原電池，電解池，電鍍池的比較：
類別 性質(zhì) | 原電池 | 電解池 | 電鍍池 |
定義 （裝置特點(diǎn)） | 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 | 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 | 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬 |
反應(yīng)特征 | 自發(fā)反應(yīng) | 非自發(fā)反應(yīng) | 非自發(fā)反應(yīng) |
裝置特征 | 無(wú)電源，兩級(jí)材料不同 | 有電源，兩級(jí)材料可同可不同 | 有電源 |
形成條件 | 活動(dòng)性不同的兩極 電解質(zhì)溶液形成閉合回路 | 兩電極連接直流電源 兩電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路 | 1、鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負(fù)極； 2、電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 |
電極名稱 | 負(fù)極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬（能導(dǎo)電非金屬） | 陽(yáng)極：與電源正極相連 陰極：與電源負(fù)極相連 | 名稱同電解，但有限制條件 陽(yáng)極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 |
電極反應(yīng) | 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失去電子 正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子的電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕） | 陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失去電子，或電極金屬失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得到電子 | 陽(yáng)極：金屬電極失去電子 陰極：電鍍液中陽(yáng)離子得到電子 |
電子流向 | 負(fù)極→正極 | 電源負(fù)極→陰極 電源正極→陽(yáng)極 | 同電解池 |
溶液中帶電粒子的移動(dòng) | 陽(yáng)離子向正極移動(dòng) 陰離子向負(fù)極移動(dòng) | 陽(yáng)離子向陰極移動(dòng) 陰離子向陽(yáng)極移動(dòng) | 同電解池 |
聯(lián)系 | 在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) | ||
原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖：
陽(yáng)極失e-
正極得e-
負(fù)極失e-
陰極得e-
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