第六讲电化学基础
电化学是研究化学变化与电现象之间联系与规律的学科。在日常生活中，常常遇到化学变化引起电现象或一些电现象引起化学变化。
一、基本概念
1. 氧化、还原
我们已经学习了元素周期律，只有原子的最外层电子数达到8(第1电子外层为2)时，该元素才稳定，即第1电子外层—2电子稳定结构、第2~7电子外层—8电子稳定结构。一般来说，如果原子的最外层电子数达不到稳定结构，则原子会失去或得到电子达到稳定结构。发生了氧化还原的反应过程。
氧化：失去电子的过程
还原：得到电子的过程
2. 阴、阳极
阴极：发生还原反应的物质(电极)
阳极：发生氧化反应的物质(电极)
3.正、负极
负极：电势低的电极。
正极：电势高的电极。
示例1：有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验，其基本原理是在电解过程中使低价金属离子M n+(例如Co2+)氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成CO2而净化。该电化学净化法又称间接电化学氧化。其阳极反应式为：M n+-e-→M(n+1)+。若现按右下图所示进行实验，试回答下列问题：
(模拟有机废水的组成为：2滴甲醇，1.0mol/L硫酸1mL，0.1mol/L硫酸钴4mL)
（1）井穴板穴孔内应盛放溶液以便检验电解时产生的C02气体，现象是：。
（2）写出电解过程中的电极反应式：阳极：阴极：
（3）写出M(n+1)+氧化有机物(以甲醇为代表)的离子方程式：
(2001年江苏省高中学生奥林匹克竞赛(预赛))
解答：(1) 有氧化过程，必定同时会发生还原过程
通常检验C02气体是用Ca(OH)2生成白色沉淀
106
107
(2) 题目中已知M n+(例如Co 2+)。发生了阳极反应式为：M n+-e -→M (n+1)+
阳极: 2Co 2+－2e - → 2Co 3+ 阴极：2H +＋2e - → H 2↑
(3) 因电解时产生的C02气体，电解的有机物为甲醇
6Co 3+ +CH 3OH+H 2O ＝CO 2↑+6Co 2+ +6H +
4. 氧化还原反应
既有失去电子又有得到电子的一对反应称为氧化还原反应。
5. 氧化剂、还原剂
氧化剂: 在氧化还原反应中, 引起另一物质发生氧化反应的物质。此时，氧化剂本身被还原。
还原剂: 在氧化还原反应中, 引起另一物质发生还原反应的物质。此时，还原剂本身被氧化。
示例2：下列叙述正确的是：
A. 元素的单质可由氧化或还原该元素的化合物制得
B. 在化学反应中，得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强
C. 阳离子只能得到电子被还原, 阴离子只能失去电子被氧化
D. 含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性
(1999年河南省化学竞赛预赛试题)
解答： 根据氧化、还原剂的定义进行判断 (A D)
示例3: H -离子可以跟NH 3反应，223H NH NH H +=+-
- 根据该反应事实，可以得出的正确
结论是
A ．NH 3具有还原性 B. H -是很强的还原剂
C ．H 2既是氧化产物又是还原产物
D ．该反应属于置换反应
(1999年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛(预赛))
解答：根据氧化、还原剂的定义，H -价态升高，被氧化，是还原剂；B C
示例4: 有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合
物的化学式和应当具有的性质为 ( )
A ．I 2O 4 强氧化性
B ．I 3O 5 强还原性
C ．I 4O 9 强氧化性
D ．I 4O 7 强还原性
(2001年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛(初赛))
解答：因碘酸碘中碘元素呈+3、+5两种价态，所以应该为I (IO 3)3 (C)
(类似有：氯酸HClO 3、高氯酸HClO 4、溴酸HClO 3等)
一般情况下，价态越高，氧化能力越强；价态越低，还原能力越强
6. 电极反应、电池反应
阴极反应：在阴极上发生得电子的还原反应
阳极反应：在阳极上发生失电子的氧化反应
电池反应：电池的总反应—两个电极反应的之和
7. 原电池
将化学能转变为电能的装置称为原电池。
8. 电解池
将电能转变为化学能的装置称为电解池。
原电池与电解池比较：将原电池转变为电解池时，电池的阴、阳不变，但原来的负极变为正极、原来的正极已成为负极。
示例5: 目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为：2Na＋xS Na2S x，以下说法正确的是A．放电时，钠作负极，硫作正极B．放电时，钠极发生还原反应
C．充电时，钠极与外电源的正极相连，硫极与外电源的负极相连
D．充电时，阳极发生的反应是：S x2-－2e＝xS
(2000年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛(预赛))
解答：根据电池反应式，可判断正、负极和阴、阳极。(A D)
