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高中化学《原电池》知识点总结 新人教版选修4

归档日期:06-29       文本归类:化学电池      文章编辑:爱尚语录

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  安徽省安庆市第九中学高二化学《原电池》知识点总结 新人教版选 修4 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: 2+ 负极: 氧化 反应: Zn-2e=Zn (较活泼金属) + 正极: 还原 反应: 2H +2e=H2↑ (较不活泼金属) + 2+ 总反应式: Zn+2H =Zn +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 6、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 7、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 8、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 2- -2e? =PbSO4↓ : 4 正极(氧化铅) PbO2+4H + SO 2- + 2e? =PbSO4↓+2H2O : 4 + 充电:阴极: 阳极: PbSO4+2H2O-2e? =PbO2+4H + SO 24 + PbSO4+2e? =Pb+ SO 24 放电 充电 两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+2H2O 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 1 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:2H2-4e? =4H 正极:O2+4 e? 4H =2H2O 当电解质溶液呈碱性时: 负极: 2H2+4OH?-4e?=4H2O 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: 负极:CH4+10OH--8e? = +7H2O; 正极:4H2O+2O2+8e? =8OH? 。 电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 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 ☆ 规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律 (1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;② 两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发 生氧化还原反应(有时是与水电离产生的 H+作用) ,只要同时具备这三个条件即为原电 池。 (2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金 属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。 (3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀 池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极) ,有关装置 为原电池,其余为电镀池或电解池。 ☆ 性质 类别 定义 (装置特点) 反 应特征 装置特征 形成条件 原电池,电解池,电镀池的比较 原电池 电解池 将化学能转变成电 将电能转变成化学能的 能的装置 装置 自发反应 非自发反应 无电源,两级材料 有电源,两级材料可同 不同 可不同 活动性不同的两极 两电极连接直流电源 电解质溶液 两电极插入 电解质溶 形成闭合回路 液 形成闭合回路 负极:较活泼金属 阳极:与电源正极相连 正极:较不活泼金 属(能导电非金属) 阴极:与电源负极相连 负极:氧化反应, 阳极:氧化反应,溶液 金属失去电子 中的阴离子失去电子, 正极:还原反应, 或电极金属失电子 溶液中的阳离子的 阴极:还原反应,溶液 电镀池 应用电解原理在某些金属 表面镀上一侧层其他金属 非自发反应 有电源 1 镀层金属接电源正极,待 镀金属接负极;2 电镀液必 须含有镀层金属的离子 名称同电解,但有限制条件 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件 阳极:金属电极失去电子 阴极: 电镀液中阳离子得 到 电极名称 电极反应 2 电源负极→阴极 同电解池 电源正极→阳极 溶液中带电粒子 阳离子向正极移动 阳离子向阴极移动 同电解池 的移动 阴离子向负极移动 阴离子向阳极移动 联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应 ☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图: 阳极(失) e正极(得) e负极(失) e阴极(得) 电子流向 电子或者氧气得电 子(吸氧腐蚀) 负极 →正极 中的阳离子得到电子 电子 3

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