高中电化学复习专题
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高考电化学专题复习精华版一、原电池基础电池的装置特点是将化学能转化为电能。
电池由两个活泼性不同的电极组成,需要满足三个条件:电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)、形成闭合回路(或在溶液中接触)、用还原性较强的物质作负极,用氧化性较强的物质作正极。
电极反应和总反应可以用反应方程式表示。
二、常见的电池种类普通锌-锰干电池的电解质溶液是糊状的NH4Cl,电量小,放电过程易发生气涨和溶液。
碱性锌-锰干电池的电解液由中性变为碱性,使用寿命提高。
铅蓄电池的电解液是1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液。
可充电电池有镍-镉电池和银锌蓄电池。
锂亚硫酰氯电池的反应式为Li-SOCl2.锂电池是一种轻量、高能、高效、稳定电压、使用寿命长的电池,广泛应用于军事和航空领域。
充电时,8Li+3SOCl2会转化为6LiCl、Li2SO3和2S,放电时则反过来。
燃料电池与普通电池的区别在于,燃料电池工作时不断从外界输入还原剂和氧化剂物质,同时产生的反应产物也会不断排出电池。
除了氢气和氧气,燃料电极还可以使用CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
氢氧燃料电池转化率高、持续使用、无污染。
普通锌锰电池使用锌制桶形外壳作为负极,石墨作为正极,填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作为电解质溶液,还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
通常通过干电池外观的变化可以判断它已经不能正常供电了。
在使用干电池的过程中没有发现气体产生,可能是干电池中的成分起了作用。
固体氢氧燃料电池使用固体电解质介质,反应为2H2+O2=2H2O,负极为2H2-4e-+2O2-=2H2O,正极为O2+4e-=2O2-。
甲烷新型燃料电池的电极为两根金属铂片,负极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,正极反应为2O2+4H2O+8e-=8OH-,总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+2H2O。
一、原电池的工作原理装置特点: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④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极: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; 原基本概念: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;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 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总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; 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;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念: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、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
高考电化学知识点复习高考电化学知识点复习(一)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):Pb+SO2-4-2e=PbSO4正极(氧化铅):PbO2+4H++SO2-4+2e=PbSO4 +2H2充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e =PbO2+4H++SO2-4阴极:PbSO4+2e =Pb+SO2-4两式可以写成一个可逆反应:2+Pb+2H2SO44 +2H2O3、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、聚合物锂离子电池高考电化学知识点复习(二)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:极内电路:盐桥中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:-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++H25、正、负极的判断:高中化学知识点(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高考电化学知识点复习(三)(1)银电极的制备将欲镀之银电极两只用细砂纸轻轻打磨至露出新鲜的金属光泽,再用蒸馏水洗净。
将欲用的两只Pt电极浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸馏水洗净。
将洗净的电极分别插入盛有镀银液(镀液组成为100mL水中加1.5g硝酸银和1.5g氰化钠)的小瓶中,按图Ⅲ?15?1接好线路,并将两个小瓶串联,控制电流为0.3mA,镀1h,得白色紧密的镀银电极两只。
高中化学必修1---电化学反应专题复习一、电化学反应的基本概念- 电化学反应是指在电解质溶液中发生的化学反应,包括氧化还原反应和电解反应两类。
- 氧化还原反应是指在化学反应中,物质的氧化态和还原态发生变化的过程。
- 电解反应是指在电力的作用下,使物质发生氧化还原反应的过程。
二、电化学反应的基本原理- 电化学反应涉及到电子的转移和离子的传导。
- 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,接受电子形成还原物质,负离子向阳极移动,释放电子形成氧化物质。
- 电化学反应的方向取决于电极上的电势差,即电动势。