二、原电池与氧化还原
1. 原电池
如Zn- Cu电池，其电极反应：
阳极反应：Zn = Zn2+ + 2e- (氧化反应)
阴极反应：Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
两电极反应之和为电池反应。
电池反应Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu
在上述电池中: 阳极氧化过程中，电子从外电路由阴极流出；阴极得到电子，发生还原反应。根据物理中电位知识：电子流的方向与电流方向相反，电流由高电位(正极)向负电位流动。
2. 原电池放电功率
电流= 功率/电压
电量= it = nF (F = 96500C)
3. 电池书写规则
电池的图示表示法很不方便，常常采用电池图式表达式，如
)L
/
mol
1(
ZnS O
Zn
1(
CuS O
)L
Cu
/
mol
4
4
A. 发生氧化反应的负极(阳极)写在左边，发生还原反应的正极(阴极)写在右边。
108
109
B. 按实际电池顺序用化学式从左到右依次排列出各相组成(浓度)及相态(g 、l 、s 态)。
C. 用实垂线―|‖表示相与相之间的界面，用双实垂线―| |‖(有时用双虚垂线)表示盐桥即已消除液
体接界电势 。
D. 若参与电极反应的物质是气体或是同一元素的两种不同价态的离子，则需外加惰性电极(如C
或Pt)。
示例6：写出下列电池反应 (-) Pt|H 2( p 1)| H +(c 1) | | Fe 3+(c 2) ,Fe 2+(c 3)|Pt (+)
解答：根据电池书写规则
负极 H 2 = 2H + + 2e -
正极 2Fe 3+ + 2e - = 2Fe 2+
电池反应 H 2 + 2Fe 3+ = 2H + + 2Fe 2+
示例7：将 Ag 2O + Zn + H 2O — 2Ag + Zn(OH)2拆写成两个半反应。若依据这一反应构造一个
碱性原电池，电池的正极材料是_____。
解答：观察电池反应式中物质的价态的变化后，判断发生氧化、还原反应的物质。
电池正极：Ag 2O + 2e + H 2O ＝ 2Ag + 2OH -
电池负极： Zn + 2OH - ＝ Zn(OH)2 + 2e
所以，电池的正极材料应该为Ag 2O 。
4. 半电池
一个原电池由两个半电池组成，例如铜锌原电池由锌半电池和铜半电池组成。
如 Cu )L /mol 1(CuS O )L /mol 1(ZnS O Zn 44
锌半电池 Zn|ZnSO 4 (1mol/L)
铜半电池 Cu|CuSO 4 (1mol/L)
如 (-) Pt|H 2( p 1)| H +(c 1) | | Fe 3+(c 2) ,Fe 2+(c 3)|Pt (+)
氢半电池 Pt|H 2( p 1)| H +(c 1)
铁离子半电池 Pt|Fe 3+(c 2) ,Fe 2+(c 3)
5. 氧化还原电对
同一种元素不同价态的物质可组成氧化还原电对。表示为：氧化态/还原态。如: Zn 2+/Zn 、
Cu 2+/Cu 。除金属与其离子可组成电对外，同一种元素不同氧化数的离子、非金属单质与其相应的离
子以及金属与其难溶盐都可构成电对。如：Fe 3+/Fe 2+、H +/H 2、Cl 2/Cl –、Hg 2Cl 2/Hg 、AgCl/Ag
三、电极电势及其应用
1. 电极电势
原电池中有电流，表明原电池有电位差(即电池电动势)—构成两电极的电位不等(电极电势之差)。
当电极反应中所涉及的物质处于标准态时(各物质的浓度为1个单位，气体的压力为1标准压力，固体为纯态)，此时电极电势为―标准电极电势‖(?0 )。
单个电极的电势差的绝对值无法测得。如果能测得，必须有电子得失，此时电极性质发生了变化不是原来的电极。
但在实际中，只要测得各个电极对于同一基准电势的相对值，就可以计算出任意两个电极所组成的电池的电动势。
2. 标准氢电极
标准氢电极规定：氢气压力为1标准压力、溶液中H+活度为1时的氢电极。Pt|H2(p0)|a(H+)=1。电极反应2H+ + 2e =H2，其中[H+]=1.0 mol/L，P H2=100kPa。
?0298(H+/H2) =0.0000V
规定标准氢电极的电极电势在任何条件下为零。
3. 标准电极电势
规定：将标准氢电极作为阳极，待测电极为阴极，组成电池
Pt|H2(p0)|a(H+)=1| |待测电极
此电池的电动势即为待测电极的电极电势。
标准电极电势：待测电极中各反应组分均处于各自的标准态时的电极电势。
4. 电极电势的应用
(1) 判断氧化剂、还原剂的相对强弱。
?值越大，电对中氧化型物质(氧化剂)的氧化能力越强，还原型物质的还原能力越弱；
?值越小，电对中还原型物质(还原剂)的还原能力越强，氧化型物质的氧化能力越弱。
电极电势越低越容易被氧化，电极电势越高越容易被还原
(2) 对既有氧化性又有还原性的物质，应选用不同的电对的电极电势?
①H2O2 +2H+ +2e = 2H2O ?0= 1.776V
②O2 +2H+ +2e = H2O2?0 = 0.595V
(3) 氧化还原反应对应的原电池电动势大于0，反应可以自发进行。
(4) 求氧化还原反应的平衡常数
0592
.0
)] (
)
(
[n
K
lg 0
0-
?
-
+
?
