電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

時(shí)間：2022-12-01 06:42:18 學(xué)習(xí)總結(jié) 我要投稿

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　　電化學(xué)是化學(xué)知識(shí)中的一個(gè)重要考點(diǎn)，我們應(yīng)該怎么進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握呢?下面是小編為大家?guī)?lái)的電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，希望對(duì)大家有所幫助。

電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1

　　一、原電池

　　課標(biāo)要求

　　1、掌握原電池的工作原理

　　2、熟練書(shū)寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式

　　要點(diǎn)精講

　　1、原電池的工作原理

　　(1)原電池概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，叫做原電池。

　　若化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中有電子轉(zhuǎn)移，我們就可以把這個(gè)過(guò)程中的電子轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)成定向的移動(dòng)，即形成電流。只有氧化還原反應(yīng)中的能量變化才能被轉(zhuǎn)化成電能;非氧化還原反應(yīng)的能量變化不能設(shè)計(jì)成電池的形式被人類利用，但可以以光能、熱能等其他形式的能量被人類應(yīng)用。

　　(2)原電池裝置的構(gòu)成

　�、儆袃煞N活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。

　�、陔姌O材料均插入電解質(zhì)溶液中。

　�、蹆蓸O相連形成閉合電路。

　　(3)原電池的工作原理

　　原電池是將一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生，從而在外電路中產(chǎn)生電流。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，簡(jiǎn)易記法：負(fù)失氧，正得還。

　　2、原電池原理的應(yīng)用

　　(1)依據(jù)原電池原理比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

　�、匐娮佑韶�(fù)極流向正極，由活潑金屬流向不活潑金屬，而電流方向是由正極流向負(fù)極，二者是相反的。

　　②在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng);不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

　�、墼姵氐恼龢O通常有氣體生成，或質(zhì)量增加;負(fù)極通常不斷溶解，質(zhì)量減少。

　　(2)原電池中離子移動(dòng)的方向

　　①構(gòu)成原電池后，原電池溶液中的陽(yáng)離子向原電池的正極移動(dòng)，溶液中的陰離子向原電池的負(fù)極移動(dòng);

　　②原電池的外電路電子從負(fù)極流向正極，電流從正極流向負(fù)極。

　　注：外電路：電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極;

　　內(nèi)電路：陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。

　　3、原電池正、負(fù)極的判斷方法：

　　(1)由組成原電池的兩極材料判斷

　　一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。

　　(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。

　　電流由正極流向負(fù)極;電子由負(fù)極流向正極。

　　(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的流動(dòng)方向判斷

　　在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。

　　(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷

　　原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

　　(5)根據(jù)電極質(zhì)量增重或減少來(lái)判斷。

　　工作后，電極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在電極(正極)放電，電極活動(dòng)性弱;反之，電極質(zhì)量減小，說(shuō)明電極金屬溶解，電極為負(fù)極，活動(dòng)性強(qiáng)。

　　(6)根據(jù)有無(wú)氣泡冒出判斷

　　電極上有氣泡冒出，是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2的電極反應(yīng)，說(shuō)明電極為正極，活動(dòng)性弱。

　　本節(jié)知識(shí)樹(shù)

　　原電池中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能。

　　二、化學(xué)電源

　　課標(biāo)要求

　　1、了解常見(jiàn)電池的種類

　　2、掌握常見(jiàn)電池的工作原理

　　要點(diǎn)精講

　　1、一次電池

　　(1)普通鋅錳電池

　　鋅錳電池是最早使用的干電池。鋅錳電池的電極分別是鋅(負(fù)極)和碳棒(正極)，內(nèi)部填充的是糊狀的MnO2和NH4Cl。電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)是：

　　(2)堿性鋅錳電池

　　用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl作電解質(zhì)時(shí)，無(wú)論是電解質(zhì)還是結(jié)構(gòu)上都有較大變化，電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。它的電極反應(yīng)如下：

　　(3)銀鋅電池――紐扣電池

　　該電池使用壽命較長(zhǎng)，廣泛用于電子表和電子計(jì)算機(jī)。其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液。其電極反應(yīng)式為：

