电化学基础

高中化学必修2以及选修4中电化学基础有关内容 包括3张思维导图，分别是原电池、电解池和化学电源 方便同学们进行知识梳理总结

原电池

• 原电池的工作原理
  • 盐桥
    • 成分
      • 含琼胶的KCl饱和溶液
    • 作用
      • 使两个烧杯中的溶液连成一个通路
      • 使两溶液保持电中性
• 原电池形成的条件
  • 两个活泼性不同的电极
  • 电解质溶液或熔融电解质
  • 形成闭合回路
  • 能自发的发生氧化还原反应
• 原电池的设计
  • 还原性较强的物质在负极失去电子，向外电路提供电子 氧化性较强的物质在正极得到电子
  • 将两电极浸在电解质溶液中，通过正、负离子的定向移动形成内电路

化学电源

• 化学电池
  • 定义
    • 将化学能转变成电能的装置
  • 分类
    • 一次电池
      • 干电池
    • 二次电池
      • 充电电池，蓄电池
    • 燃料电池
• 一次电池
• 二次电池
  • 铅蓄电池的构造
    • 负极是Pb，正极是PbO2
    • 电解质溶液是H2SO4
  • 工作原理
    • 放电时
      • 总：PbO₂+Pb+2H₂SO₄＝2PbSO₄+2H₂O
      • 负极：Pb + SO₄²⁻－ 2e⁻ = PbSO₄
      • 正极：PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻= PbSO₄ + 2H₂O
    • 充电时
      • 总：2PbSO₄+2H₂O＝PbO₂+Pb+2H₂SO₄
      • 阴极：PbSO₄ + 2e⁻=Pb + SO₄²⁻
      • 阳极：PbSO₄ + 2H₂O－ 2e⁻ = PbO₂ + 4H+ + SO₄²⁻
• 燃料电池
  • 工作原理
    • 连续地将燃料（氢气、肼、烃、甲醇等）和氧化剂的化学能直接转化成电能
    • 电极材料本身不参与氧化还原反应
    • 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，生成物不断排出
  • 优点
    • 能量转化率高
      • 燃料电池的能量转化率超过80%
    • 污染小
      • 燃料电池发电站排放废弃物少
  • 氢氧燃料电池

电解池

• 电解原理
  • 电解池
    • 在外加电源的作用下，将电能转化为化学能的装置
  • 构成电解池的条件
    • 外加直流电源
    • 两个电极
    • 电解质溶液或熔融电解质
    • 形成闭合回路
  • 两极
    • 阳极与正极连接，发生氧化反应
    • 阴极与负极连接发生还原反应
• 电解CuCl2
• 电极反应规律
  • 阴极
    • 惰性电极活性电极都不参与反应
    • 阳离子放电顺序
      • Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+> H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
  • 阳极
    • 活性电极，电极材料失去电子
    • 惰性电极时阴离子放电顺序
      • S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根离子