=
n：反应式中电子转移数，?0(+)、?0(-)为电池两电极标准电极电势
a. 难溶盐溶度积的电化学测定方法
示例8: 如将AgCl = Ag+ + Cl–反应设计为下列电池：
110
111
(–) Ag|Ag +(1mol/L)‖Cl –(1mol /L)|AgCl|Ag(+)
正极反应 AgCl + e - = Ag + Cl –
负极反应 Ag = Ag + + e -
测得电池的电动势 E = – 0.577V
则：lgK = – 0.577/0.0592 = – 9.7466
K= 1.8×10–10 = K sp (反应的平衡常数即为K sp )
示例9: 已知氧化还原反应平衡常数K 的计算式为lgK=(n/0.059) △E 0;
E 0Hg 2+/Hg22+ ＝+0.92V , E 0Hg 2+/Hg ＝+0.78V 。
常温下Hg 22+＝Hg + Hg 2+的平衡常数是 。(2004年―东华杯‖化学竞赛试题)
解答：△E 0 ＝ E 0Hg 2+/Hg22+ - E 0Hg 2+/Hg
lgK = (n/0.059) △E 0 = -1.186 K= 0.065
对于这类沉淀反应，一般常常将金属离子设为还原反应，含有难溶盐物质的设为氧化反应。
b. 对于中和反应的平衡常数(水的离子积K W )：O H OH H 2→+-+
A. 用氢气电极Pt )p ,g (H )m (H )m (OH )p ,g (H Pt 2212+-
B. 用氧气电极Pt )p ,g (O )m (H )m (OH )p ,g (O Pt 2212+-
5. 外因对电极电势的影响(物质浓度的影响)
能斯特方程: ]
Ox [[Re]lg n 0592.00-?=? ① 可用浓度代替活度；
② 式中[氧化型] 、[还原型]的浓度应包括半反应中的所有物质；
③ 浓度或分压上要有与计量数相同的指数；
④气体用压力表示，纯固体、纯液体的浓度作为常数 (数值为1)处理。
如 (1/2)H 2(g,100kPa) + AgCl(s) = Ag + H +(m) + Cl -(m)
AgCl 0H Cl H Ag 0
a )p /f (a a a ln F RT E E 2-++-= -+-=Cl H 0a a ln F
RT E E 示例10: Fe 3+离子可以被I －离子还原为Fe 2+离子，并生成I 2，但如果在含Fe 3＋离子的溶液
中加入氟化物，然后再加入KI ，就没有I 2生成。通过计算解释上述现象。已知： E 0(Fe 3＋/Fe 2＋)
＝0.771V, E 0(I 2/I -)＝0.535V
Fe 3+＋6F - ＝ [FeF 6]3- K 稳＝1.7×10-16
112
(2002年广东省高中化学竞赛（复赛）试题) 解答：]
Ox []d [Re lg n 0592.00-?=? )
]F [K /(]FeF []Fe [lg n 0592.0]Fe []Fe [lg n 0592.063620320Fe /FeF 225--+++-?=-?=?+-稳 示例11: 用作人体心脏起博器的电池规格与通常的电池有很大的不同，例如要求是一次电池，输
出功率只需几个毫瓦，但必须连续工作若干年，其间不需要维护保养，并且要有绝对的可靠性，工
作温度要与人体正常体温(37.4度)相适应。化学家设想出由Zn 2+/Zn 和H +/O 2,Pt 两电极体系构成一
―生物电池‖，体系的体液含有一定浓度的溶解氧。若该―生物电池‖在低功率下工作，人体就易适应
Zn 2+的增加和H +的迁出。请回答下列问题：
(1) 写出该电池的电极反应和电池反应。
(2) 如果上述电池在0.80V 和4.0′10-5 W 的功率下工作，该―生物电池‖的锌电极的质量为5.0g ，试问
该电池理论上可以连续工作多长时间才需要更换(已知锌的相对原子质量为65.39)
(2002全国高中化学竞赛(江苏省浙江省赛区)预赛试题)
解答：(1) 电极反应
负极 Zn – 2e = Zn 2+
正极 (1/2)O 2 + 2H + +2e = H 20
电池反应 Zn + (1/2)O 2 + 2H + = Zn 2+ + H 20
(2) 电流 = 功率/电压 = 4.0′10-5/0.8 = 5.0′10-5 A
5.0g 锌溶解放出的电量为 (5.0/65.39) ′2 ′96500 = 14757.6C
输出电流为5.0′10-5 A 时可维持的时间t
t = 14757.6C/ = 5.0′10-5 A = 3.0′108 s = 9.5年
示例12: 据报道，最近摩托罗拉公司研制出一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手
机电池，电量可达现用镍—氢电池或锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电。请回答以下问
题：（1）甲醇是 极，电极反应是 ；
（2）电池反应的离子方程式是 。
(2002年全国高中生化学竞赛辽宁选拔赛试题)
解答：(1) 甲醇(可燃物质)和氧气电池中，氧气被还原，甲醇(可燃物质)被氧化。
负；CH 3OH - 6e ￣ + 8OH ￣ ═ CO 32￣ + 6H 2O
(2) 2 CH 3OH +3O 2 + 4OH ￣ ═ 2CO 32￣ + 6H 2O
6. 元素电势图及其应用
113
n 总?总 ＝ n 1?1 + n 2?2 + n 3?3+ ······
元素电势图的用途：(1) 计算未知电对的电极电势；(2) 判断中间价态物质能否发生歧化反应。
示例13: 镅（Am ）是一种用途广泛的錒系元素。241Am 的放射性强度是镭的3倍，在我国各
地商场里常常可见到241Am 骨密度测定仪，检测人体是否缺钙；用241Am 制作的烟雾监测元件已广
泛用于我国各地建筑物的火警报警器（制作火警报警器的1片241Am 我国批发价仅10元左右）。镅
在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势（E /V ）如下，图中2.62是Am 4+/Am 3+的标准电极电势，
-2.07是Am 3+/Am 的标准电极电势，等等。一般而言，发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的
标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。
试判断金属镅溶于稀盐酸溶液后将以什么离子形态存在。简述理由。附：E (H +/H 2) = 0 V;
E (Cl 2/Cl -) = 1.36 V ；E (O 2/H 2O) = 1.23 V 。(中国化学会2002年全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题)
解答：E (Am n +/Am) < 0, 因此Am 可与稀盐酸反应放出氢气转化为Am n +, n = 2,3,4;但
E (Am 3+/Am 2+)< 0, Am 2+一旦生成可继续与H +反应转化为Am 3+。或答：E (Am 3+/Am)<0，n =3 。
E (Am 4+/Am 3+)>E (AmO 2+/Am 4+), 因此一旦生成的Am 4+会自发歧化为AmO 2+和Am 3+。
AmO 2+是强氧化剂，一旦生成足以将水氧化为O 2, 或将Cl －
氧化为Cl 2，转化为Am 3+, 也不能稳定存在。相反，AmO 2+是弱还原剂，在此条件下不能被氧化为AmO 22+。
Am 3+不会发生歧化（原理同上），可稳定存在。
结论：镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为Am 3+。
7. 金属活动顺序表与电极电势
电对中氧化型物质(氧化剂)的氧化能力越强
K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 电对中还原型物质(还原剂)的还原能力越强
各金属的电极电势(V)：
四、电解与电镀
1. 电解过程
(1) 电解槽的正极(阳极)和电源的正极(阴极)相连接；电解槽的负极(阴极)和电源的负极(阳极)相连接。
(2) 电解池的两极
阴极: 与电源负极相连的电极。(发生还原反应)
阳极: 与电源正极相连的电极。(发生氧化反应)
(3) 电解池中的电子的移动方向
电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(得到被还原)
电解池中阴离子(失去电子被氧化)→电解池阳极→电源正极