- 根据电势差的大小,电化学反应可以分为非自发反应和自发反应。
三、电化学反应的实验条件- 进行电化学反应实验需要使用电解槽和电解质溶液。
- 电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。
- 电极材料的选择会影响电化学反应的速率和效果。
- 电解质溶液的浓度、温度和pH值等因素也会对电化学反应产生影响。
四、电化学反应的应用- 电化学反应在生活和工业中有着广泛的应用。
- 电解和电镀过程是工业上常见的应用,如金属的电镀、污水处理等。
- 电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于电子设备和交通工具等领域。
- 燃料电池是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的装置,具有环保和高效的特点。
五、电化学反应的保护与利用- 为了保护金属材料不被腐蚀,在一些实际应用中需要进行电化学腐蚀保护。
- 电解可用于制取一些金属、非金属元素和化合物。
- 利用电化学反应可以实现能源的转化和储存,如电池和燃料电池。
- 通过电化学反应还可以制取一些化学品和药物,如氨水和铜制剂等。
以上是对高中化学必修1中电化学反应专题的复习概要,希望对你的学习有所帮助。
2024年高考化学二轮专题复习:电化学专题总结2024年高考化学二轮专题复习:电化学专题总结一、前言随着高考的临近,我们需要聚焦化学学科中的重要专题——电化学。
在本文中,我们将对电化学的基本概念、原电池和电解池的相关知识进行回顾,总结二轮复习中的重点和难点,并提供一些具有针对性的练习题,以帮助大家更好地掌握电化学的核心内容。
二、基本概念1、电极:原电池的两个电极分别为正极和负极,发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
2、电子流向:电子从负极经导线流向正极。
3、离子流向:溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极。
三、原电池1、组成:原电池由电极、电解质溶液、隔膜和导线组成。
2、工作原理:通过氧化还原反应,将化学能转化为电能。
3、电池表示法:以“(-)正(+)”表示电极,以“稀H2SO4、浓HNO3”等表示电解质溶液,以“Cu-Zn-H2SO4”表示电池。
四、电解池1、组成:电解池由电极、电解质溶液、电源和导线组成。
2、工作原理:通过电解作用,将电能转化为化学能。
3、电解规律:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
4、金属的腐蚀与防护:金属在潮湿环境中易发生电化学腐蚀,常用的防护措施有涂油漆、改变金属结构等。
五、二轮复习重点难点1、正确判断原电池和电解池的反应类型,熟练掌握电子和离子的流向。
2、掌握常见化学电源的种类及工作原理,如干电池、蓄电池、燃料电池等。
3、理解并掌握电解规律,能够预测电解产物,并了解氯碱工业的原理。
4、掌握金属腐蚀的原理和防护方法,了解牺牲阳极的阴极保护法在金属防腐中的应用。
六、练习题1、请写出干电池、蓄电池、燃料电池的反应原理。
2、请简述氯碱工业的原理和工艺流程。
3、请解释牺牲阳极的阴极保护法在金属防腐中的应用。
七、总结与展望电化学是高考化学的重要考点之一,我们需要在二轮复习中全面掌握相关概念和原理,注重理论与实践的结合,提高解决实际问题的能力。
同时,我们还应该关注电化学领域的新进展和新应用,如新能源技术、储能技术等,以拓宽视野,提高对电化学知识的理解和掌握。
高三化学电化学专题知识点电化学是研究电和化学之间相互转化关系的科学,涵盖了众多的知识点。
本文将从电池、电解和电化学反应这三个方面,介绍高三化学电化学专题的核心知识点。
一、电池电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于日常生活和工业生产中。
常见的电池有原电池和蓄电池两类。
1. 原电池原电池是一种不可充电的电池,通过化学反应产生电流。
其中最常见的是干电池,它由正极、负极和电解质组成。
当正极和负极相连时,电解质中发生氧化还原反应,正极是氧化剂,负极是还原剂。
在这个过程中,化学能转化为电能,推动电子从负极流向正极,形成电流。
2. 蓄电池蓄电池是一种可充电的电池,可以充放电多次。
蓄电池的工作原理基本与干电池相同,但是蓄电池中的电解质是可再生的。
在充电过程中,电流从外部电源流入电池,将负极中的物质还原,同时将正极中的物质氧化。
在放电过程中,电池反应反向进行,化学能转化为电能。
二、电解电解是利用电流将化合物分解成元素或离子的过程。
电解可用于电镀、腐蚀、水解等领域。
1. 电解液电解液是进行电解的溶液,它通常由一个或多个电解质和溶剂组成。
电解液可以是酸性、碱性或中性的。
在电解液中,正极为阴离子,负极为阳离子。
2. 电解的过程在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
负极的反应产物在电解液中溶解,正极的反应物从电解液中析出。
通过这种方式,化合物被分解成元素或离子。
三、电化学反应电化学反应是指在电解过程中,正极和负极之间发生的氧化还原反应。
电化学反应在很多领域都有应用,例如电解铜(II)硫酸溶液制备铜、电解水制氢气等。
1. 电导性电导性是物质导电能力的量度,它取决于物质中的离子浓度和离子迁移速率。
具有良好电导性的物质称为电解质,反之称为非电解质。
2. 电导率电导率是指单位长度内的电流通过导体时所遇到的阻力。
常用的导体材料有金属、石墨等,它们的电导率非常高。
3. 电极电极是电化学反应中的两极,其中负极称为阴极,正极称为阳极。
高考化学复习电化学专题高考化学复习电化学专题:知识点1.判断电极(1) 放电时正、负极的判断①负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②正极:元素化合价降低或发生还原反应的物质。
(2) 充电时阴、阳极的判断①阴极:放电时的负极在充电时为阴极;②阳极:放电时的正极在充电时为阳极。
2.微粒流向(1)电子流向①电解池:电源负极阴极,阳极电源正极;②原电池:负极正极。
