高中化学选择性必修1---化学反应与电能

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化学反应与电能

• 原电池
  • 图例
  • 定义
    • 化学能转化成电能的装置
  • 形成条件
    • 一反应:自发发生氧化还原反应
    • 两电极:活泼性不同
      • 负极:较活泼金属
      • 正极:不活泼金属(石墨）
    • 一溶液：电解质溶液
  • 工作原理
    • 正极:得电子，发生氧化反应 负极：失电子发生还原反应
    • 流向
      • 电子方向：负极→正极
      • 电流方向：正极→负极
    • 电解质溶液中
      • 阳离子→正极 阴离子→负极
  • 燃料电池氧气得电子
    • 固体氧化物:
    • 酸性电解质：
    • 碱性电解质：
    • 熔融碳酸盐：
  • 一次电池（干电池）→碱性锌锰电池
    • • 负：
      • 正：
  • 二次电池（蓄电池或可充电电池)→铅蓄电池
    • 放电:
      • 负:
      • 正：
    • 充电:
      • 阴:
      • 阳:
• 电解池
  • 图例
  • 定义：
    • 将电能直接转化成化学能的装置
  • 形成条件:
    • 外加直流电源
    • 两个电源
      • 阳极：与电源‘+’相连
      • 阴极:与电源‘-’相连
    • 电解质溶液或熔融电解质
    • 闭合回路
  • 工作原理
    • 阳极:失电子，氧化反应 阴极：得电子，还原反应
    • 电解池中
      • 阳离子→阴极
      • 阴离子→阳极
  • 放电顺序
    • 阳极：
      • 1.金属阳极（除Pt,Au)
      • 2.阴离子:
    • 阴极:
  • 电解质类型
    • 电解水型：
      • 阳：
        • 复原：加水
      • 阴：
    • 电解电解质型：
      • HCl
        • 阳：
          • 复原:加氯化氢
        • 阴:
      • 氯化铜
        • 阳：
          • 复原:加氯化铜
        • 阴：
    • 放氢生碱型:(NaCl)
      • 阳：
        • 复原:加氯化氢
      • 阴：
    • 放氧生酸型：(硫酸铜)
      • 阳：
        • 复原：加氧化铜或碳酸铜
      • 阴：
  • 应用
    • 电镀铜
      • 阳极（纯铜）
        • 电镀溶液浓度不变
      • 阴极(镀件）
    • 精炼铜
      • 阳极（粗铜）
        • 电镀溶液浓度减小
      • 阴极（纯铜）
    • 电冶金
      • 电解熔融NaCl制取金属Na等
• 金属的腐蚀与防护
  • 金属腐蚀
    • 化学腐蚀与电化学腐蚀
      • 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
        • 无电流产生
      • 电化学腐蚀
        • 不纯金属与接触的电解质所发生原电池反应，较活泼金属发生氧化反应而被腐蚀
    • 吸氧腐蚀与析氢腐蚀
      • 析氢腐蚀
        • 水膜呈较强酸性
          • 正极：
      • 吸氧腐蚀
        • 水膜呈弱酸性或中性
          • 正极：
  • 金属防护
    • 改变金属材料组成：制成合金
    • 覆盖保护层：喷漆，涂油，镀金属氧化膜
    • 电化学保护法
      • 牺牲阳极的阴极保护法(原电池）
        • 正极：被保护金属
        • 负极：被牺牲金属(活泼金属）
      • 外加电流的阴极保护法（电解池）
        • 阳极：惰性电极
        • 阴极：被保护金属