2. 离子的放电顺序
一般情况下，在一电对中，电极电势越高的氧化态在阴极越易得到电子被还原，电极电势越低的还原态在阳极越易失去电子被氧化。
在阴极：阳离子得到电子而析出的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+在阳极：阴离子失去电子的顺序为：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH- ＞含氧酸根
注：在阳极一些金属也会失去电子成为离子(金属活动顺序表中的顺序)
有时，在电解时在电极上发生反应物质的顺序与金属活动顺序表中的顺序不一致，为什么？原因是由于电极在反应过程中有超电势η。
为什么会有超电势？原因1：由于电极表面浓度偏离本体溶液的浓度。原因2：由于电极上发生的电化学反应的迟缓性引起的偏离。(如脱去或得到溶剂化的水，有的放电速度较慢)。
因此，电解时，对于阴极、阳极均可能发生多种电极反应时，阳极上能够发生氧化的各电极反应中实际电极电势最低的反应优先进行，阴极上能够发生还原的各电极反应中实际电极电势最高的反应优先进行。
示例14: 用Pt电极电解Cu(NO3)2和NaCl的混合液，在阳极上首先放出；在阴极上首先析出的物质是。
解答：溶液中有Cu2+、Na+、H+、NO3-、Cl –、OH–离子，根据在阳极上阴离子失去电子的顺序(S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH- ＞含氧酸根)和在阴极上阳离子得到电子而析出的顺序(Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+)可知：Cl2 Cu
3. 电解定律
对于电对氧化型+ ze →还原型
114
115
电路中每流过 1mol 电子，在电极上有 1 mol 的电子得失的电化学反应。
1mol 电子的电量 (F )＝ 96485 ≈ 96500 (C/mol)
电路中流过的电量 ＝ It
所以，在电解过程中，在电流为I(A)、电解时间为t(s) ，则电解时物质的得失电子的摩尔数为：
n = Q/F = It/F
则电解物质的量为：n = It/(Fz)
根据物质(电子)守恒定律，电解时的理论产率应为100%。
示例15: 有两只串联的电解池(惰性电极)，甲池盛有CuSO 4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的
稀溶液。电解时当甲池电极析出1.6gCu 时，乙池电极析出5.4g 金属，则乙池的溶质可能是( )
A ．AgNO 3
B ．Cu(NO 3)2
C ．Mg(NO 3)2
D ．Al(NO 3)3
解答：析出1.6gCu 时 得到的电子摩尔数为：（1.6÷64×2）＝ 0.05 (mol)
因两只电解池串联。根据串联电路电量相等的原理，析出5.4g 金属所需的电量也应为0.05电子
摩尔数。析出金属应为：Ag(5.4g) Mg(0.6g) Al(0.45g)
示例16: 100.0g 无水氢氧化钾溶于100.0g 水。在T 温度下电解该溶液，电流强度I = 6.00安培,
电解时间10.00小时。电解结束温度重新调至T ，分离析出的KOH ·2H 2O 固体后，测得剩余溶液的
总质量为164.8g 。已知不同温度下每100g 溶液中无水氢氧化钾的质量为:
求温度T ， F = 9.65X104 C/mol ，
相对原子质量：K 39.1 O16.0 H 1.01 (1998年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题)
解答：电解反应是水分解为氢和氧。10.00小时6.00A 总共提供电量Q=It=216·103C ，相当于
2.24mol 电子，每电解1mol 水需电子2mol ，故有1.12mol 水，即20.1g 水被电解。故结晶的KOH ·2H 2O
的质量为15.1g 。故：
结晶的KOH 的质量为： （15.1g/92.1g ·mol -1）·M (KOH) = 9.20g
剩余的溶液的质量分数浓度为 %1.55%100)/()()()(2=?+KO H O H KO H m m m 根据溶解度数据，T 应在20℃~30℃之间，由于本题有效数字位数不多，可以设此温度溶解度与
温度呈线性关系（作不作图得分相同），
则 T=20℃+(55.1-52.8)/(55.8-52.8)·10℃=28℃
示例17: 工业上处理含Cr 2O 72－
的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl ，搅拌均匀；②用Fe 为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉
淀，废水达到排放标准。试回答：
（1）电解时的电极反应： 阳极 阴极
（2）写出Cr 2O 72－
转变成Cr 3+的离子反应方程式： （3）电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？
116
(2000年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛（预赛）试题)
解答：(1) 根据题目中的已知条件，
阳极 +=-2Fe e 2Fe 阴极↑=++2H e 2H 2
（2）O H 7Fe 6Cr 2H 14Fe 6O Cr 2332272++=++++++-
（3）由于H ＋在阴极放电，破坏了水的电离平衡，产生大量OH －，OH －与Cr 3＋、Fe 3＋
反应生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。
示例18: 某学生试用电解法根据电报上析出的物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方
案的要点为：(1)用直流电源电解CuCl 2溶液，所用仪器如右图：(2)在电流强度为1安培，通电时间
为t 秒时，精确测得某电极上析出的Cu 的质量为mg 。回答：
（1）连接这些仪器的正确顿序为E 接 ，C 接 ， 接F 。
实验线路中的电流方向为 → → → → →
（2）写出B 极上发生反应的离子方程式
G 试管中淀粉K1溶液变化的现象为 ，相应的离子方程式为
（3）为精确测定电极上析出Cu 的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是(选填下列操作步骤
的编号)
①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的Cu ，并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低
温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的Cu 后称量 ⑥再次低温烘干后称量到恒重。
（4）已知电子的电量为1.6×10
—19C ，试列出阿伏加德罗常数的计算表达式N A ＝ 。(2001年湖北省高中学生化学竞赛试题)
解答： (1) D 、A 、B F 、B 、A 、C 、D 、E
(2) 2Cl - - 2e = Cl 2(1分) 变蓝 Cl 2 + 2I - = I 2 + 2Cl -
(3) ①、②、④、⑥
(4) Q = It = nF = n N A e
It = n N A e = (2m/M Cu ) N A e = (2m/63.55) N A ?1.6?10-19
N A (1.986It ×1020)/m ≈ (2It ×1020)/m 五、化学电源
1. 一次电池（如Zn-Mn 干电池）
负极 Zn(s) = Zn 2+
+2e
117
正极 MnO 2(s)+2NH 4+(aq)+2e - = Mn 2O 3(s)+2NH 3+H 2O
电池总反应： Zn+MnO 2(s)+ 2NH 4+(aq) = Zn 2++ Mn 2O 3(s)+2NH 3+H 2O
示例19: 日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质（其中加
入MnO 2氧化吸收H 2），电极反应可简化为：+
=-2Zn e 2Zn 234H NH 2e 2NH 2+=++
（NH 3再
用于结合Zn 2+）。根据上述叙述判断下列说法中正确的是： A. 干电池中Zn 为正极，碳为负极
B. 干电池工作时，电子由碳极经外电路流向Zn 极