提示:无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向①电解池:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;②原电池:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.书写电极反应式(1) 放电时电极反应式的书写①依据条件,指出参与负极和正极反应的物质,根据化合价的变化,判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式,特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。
(2) 充电时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
3.确定正负极应遵循:(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg Al HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg Al NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。
4.书写电极反应式应注意:第一、活性电极:负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时,阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时,溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应。
高三化学一轮复习:电化学专题高中化学中的电化学部分是一个重点和难点,在高考中占有重要地位。
在高三一轮复习中,我们需要对电化学的知识进行系统梳理和深入理解,为后续的复习和考试打下坚实的基础。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应氧化还原反应是电化学的基础。
在氧化还原反应中,电子发生转移,导致元素的化合价发生变化。
理解氧化还原反应的本质,对于掌握电化学原理至关重要。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,通过导线和盐桥相连。
在原电池中,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
3、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。
它与电源相连,在阳极发生氧化反应,在阴极发生还原反应。
二、原电池的工作原理1、电极反应以铜锌原电池为例,锌作为负极,失去电子发生氧化反应:Zn 2e⁻= Zn²⁺;铜作为正极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。
2、电子和离子的移动在原电池中,电子从负极经导线流向正极,形成电流。
溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、原电池的构成条件(1)两个不同的电极,其中一个能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
三、电解池的工作原理1、电极反应以电解氯化铜溶液为例,阳极发生氧化反应:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑;阴极发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
2、电解池的构成条件(1)直流电源。
(2)两个电极(惰性电极或活性电极)。
(3)电解质溶液。
(4)形成闭合回路。
四、电化学中的电极判断1、原电池电极判断(1)根据电极材料的活泼性判断,较活泼的金属为负极。
(2)根据电子流动方向判断,电子流出的一极为负极。
(3)根据氧化还原反应判断,发生氧化反应的一极为负极。
2、电解池电极判断(1)与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极。
(2)根据发生的反应判断,发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极。
高中电化学专题复习教案一、电化学基础知识回顾1. 电化学基本概念:- 电化学是研究电能与化学能之间相互转换关系的学科。
- 电化学涉及电解、电池和电化学反应等内容。
2. 电化学的基本单位:- 电荷量单位为库仑(C),1C=1A·s。
- 电位单位为伏特(V)。
3. 电解与电池:- 电解是利用外加电源将化学物质分解成离子的过程。
- 电池是利用化学能转换为电能的装置。
二、电化学反应1. 电解反应:- 电解池中的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,电荷通过外部电路传导。
2. 电流强度和电量的关系:- 电流强度I=电荷量Q/时间t。
- 电流的单位是安培(A)。
三、电解实验1. 水的电解:- 氢气在阴极析出,氧气在阳极析出。
- 氢气较易析出,因此阴极气体为氢气。
2. 氯化铜的电解:- 在CuCl2溶液中进行电解,阴极沉积铜,阳极释放氯气。
四、电化学电池1. 锌铜电池:- 锌放电生成锌离子,铜离子被还原成铜。
- 电子由锌流向铜,产生电流。
2. 锌铁电池:- 同样是以锌放电和铁还原的反应为主。
五、电化学中的常见问题1. 电极反应的选择:- 列举各种条件下常见的电化学反应。
2. 电化学反应的方向:- 根据电极电势判断反应的方向。
3. 电解液的选择:- 选择合适的电解质,促进电解反应的进行。
六、复习要点总结1. 电化学基础知识的掌握。
2. 电化学反应的理解和运用。
3. 电解实验和电池实验的实践能力。
4. 常见问题的解答和推理能力。
七、练习题1. 电解CuCl2溶液时,在阴极和阳极分别发生的反应是什么?2. 锌铜电池中,电子的流向是什么方向?3. 下列电池中,哪一种可以用来实现冶金反应?A. 锂离子电池B. 镉镉电池C. 铝镍电池答案:1. 阴极沉积铜、阳极释放氯气。
2. 从锌流向铜。
3. B. 镉镉电池可以用来实现冶金反应。
电化学复习题第一节原电池【学问点】1、原电池的概念:把化学能转化为电能的装置2、原电池工作原理:负极:电子流出的电极——失电子,发生氧化反应(较活泼的金属)正极:电子流入的电极——得电子,发生还原反应(较不活泼的金属、石墨等)3、组成原电池的条件①具有不同的电极,较活泼的金属作负极,发生氧化反应;较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极,得到电子,发生还原反应,本身不变。