　　(4)高能電池――鋰電池

　　該電池是20世紀(jì)70年代研制出的一種高能電池。由于鋰的相對(duì)原子質(zhì)量很小，所以比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大，使用壽命長(zhǎng)。

　　如作心臟起搏器的鋰碘電池的電極反應(yīng)式為：

　　2、二次電池

　　原理：充電電池在放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)又逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電放電可在一定時(shí)期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。

　　鉛蓄電池

　　構(gòu)成：該電池以Pb和PbO2作電極材料，硫酸作電解質(zhì)溶液。

　　放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)。

　　3、氫氧燃料電池

　　(1)氫氧燃料電池的構(gòu)造

　　在氫氧燃料電池中，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。石墨為電極，H2和O2或空氣)源源不斷地通到電極上。

　　(2)氫氧燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物只有水，不產(chǎn)生污染物。

　　本節(jié)知識(shí)樹(shù)

　　根據(jù)原電池的工作原理，設(shè)計(jì)了各種用途的原電池產(chǎn)品。需要了解常見(jiàn)電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和使用范圍。

　　三、電解池

　　課標(biāo)要求

　　1、掌握電解池的工作原理

　　2、能夠正確書(shū)寫電極反應(yīng)式和電解池反應(yīng)方程式

　　3、了解電解池、精煉池、電鍍池的原理

　　要點(diǎn)精講

　　1、電解原理

　　(1)電解的含義：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解，這種把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置叫做電解池。

　　(2)構(gòu)成電解池的條件

　�、僦绷麟娫�。

　　②兩個(gè)電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽(yáng)極，與電源的負(fù)極相連的電極叫做陰極。

　�、垭娊赓|(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)用石墨、金、鉑等制作的電極叫做惰性電極，因?yàn)樗鼈冊(cè)谝话愕耐姉l件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。用還原性較強(qiáng)的材料制作的電極叫做活性電極，它們作電解池的陽(yáng)極時(shí)，先于其他物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

　　(3)陰、陽(yáng)極的判斷及反應(yīng)原理

　　與電源的正極相連的電極為陽(yáng)極。陽(yáng)極如果是活潑的金屬電極，則金屬失去電子生成金屬陽(yáng)離子;陽(yáng)極如果不能失去電子，則需要溶液中能失去電子(即具有還原性)的離子在陽(yáng)極表面失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。

　　與電源的負(fù)極相連的電極為陰極。陰極如果是具有氧化性的物質(zhì)，則陰極本身得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，生成還原產(chǎn)物;陰極如果不能得到電子，則溶液中的離子在陰極表面得電

　　子，發(fā)生還原反應(yīng)(如下圖所示)

　　2、電解原理的應(yīng)用

　　(1)電解飽和食鹽水以制備燒堿、氯氣和氫氣

　�、匐娊怙柡褪雏}水的反應(yīng)原理

　�、陔x子交換膜法電解制燒堿的主要生產(chǎn)流程

　　(2)電鍍

　�、匐婂兊暮x：電鍍是應(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過(guò)程。

　�、陔婂兊哪康模弘婂兊哪康�.主要是使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。

　�、垭婂兲攸c(diǎn)：“一多、一少、一不變”。一多指陰極上有鍍層金屬沉積，一少指陽(yáng)極上有鍍層金屬溶解，一不變指電解液濃度不變。

　　(3)電鍍的應(yīng)用――銅的電解精煉

　�、匐娊夥ň珶掋~的裝置

　　②電解法精煉銅的化學(xué)原理

　　電解精煉是一種特殊的電解池。電解精煉中的兩個(gè)電極都是同種金屬單質(zhì)，陽(yáng)極是純度較低的金屬單質(zhì)，陰極是純度較高的金屬單質(zhì)。

　　(3)電冶金

　　原理：化合態(tài)的金屬陽(yáng)離子，在直流電的作用下，得到電子，變成金屬單質(zhì)。

　　本節(jié)知識(shí)樹(shù)

　　化學(xué)能與電能可以相互轉(zhuǎn)化。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的反應(yīng)為電解反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置叫電解池。