C. 干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器
D. 干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
(1999年江苏省高中学生化学奥林匹克竞赛(预赛)试题)
解答：C
2. 二次电池（如铅蓄电池）
Pb + PbO 2+ 2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O 示例20: 镍镉充电电池，电极材料是Cd 和NiO(OH)，电解质是KOH ，电极反应分别是：Cd ＋
2OH -－2e ＝Cd(OH)2，2NiO(OH)＋2H 2O ＋2e ＝2Ni(OH)2＋2OH -
下列说法不正确的是
A. 电池放电时，负极周围溶液的pH 不断增大
B. 电池的总反应是Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O ＝Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
C. 电池充电时，镉元素被还原
D. 电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接
(2001北京市高中化学竞赛（选拔赛）试题)
解答：电池的总反应是两电极反应之和。A
3. 燃料电池
可燃物质和氧化物(如氧气)组成的电池称为燃料电池。此类电池因电池反应产物不造成环境污
染，故也常常称为绿色电池。电池放电时，氧化物(如氧气)被还原，可燃物质被氧化；因电池放电时
有水生成，故电池介质的浓度将发生变化。
如氢气-空气(空气中含有氧气)电池：
负极：H 2 + 2OH - = 2H 2O + 2e -
正极：O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH -
电池反应为 2H 2 + O 2 = 2H 2O
示例21: 用二根铂丝作电极插入KOH 溶液中，分别向两极通入甲烷和氧气，可作为一种燃料
电池的模拟装置。试判断下列说法正确的是
A. 通氧气的铂极为负极
B. 此电池反应为CH 4+2O 2= CO 2+2H 2O
C. 此电池放电时，KOH浓度不变
D. 此电池放电时，KOH浓度会发生变化
解答：电池中甲烷为可燃物质，被氧化。因燃料电池放电时有水生成，故电池介质的浓度将发生变化。(B D)
示例22: :以Li2CO3和Na2CO3熔融物为电解质，一极通入CO，另一极通入CO2和O2，组成燃料电池。则下列说法中，正确的是
A. 正极反应为O2+2CO2+4e→2CO32-
B. 负极反应为CO+4OH- - 2e→CO32-+2H2O
C. 正极反应为O2+4e→2O2-
D. 负极反应为CO+ CO32-→2CO2 + 2e
解答：CO被氧化，为负极(A D)
示例23: 在长期载人太空飞行宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9kg氧气，呼出1.0kg 二氧化碳。为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索。
方法一、有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物(以过氧化钠为例)的容器，并把处理后的气体充入座舱。有关反应的化学方程式是（1）（2）
将处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是
方法二、有的科学家根据电解原理设计了飞船内空气更新实验系统，该系统结构示意图如下：
（1）管道①把飞船座舱中含较多二氧化碳的潮湿空气通入“电化学士氧化碳处理系统”的N 极室，通过该电极反应可以便二氧化碳不断被吸收；该屯极反应式为
，其电解产物吸收二氧化碳的离子方程式为
在N极吸收二氧化碳后形成的离子会通过隔膜进入M极室，通过M极的电极反应可使二氧化碳从电解液中释放出来，并保持系统内的pH不变：该电极反应式为
二氧化碳逸出的离子方程式为
（2）管道②是将处理后的空气混入“电解水系统”产生的新鲜氧气，然后通入飞船座舱内供宇航员呼吸用。在“电解水系统”中，Y为极(填“明”或“阳”)，x极的电极反应式为（3）逸出的二氧化碳没有排出飞船外，而是通过管道③进入“二氧化碳还原系统”。在该系统内，二氧化碳跟氢气在一定条件下反应，其产物有甲烷等气体，请评价这样处理的重要意义
118
119
(2001年湖北省高中学生化学竞赛试题)
解答：方法一：(1)2Na 2O 2+2CO 2 == 2Na 2CO 3+O 2↑
(2) 2Na 2O 2+2H 2O == 2NaOH+O 2↑ 补充适量水蒸气
方法二：(1) 2H 2O+O 2+4e=4OH — CO 2+2OH —
== CO 32- + H 2O 2H 2+4OH —
-4e=4H 2O CO 32- + H 2O == CO 32- + H 2O (2) 阴 4OH —- 4e == 2H 2O+O 2↑
(3) 生成的甲烷可作飞船的气体燃料，体现了物质的循环使用和充分利用。
示例24: 据报道，美国正在研究用锌蓄电池取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大的特点，其电池反应为,222ZnO O Zn =+其原料为锌粉、电解液和空气。则下列叙述正确的是（ ）。
A ．锌为正极，空气进入负极
B ．负极反应为+
=-22Zn e Zn
C ．电解液肯定不是强酸
D ．正极发生氧化反应
(2001年全国高中化学竞赛（陕西赛区）试题)
解答：B C
示例25: 以Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融物为电解质，一极通入CO ，另一极通入CO 2和O 2，组成燃料电池。则下列说法中，正确的是
A.正极反应为O 2+2CO 2+4e →2CO 32-
B.负极反应为 CO+4OH - - 2e →CO 32-+2H 2O
C.正极反应为O 2+4e →2O 2-
D.负极反应为CO+ CO 32-- 2e →2CO 2
(2002年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题)
解答：A D
示例26: 电池虽小污染却大。废电池必须进行集中处理的问题已提到议事日程。主要原因是（ ）
A. 回收其中的石墨电极
B. 回收利用电池外壳的金属材料
C. 不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物质
D. 防止电池中的对土壤和水源的污染
解答：在电池制作过程中，为了使电池放电速度快、电位稳定，常常在电池中加入汞、镉和铅等重金属离子。(D)
示例27: 将铂电极置于KOH 溶液中，然后分别向两极通入CH 4和O 2，即可产生电流，此为一燃料电池，下列叙述正确的是
A 通入CH 4的电极为正极
B 正极电极反应为O 2＋2H 2O ＋4e ＝4OH －
C 通入CH 4的电极反应为CH 4＋2O 2＋4e ＝CO 2＋2H 2O
D 负极电极反应为CH 4＋10OH －－8e ＝CO 32－
＋7H 2O (2003年湖南省化学竞赛预赛试题)
解答： B D
示例28: 己二腈[CN(CH2)4CN]是合成尼龙－66的原料，若以丙烯腈(CH2=CHCN)为原料合成时，因多步工艺导致产率不太高，然而用Pb作阳极，以对－甲基苯磺酸甲乙胺作电解液（以增大导电性），电解丙烯腈可一步完成制备己二腈，则它的阳极反应式为①，理论产率应为②（由概率估算）。
有机合成不但可用电解法完成，同时有机合成也可形成原电池，既生产产品，又生产电能。
例如，用烯烃生产卤代烃，约可得到0.8伏的电势差。试以
R
RCH CHR'+Cl2==CH CH R'
为例，制成原电池时，其正极反应式为③，负极反应式为④。
(2005年全国高中化学竞赛（安徽赛区）初赛试题)
解答：①根据题中所给反应物和产物，2CH2=CHCN+2H++2e- = CN(CH2)4CN
②根据物质(电子)守恒定律，电解时的理论产率应为100%。
③根据题中所给的电池反应，可判断正极反应Cl2 + 2e- →2Cl-
④有机电化学。正极反应RCH=CHR’+2Cl- -2e- →R-CHCl-CHCl-R’
120
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
2021届新课标高考化学一轮复习同步测控（教师版） 专题2：电化学基础及其应用（1）（精品） 第I卷选择题（50分） 一、选择题（本题共10小题，共50分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。） 1、（2020·盐城模拟）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2 2、（2020郴州模拟）将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述正确的是 A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2＋ B．铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流 D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理 【解析】对NaOH溶液而言Al比Mg活泼，故Al为负极，Mg为正极，负极电极反应式为：Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O，故A、B两项均不正确；内电路 是阴、阳离子定向移动形成电流，故C项不正确；Al表面氧化膜不必另外处理， 溶液中NaOH即可使其溶解，故D项正确。 3、（2020江西五校联考）碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－ C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 4、(2020·天津高考，4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 【解析】由锌铜原电池原理可知,锌电极为负极,失电子,发生氧化反应,铜电极为正极,得电子,发生还原反应,A项错误;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过,两池中c(S)不变,B项错误;电解过程中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进 入乙池,乙池中Cu2++2e-Cu,其溶液中的离子转换为Cu2+→Zn2+,摩尔质量 M(Cu2+) 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 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 - 化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 - 【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` 《电化学基础》知识点 归纳 https://www.doczj.com/doc/9215470408.html,work Information Technology Company.2020YEAR 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 - 放电 充电 化学专题复习：电化学基础(完整版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 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` △ 电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 （1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 （2）原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 （3）原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。 2、原电池原理的应用 （1）依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。 ②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。 （2）原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动； ②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。 注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极； 内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法： （1）由组成原电池的两极材料判断 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。 电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。 （3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 （4）根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。 （5）根据电极质量增重或减少来判断。 工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极（正极）放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。 （6）根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。 本节知识树 电化学基础原理及应用 电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。因此本课题有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时，通过设计一些有趣的实验和科学探究活动，可以激发和培养学生探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 电化学是高考命题的热点之一。电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密，既可以综合学科内知识，又可以与生产、生活、新科技、新技术等相联系，是不容忽视的知识点。预计在今后的高考中，对该部分内容的考查仍会保持目前东风热度。在题型上应以传统题型为主，其中原电池的工作原理、电解产物的判断与相关计算、电极反应式及电池反应方程式的书写、离子的转移方向、溶液pH的变化仍会是高考的热点。 本课题共包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。 计划课时安排： 原电池2课时 化学电源2课时 电解池2课时 金属的电化学腐蚀与防护2课时 电化学原理综合应用2课时 Zn 专题一 原电池 【课标要求】 体验化学能与电能相互转化的探究过程,认识原电池，掌握原电池的 工作原理。 【学习重点】 1.初步认识原电池概念、原理、组成及应用； 2. 了解原电池的工作原理，探究组成原电池的条件，会写电极反应 式和电池反应方程式 【学习难点】 通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化 的本质，以及这种转化的综合利用价值。 再现历史：1799年意大利物理学家——伏打 如右图所示，组成的原电池： 问题：①. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ ②. 锌片和铜片连接在一起插入稀硫酸，现象又怎样？ ③. 锌片的质量有无变化？溶液中C(H +)如何变化？ ④. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ ⑤. 电子流向如何？ 〖思考与交流〗 当电解质溶液为CuSO 4溶液时： Zn 电极是____极，其 电极反应为____________ _，该反应是________反应；Cu 电极是____ 选修四化学反应原理 电化学基础 第一节原电池 知识梳理： 考点一原电池的工作原理： 1．