高三第一轮复习第六章电化学.doc

电化学 知识梳理： 一、原电池 原电池是将化学能转化为电能的装置 1.原电池原理 ①、原电池：将化学能转变成电能的装置 ②、形成条件：①活动性不同的两电极（连接）；②电解质溶液（插入其中并与电极自发反应）；③电极形成闭合电路④能自发的发生氧化还原反应 ③、电极名称： 负极：较活泼的金属（电子流出的一极） 正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极） ④、电极反应： 负极：氧化反应，金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子或氧气得电子（吸氧腐蚀） ⑤、电子流向：由负极沿导线流向正极 锌--Zn，正极-Cu。 负极：Zn-2e=Zn2+，电解质溶液——稀硫酸。 正极：2H++2e=H2↑ 总反应：2H++Zn=H2+Zn2+ 注意：如果在铜锌的导线中加一个电流计，电流计指针会发生偏转。随时间的延续，电流计指针的偏转角度逐渐减小。 ⑥盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路的作用 例如:铜锌原电池中用到了盐桥 现象:、检流计指针偏转，说明有电流通过。反应一段时间后，称重表明，Zn棒减轻，Cu棒增重。、取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。盐桥是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。 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。 一次电池的活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。常用的有锌锰干电池、锌汞电池、镁锰干电池等。 正极：2MnO2 ＋ 2H2O ＋2e—＝2MnO(OH) ＋ 2OH— 总反应：Zn ＋2MnO2 ＋ 2H2O＝2MnO(OH) ＋Zn（OH）2 银一锌电池 电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的，它们所用的电池体积很小，有“纽扣”电池之称。它们的电极材料是Ag2O和Zn，所以叫银一锌电池。电极反应和电池反应是： 负极： Zn＋OH－ 正极：Ag2O＋H2O＋＝Ag＋OH－ 反应： Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag 利用上述化学反应也可以制作大电流的电池，它具有质量轻、体积小等优点。这类电池已用于宇航、火箭、潜艇等方面。锂－二氧化锰非水电解质电池 以锂为负极的非水电解质电池有几十种，其中性能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池，这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液，以聚丙烯为隔膜，电为： 负极反应：Li＝Li＋＋e 正极反应：MnO2＋Li＋＋e＝LiMnO2 总反应：Li＋MnO2＝LiMnO2 该种电池的电动势为2.69V，重量轻、体积小、电压高、比能量大，充电1000次后仍能维持其能力的90％，贮存性能好，已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等。 负极：Pb＋SO42－－2－＝PbSO4正极：PbO2＋SO42－十4H＋＋2－＝PbSO4＋2H2O 总反应：Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）＝2PbSO4（s）十2H2O (l) 铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程： 阴极：PbSO4（s）＋2－＝Pb＋SO42－PbSO4（s）＋2H2O (l) －2e－＝PbO2（s）＋SO42－（aq）十4H＋（aq）（氧化反应） 总反应：2PbSO4（s）十2H2O (l) ＝Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq） 可以把上述反应写成一个可逆反应方程式： Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）2PbSO4（s）十2H2O (l) （3）燃料电池 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。燃料电池的电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。它工作时，燃料和氧化剂连续的由外部供给，在电极上不断的进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断的提供电能。 ⑴氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。它的的工作原理： 负极：2H2 －－＝H＋十4H＋＋－＝2H2O十O2＝2H2O ⑵以碱性氢氧燃料电池为例，它的燃料极常用多孔性金属镍，用它来吸附氢气。空气极常用多孔性金属银，用它吸附空气。电解质则由浸有KOH溶液的多孔性塑料制成，其电为： 负极反应：2H2＋4OH－＝4H2O＋4e － 正极反应：O2＋2H2O＋4e －＝4OH－ 总反应：2H2＋O2＝2H2O CH4＋10OH－－8e( ＝7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e( ＝8OH(。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 知识拓展：海洋电池