　　原電池與電解池比較

　　四、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

　　課標(biāo)要求

　�、倌軌蚪忉尳饘匐娀瘜W(xué)腐蝕的原因

　�、诹私饨饘俑g的危害

　　③掌握金屬腐蝕的防護(hù)措施

　　要點(diǎn)精講

　　1、金屬的腐蝕

　　(1)定義：金屬的腐蝕是指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。

　　(2)分類：由于金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

　　①化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是普通的氧化還原反應(yīng)，而不是原電池反應(yīng)，無(wú)電流產(chǎn)生。

　�、陔娀瘜W(xué)腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。

　　(3)電化學(xué)腐蝕

　　電化學(xué)腐蝕，實(shí)際上是由大量的微小的電池構(gòu)成微電池群自發(fā)放電的結(jié)果。

　�、傥鰵涓g

　　鋼鐵在潮濕的空氣中表面會(huì)形成一薄層水膜，在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜，與鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成了原電池。這無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池遍布鋼鐵表面，在這些原電池里，鐵是負(fù)極，碳是正極。若電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)則發(fā)生析氫腐蝕。

　　②吸氧腐蝕

　　金屬表面酸性較弱或呈中性時(shí)，溶解在溶液中的氧氣與水結(jié)合，生成OH-，消耗了氧氣，從而使得溶液不斷吸收空氣中的氧氣而發(fā)生吸氧腐蝕。

　　2、金屬的防護(hù)

　　金屬防護(hù)的目的就是防止金屬的腐蝕。金屬的防護(hù)要解決的主要問(wèn)題就是使金屬不被氧化。

　　(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

　　將被保護(hù)的金屬與更活潑的金屬連接，構(gòu)成原電池，使活潑金屬作陽(yáng)極被氧化，被保護(hù)的金屬作陰極。

　　(2)外加電源的陰極保護(hù)法

　　利用外加直流電，負(fù)極接在被保護(hù)金屬上成為陰極，正極接其他金屬。

　　(3)非電化學(xué)防護(hù)法

　�、俜墙饘俦Ｗo(hù)層②金屬保護(hù)層③金屬的鈍化

　　3、判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的規(guī)律

　　(1)金屬與水或酸的反應(yīng)越劇烈，該金屬越活潑。

　　(2)金屬對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，該金屬越活潑。

　　(3)一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將其置換出來(lái)，則該金屬比另一種金屬更活潑。

　　(4)兩金屬構(gòu)成原電池時(shí)，作負(fù)極的金屬比作正極的金屬更活潑。

　　(5)在電解的過(guò)程中，一般地先得到電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得到電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性弱。

　　本節(jié)知識(shí)樹(shù)

　　在揭示金屬腐蝕的嚴(yán)重性和危害性的基礎(chǔ)上，分析發(fā)生金屬腐蝕的原因，探討防止金屬腐蝕的思路和方法。

　　電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2

　　一、原電池的原理

　　1．構(gòu)成原電池的四個(gè)條件（以銅鋅原電池為例）

　�、倩顡苄圆煌膬蓚€(gè)電極 ②電解質(zhì)溶液 ③自發(fā)的氧化還原反應(yīng) ④形成閉合回路

　　2．原電池正負(fù)極的確定

　　①活撥性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活撥性弱的金屬或非金屬作正極。

　�、谪�(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)

　�、弁怆娐酚山饘俚葘�(dǎo)電。在外電路中電子由負(fù)極流入正極

　�、軆�(nèi)電路由電解液導(dǎo)電。在內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向正極，陰離子會(huì)移向負(fù)極區(qū)。

　　Cu－Zn原電池：負(fù)極: Zn-2e=Zn2+ 正極：2H+ +2e=H2↑ 總反應(yīng)：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑

　　氫氧燃料電池，分別以O(shè)H和H2SO4作電解質(zhì)的電極反應(yīng)如下：

　　堿作電解質(zhì)：負(fù)極：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正極：O2+4e-+2 H2O=4OH-

　　酸作電解質(zhì)：負(fù)極：H2—2e-=2H+ 正極：O2+4e-+4H+=2 H2O

　　總反應(yīng)都是：2H2+ O2=2 H2O

　　二、電解池的原理

　　1．構(gòu)成電解池的四個(gè)條件（以NaCl的電解為例）

　�、贅�(gòu)成閉合回路 ②電解質(zhì)溶液 ③兩個(gè)電極 ④直流電源

　　2．電解池陰陽(yáng)極的確定

　�、倥c電源負(fù)極相連的一極為陰極，與電源正極相連的一極為陽(yáng)極

　�、陔娮佑呻娫簇�(fù)極→ 導(dǎo)線→ 電解池的陰極→ 電解液中的（被還原），電解池中陰離子（被氧化）→ 電解池的陽(yáng)極→導(dǎo)線→電源正極