原电池装置中的能量转化________转化为________。 2．原电池的电极 原电池的负极——______金属——发生______反应——向外电路______电子。 原电池的正极——________金属(或惰性电极如石墨)——发生______反应——______外电路提供的电子。 3．原电池的构成条件 (1)能自发地发生________________。 (2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。 (3)由还原剂和导体构成______极系统，由氧化剂和导体构成______极系统。 (4)形成__________(两电极接触或用导线连接)。 4．工作原理(以铜锌原电池为例) 练习：1．下列装置可以形成原电池的是________(填字母)，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式。正极：__________ ________；负极：____________________。 【答案】B银片：2Ag＋＋2e－===2Ag铜片：Cu－2e－===Cu2＋ 2．分析下图所示的4个原电池装置，其中结论正确的是() A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 【答案】B 考点二 化学电源 1．碱性锌锰干电池——一次电池 负极：__Zn －2e －＋2OH － ===Zn(OH)2 ____； 正极：2MnO 2＋2H 2O ＋2e －===2MnOOH ＋2OH － 。 电池反应：Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===Zn(OH)2＋2MnOOH 。 3．氢氧燃料电池(分别写出碱性介质、酸性介质中) (1)构造 负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。 (2)电极反应 负极：_______________________________； 正极：_______________________________。 电池反应：______________________________。 (3)优点：______________________________________(写一条)。 (4)锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜( )(2012海南卷—5B) (5)锂碘电池的反应为2Li(s)＋I 2(s)===2LiI(s)，则碘电极作该电池的负极( )(2012广东卷) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 2．铅蓄电池——二次电池 (1)构造：负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。 (2)电极反应 负极：________________________________； 正极：PbO 2＋2e － ＋4H ＋ ＋SO 2－ 4===PbSO 4＋2H 2O 。 电池反应：PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4 放电 充电 2PbSO 4＋2H 2O 。 (3)优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。 3．判断下列说法是否正确(对的画“√”，错的画“×”)。 (1)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料( ) (2013浙江卷—7A) (2)以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应为CO ＋ 4OH －－2e －===CO 2－ 3＋2H 2O( ) (2013福建卷—11D) (3)Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材 料( ) (2012江苏卷—5B) Pb －2e － ＋SO 2－ 4===PbSO 4 第一章绪论 1, 电化学:研究两类导体的界面现象以及上面发生的化学变化的一门科学 2, 电化学反应:在两类导体界面间进行的有电子参加的化学反应.(电极反应) 3 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。 4 电解质的分类: (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 5 法拉第定律: 电极上通过的电量与电极反应中反应物的消耗量或产物的产量成正比. 法拉第定律成立的前提是：电子导体中不包含离子导电的成分，而离子导体中也不包含电子导电的成分。 电化当量:电极上通过单位电量所形成产物的质量. 电流效率=当一定电量通过时，在电极上实际获得的产物质量/同一电量通过时根据法拉第定律应获得的产物质量 第二章电解质溶液 6离子水化：由于离子在水中出现而引起结构上的总变化。离子水化影响双电层呵极化，离子水化影响电解质的扩散系数和活度系数， 7水化热（焓）：一定温度下，1mol自由气态离子由真空进入大量水中形成无限稀溶液时的热效应称为离子的水化热 8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。水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。 9 水化数：水化膜中包含的水分子数。主要指原水化膜（原水化数），但由于原水化膜与二级膜之间无严格界限，所以是近似值；是定性概念，不能计算与测量 只有离子停留的时间大于水分子取向的时间才能形成原水化膜，离子电荷越多，半径越小，离子水化数越大。 物质粒子在溶液中的传质方式有三种:即电迁移,扩散和对流. 10 离子在化学势梯度作用下的运动——扩散（稳态和非稳态） 离子在电场作用下的运动——电迁移 11离子间相互作用的离子氛理论 离子氛的概念：由于中心离子的电场是球形的，故这一层电荷的分布也是球形对称的，我们将中心离子周围的这层电荷所构成的球体称为离子氛。 （德拜－休克尔理论） 离子氛理论的 基本假设 1） 在稀溶液中，强电解质是完全电离的； 2） 离子间的相互作用主要是静电引力； 3） 离子所形成的静电场是球形对称的（离子氛）每个离子可看成是点电荷； 4） 离子的静电能远小于离子的热运动能； 5） 溶液的介电常数约等于纯溶剂的介电常数。 中心离子的电荷与离子氛电荷的大小相等，符号相反。将中心离子与离子氛和在一起考虑，它是电中性的。也就是说，可以把溶液中大量的离子与离子间的作用，完全集中在中心离子和离子氛间的相互作用。 离子氛电位：？ 离子氛厚度:任取一个中心离子A ：由于热运动和静电作用的双重作用的结果使得只在与球心距离≥δ的空间内有离子氛电荷存在，把上述两个带电体相互作用的有效距离确定为 κ-1，称为离子氛厚度（半径）。 2 12200111000??? ?=∑-i i A R Z c N e kT K εε IV Fe Zn III I II Fe Zn 化学专题复习：电化学基础 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ） 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＋SO24-－ 2e＝PbSO4 正极（氧化铅）： PbO2＋ 4H+＋SO24-＋2e ＝PbSO4＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋ 2H2O－ 2e ＝PbO2＋4H+＋SO24- 阳极： PbSO4＋ 2e ＝Pb＋SO24- 放电 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2 44＋2H2 SO充电2PbSOO 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：Ｏ2＋4 e4H + =2H2O 当电解质溶液呈碱性时：负极： 2H＋4OH－4e ＝4H2 O正极：Ｏ2＋ 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： ＝32-＋7H2；正极： 2 ＋2＋8e-＝。 负极： CH4＋10OH－－8e- CO O4H O2O 电池总反应式为： CH4＋2O2＋2KOH＝K2 3＋3H2 O CO 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 第四章电化学基础知识点归纳 第四章电化学基础知识点归纳 一、原电池课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲 1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。 2、原电池原理的应用（1）依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。（2）原电池中离子移动的方向①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法：（1）由组成原电池的两极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。电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。（3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。（4）根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。（5）根据电极 电化学基础知识 1. 化学电源 化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。 常见的电池大多是化学电源。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。 2.电化学体系的分类 通常把电化学体系分为三大类型： （1）原电池：即化学电源，两个电极和外电路负载接通后，能自发地将电流送到外电路中做功。 （2）电解池：与外电源组成回路，强迫电流在电化学体系中通过并促使电化学反应发生，电能非自发地转化为化学能，对应于电池的充电过程。 （3）腐蚀电池(短路原电池)：反应能自发地进行，但是不能对外做功，只能起破坏金属的作用，这一点对电池的储存性能和循环性能影响很大，在电池体系中，应该尽可能避免和消除。 3. 电动势 电动势是两个电极的平衡电极电位之差，用符号E表示，单位为伏特（符号V）。 4. 额定容量 在设计规定的条件（如温度、放电率、终止电压等）下，电池应能放出的最低容量，单位为安培小时Ah，以符号C表示。容量受放电率的影响较大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯数字标明放电率，如C20=50Ah，表 明在20时率下的容量为50安·小时。实际运用中，由于电池中可能发生的副反应以及设计时的特殊需要，电池的实际容量往往低于理论容量。 5. 开路电压 电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时（即没有电流通过两极时）电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。 电池的开路电压用V开表示，即V开= Ф+- Ф-，其中Ф+、Ф-分别为电池的正、负极电极电位。电池的开路电压，一般均小于它的电动势。 6. 额定电压 电池在常温下的典型工作电压，又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参考。电池的实际工作电压随不同使用条件而异。 额定电压只与电极活性物质的种类有关，而与活性物质的数量无关。 7. 内阻 电池的内阻是指电流通过电池内部时受到的阻力。它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。由于内阻的存在，电池的工作电压总是小于电池的电动势或开路电压。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，常随电流密度增大而增加。 内阻是决定电池性能的一个重要指标，它直接影响电池的工作电压，工作电流，输出的能量和功率，对于电池来说，其内阻越小越好。 电化学工程 一、专业介绍 1、学科简介 电化学工程属于自设专业（自设专业是指在教育部专业目录中没有、而学校根据自己的特点和社会发展的需要设立的专业）、属于冶金工程一级学科下的二级学科。本专业学生主要学习电化学工业生产中所必需的基础理论和各种类型电化学反应器的设计方法，学习将小型实验成功地向电化学过程实现工业化生产的方法，优化生产条件以取得最佳经济效益的途径。 2、研究方向 01电化学基础理论02冶金过程电化学03化学电源 04材料电化学05电化学腐蚀与防腐06电镀与化学镀 07新型电池材料（含锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、太阳能电池等电池材料）08新型电极材料09环境电化学 10电化学合成11电催化与电化学节能 12电化学过程的计算机仿真、优化与控制 3、考试科目 ①101政治②201英语 ③301数学一④912无机化学或976冶金原理 （注：研究方向及考试科目以中南大学为例） 二、专业培养目标 1．掌握物理化学、化学工程学、工程力学、电工学与工业电子 学、理论电化学与应用电化学等电化学工程的必需的基础理论、基础知识和基本技能； 2．具有设计电化学反应器和设计工艺流程的能力； 3．具有组织与管理电化学过程的生产与监控和解决生产中出现的问题的能力； 4．具有电化学产品性能检测及产品质量控制的能力； 5．具有对新工艺、新技术、新材料研究与开发的能力； 三、与此专业相近的自设专业 应用电化学工程 四、相同一级学科下的其他专业 冶金物理化学、钢铁冶金、有色金属冶金 五、招收此自设专业的院校及开设年份 中南大学（2002年） 六、就业方向 毕业生既可从事电化学（化学电源、电镀、电解等）金属腐蚀与防护等领域内的生产教学科学研究工作，又可从事与电化学结合的边缘科学的研究工作，如光电化学、生物电化学等。 七、就业前景 电化学是国民工业的一个主题技术之一，涉及到生活的很多方面。该专业毕业生不用怕找工作难，而且待遇也还行，不过化学这东西始终是有毒的，如果是女生最好不要选择该专业，而且该专业的女生相对于男生来说就业比较困难。但该专业相对有机来说还算好一 第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，?θ值最小的是：D A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. ?θ(Cu2+/Cu+)=0.158V，?θ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：C A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106； D: 4.8×10-13 3. 已知?θ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：D A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2C: 1/2 Cl2+e-=Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2 D: 均可 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快。 ×（电极电势为热力学数据，不能由此判断反应速率）2．由于?θ（Cu+/Cu）= +0.52V , ?θ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×（标态下不反应，改变浓度可反应。） 3．氢的电极电势是零。×（标准电极电势） 4．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。×（电对电极电势与PH无关的不变化。） 三、填空题电化学基础知识点总结
电化学基础-王玮
电化学基础知识点(大全)
《电化学基础》知识点归纳
化学专题复习：电化学基础(完整版)
电化学基础知识点总结
新人教版高中化学选修4知识点总结：第四章电化学基础
电化学基础原理及应用
电化学基础讲解
电化学基本概念复习总结大全
电化学基础(完整版)
第四章电化学基础知识点总结
电化学基础知识点归纳知识分享
电化学基础知识
电化学工程
电化学基础练习题及答案
相关主题
文本预览