②具有电解质溶液。
③具有导线相连(或干脆接触)组成闭合回路。
④有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。
【留意】a.不要形成“活泼金属肯定作负极”的思维定势。
b.原电池中,电极可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。
c.形成闭合回路的方式有多种,可以是导线连接两个电极,也可以是两个电极接触。
d.有的原电池产生的电流大,可以对外做功;有的原电池,电极上发生的反应很慢,产生的电流极其微弱,不能对外做功(如:电极是Fe、C,电解质溶液是NaCl溶液)。
4、原电池正、负极的推断:①依据组成原电池的两极材料推断:负极:活泼性较强的金属正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属(石墨)②依据电流方向或电子流淌方向推断:电流是由正极流向负极电子流淌方向是由负极流向正极③依据原电池两极发生的变更来推断:负极:失电子发生氧化反应 正极:得电子发生还原反应 ④依据电极反应现象负极:不断溶解,质量削减正极:有气体产生或质量增加或不变5、金属活泼性的推断:①金属活动性依次表②原电池的负极(电子流出的电极,质量削减的电极)的金属更活泼 ;③原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属 6、原电池的电极反应:(难点)a. 负极反应:X -ne -=X n+b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应 7、有盐桥的原电池盐桥是将热的琼脂溶液(可以是KCl 溶液或可以是NH 4NO 3溶液)倒入U 形管中(不能产生裂隙),将冷后的U 形管浸泡在KCl 饱和溶或NH 4NO 3溶液中制得。
离子在盐桥中能定向移动,通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续导电。
例题1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是 A.Mg B.Fe C.Al D.Cu2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH A.不变 B 先变大后变小 C 渐渐变大 D.渐渐变小3.把a 、b 、c 、d 四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a 、b 相连时,a 为负极;c 、d 相连时,电流由d 到c ;a 、c 相连时,c 极上产生大量气泡,b 、d 相连时,b 上有大量气泡产生,则四种金属的活动性依次由强到弱的为 A .a > b > c > d B .a > c > d > b C .c > a > b .> d D .b > d > c > a4.X 、Y 、Z 、M 、N 代表五种金属。
有以下化学反应:①水溶液中,X+Y2+=X2++Y ;②Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑ ;③M 、N 为电极与N 盐溶液组成原电池,电极反应为M-2e-=M2+;④Y 可以溶于稀硫酸,中,M 不被稀硫酸氧化,则这五种金属的活动性由弱到强的依次是A .M <N <Y <X <Z B.N <M <X <Y <Z C .N <M <Y <X <Z D.X <Z <N <M <Y5.高铁电池是一种新型可充电电池,与一般高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为:下列叙述不正确的是A .放电时负极反应为:B .充电时阳极反应为:C .放电时每转移3mol 电子,正极有1molK2FeO4被氧化D .放电时正极旁边溶液的碱性增加6.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4(次锰酸锂)为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为:24224Li LiMn O Li Mn O +=下列叙述正确的是A .放电时,LiMn2O4发生氧化反应B .放电时,正极反应为Li+ + LiMn2O4 + e- =Li2Mn2O4C .充电时,LiMn2O4发生氧化反应D .充电时,阳极反应为Li+ + e- =Li7.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为:2234364()Al O H O Al OH ++=下列叙述不正确的是A .正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-B .电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C .以网状的铂为电极,可增大与氧气的接触面积D .该电池通常只须要更换铝板就可接着运用化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
8.目前常用的镍(Ni )镉(Cd )电池,其电池总反应可以表示为: Cd +2NiO(OH)+2H 2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是 ① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应 ③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能 A ①③ B ②④ C ①④ D ②③ 9.下列制氢气的反应速率最快的是 A. 纯锌和1mol/L 硫酸; B. 纯锌和18 mol/L 硫酸; C. 粗锌和 1mol/L 盐酸; D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
答案:BCBCC BBBD10. 下列装置中四块相同的Zn 片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的依次是_______________(4、2、1、3)10. 在Cu-Zn 原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到 0.168L 气体,则流过导线的电子为_____mol,溶液的pH 值变____?(溶液体积变更忽视不计)(0.015,大)11.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。
可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。
完成有关的电池反应式: 电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32- →4CO2+4e -正极反应式:_____________________________________,(O 2+2CO 2+4e - → 2CO 32-) 总电池反应:_____________________________________。
(2CO+O 2 → 2CO 2 )12.利用氧化还原反应的原理构成原电池。
左槽溶液中的溶质为:KMnO 4、MnSO 4、H 2SO 4,右槽溶液中的溶质为: Fe 2(SO 4)3 、 FeSO 4 、 H 2SO 4。
已知水溶液中MnO 4-为紫红色,Mn 2+为淡红色,Fe 3+为棕黄色,Fe 2+为浅绿色。
填写下列空白。
(1)此电源正极的电极反应式为_________________________,负极的电极反应式为___________________。
H +移动的方向是由_______向_______(填“左”“右”)。
(2)电池放电时,右槽溶液的颜色渐渐由______ 色变为______色。
(3)放电时,若转移的电子数为3.01×1023个,左槽溶液中n(H+)的变更量是______mol.(1)MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O 5Fe2+-5e-=5Fe3+右左其次节化学电源【学问点】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:借助于化学能干脆转变为电能的装置3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池⑴一次电池:常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等⑵二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复运用,又叫充电电池或蓄电池。
①铅蓄电池放电:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O负极(铅):Pb+SO42--2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O充电:2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4阴极:PbSO4+2e-=Pb + SO42-阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-2PbSO4↓+2H2O两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4放电充电②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⑶燃料电池:是使燃料与氧化剂反应干脆产生电流的一种原电池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,可依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,不过要留意一般电解质溶液要参与电极反应。
【例1】氢氧燃料电池(铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性)`总反应:2H2 + O2 = 2H2O①当电解质溶液呈酸性时:负极:2H2-4e-=4H+正极:O2+4H++4e-=4H2O②当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O正极:O2+2H2O+4e-=4OH-【留意】①燃料做负极,助燃剂氧气为正极。
②电极材料一般不参与化学反应。
③溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。
【例2】甲烷燃料电池(用金属铂片插入KOH溶液作电极)负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O【留意】①燃料电池的两极一般不参与反应,反应的是通到电极上的燃料和氧气。
可燃性气体肯定在电池的负极上失电子,发生氧化反应;氧气肯定在正极上得到电子,发生还原反应。
②负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在)。
③遵循电荷守恒,得失电子守恒,元素守恒。
④正负电极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相加后为电池反应总式。
⑤燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低4、废弃电池的处理:回收利用第三节电解池【学问点】一、电解原理1、电解池:把电能转化为化学能的装置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:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu总反应式:CuCl2=Cu+Cl2↑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:⑴离子放电依次:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+⑵离子放电依次:惰性电极:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)活性电极:电极本身溶解放电留意先要看电极材料,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,则依据阴阳离子的放电依次,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。