　�、坳�(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)；陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)

　�、荜帢O上發(fā)生陽(yáng)離子得電子的還原反應(yīng)，陽(yáng)極上發(fā)生陰離子失電子的氧化反應(yīng)。

　　注意：在惰性電極上，各種離子的放電順序

　　三．原電池與電解池的比較

　　原電池電解池

　�。�1）定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

　�。�2）形成條件合適的電極、合適的'電解質(zhì)溶液、形成回路電極、電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）、外接電源、形成回路

　　（3）電極名稱負(fù)極正極陽(yáng)極陰極

　�。�4）反應(yīng)類型氧化還原氧化還原

　　（5）外電路電子流向負(fù)極流出、正極流入陽(yáng)極流出、陰極流入

　　四、在惰性電極上，各種離子的放電順序：

　　1、放電順序：

　　如果陽(yáng)極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應(yīng)根據(jù)離子的放電順序進(jìn)行書(shū)寫書(shū)寫電極反應(yīng)式。

　　陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)離子得到電子被還原的順序?yàn)椋篈g+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸電離出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水電離出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞+。

　　陽(yáng)極（惰性電極）發(fā)生氧化反應(yīng)，陰離子失去電子被氧化的順序?yàn)椋篠2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水電離的OH-＞含氧酸根離子＞F-。

　�。ㄗⅲ涸谒芤褐蠥l3+、Mg2+、Na+、Ca2+、+這些活潑金屬陽(yáng)離子不被還原，這些活潑金屬的冶煉往往采用電解無(wú)水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得）。

　　2、電解時(shí)溶液pH值的變化規(guī)律

　　電解質(zhì)溶液在電解過(guò)程中，有時(shí)溶液pH值會(huì)發(fā)生變化。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化，有時(shí)可以從電解產(chǎn)物上去看。

　　①若電解時(shí)陰極上產(chǎn)生H2，陽(yáng)極上無(wú)O2產(chǎn)生，電解后溶液pH值增大；

　�、谌絷帢O上無(wú)H2，陽(yáng)極上產(chǎn)生O2，則電解后溶液pH值減�。�

　�、廴絷帢O上有，陽(yáng)極上有，且V O2＝2 V H2，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變��；c 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大；

　　④若陰極上無(wú)H2，陽(yáng)極上無(wú)O2產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會(huì)發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性），一旦CuCl2全部電解完，pH值會(huì)變大，成中性溶液。

　　3、進(jìn)行有關(guān)電化學(xué)計(jì)算，如計(jì)算電極析出產(chǎn)物的質(zhì)量或質(zhì)量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時(shí)，一定要緊緊抓住陰陽(yáng)極或正負(fù)極等電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。

　　五、電解原理的應(yīng)用

　�。�1）制取物質(zhì)：例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。

　�。�2）電鍍：應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程。電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，選擇含有鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液為電解質(zhì)溶液。電鍍過(guò)程中該金屬陽(yáng)離子濃度不變。

　�。�3）精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，陽(yáng)極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu2+濃度減小

　　（4）電冶活潑金屬：電解熔融狀態(tài)的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質(zhì)。

　　六、電解舉例

　　（1）電解質(zhì)本身：陽(yáng)離子和陰離子放電能力均強(qiáng)于水電離出H+和OH －。如無(wú)氧酸和不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽。

　�、貶Cl（aq）：陽(yáng)極（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 陰極（H＋） 2H＋＋2e－＝H2↑

　　總方程式 2HCl H2↑＋Cl2↑

　�、贑uCl2（aq）：陽(yáng)極（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 陰極（Cu2＋＞H＋） Cu2＋＋2e－＝Cu

　　總方程式 CuCl2 Cu＋Cl2↑

　�。�2）電解水：陽(yáng)離子和陰離子放電能力均弱于水電離出H+和OH －。如含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽。