导图社区 化学第四章
化学选修一第四章新教材化学反应与电能思维导图,包括:第一节 原电池、第二节 电解池、第三节 金属的腐蚀与防护。
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第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
电解原理
氯化铜溶液电解
负极
正极
总反应
原理示意图
电解概念
使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程叫做电解
电解池
阳极:与直流电源的正极相连,发生氧化反应
阴极:与直流电源的负极相连,发生还原反应
构成条件
两个电极
直流电源
电解质溶液或熔融电解质
形成闭合回路
电子移动方向
从电源负极流入电解池阴极,阳极失电子,电子沿导线流回电源正极
离子移动方向
阴离子移向阳极,阳离子移向阴极
电解饱和食盐水
阳极
阴极
口诀:氢气烧碱出阴极,氯气阳极相隔离
电镀
在金属表面镀一层其他金属,增加抗腐蚀能力、硬度和美观
阳极:镀层金属
阴极:待镀品
溶液:浓度不变
电解精炼
提高金属纯度
电冶金
还原极难被还原的活泼金属
氯化钠电解
氧化铝电解
放电顺序
阴离子: 若电极是活性电极,则电极放电
阳离子:
第三节 金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀
化学腐蚀:金属与其表面接触物质直接反应,无电流
电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液构成原电池反应,较活泼金属被氧化,有微弱电流
钢铁的电化学腐蚀
析氢腐蚀(酸性)
负极(Fe)
正极(C)
吸氧腐蚀(弱酸性、中性或碱性)
金属防护
牺牲阳极法
原电池原理,被保护金属做正极
电解原理,被保护金属做阴极
第一节 原电池
原电池的工作原理
锌铜电池
单液电池
实验现象
电流表指针偏转
锌片逐渐溶解 铜片上红色固体析出
一段时间后电流逐渐衰减
双液电池
电流表指针偏转 取出盐桥,电流表指针回到零点
左边烧杯中锌片逐渐溶解 右边烧杯中铜片上有红色固体析出 取出盐桥,铜片上不再有固体析出,锌片不再溶解
产生的电流持续、稳定
反应式
铜片(正极):方程式
锌片(负极):方程式
电池总反应:方程式
概念
原电池是将化学能转化为电能的装置
反应实质
利用自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能
两能导电电极
具有电解质溶液或熔融电解质
电极间形成闭合回路
能自发进行的氧化还原反应(本质原因)
判断电极
负极:失电子—电子流出—一般活动性较强—氧化反应
正极:得电子—电子流入—一般活动性较弱—还原反应
方向
化学电源
分类
一次电池,又叫干电池
碱性锌锰电池
负:
正:
总:
锌银电池
特点:电池比能量大、电压稳定,储存时间长,适合小电流连续放电
二次电池,又叫蓄电池或充电电池,既可放电又可充电
铅酸蓄电池
放电
充电
合并总反应
特点:可重复使用,电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉,但其比能量低、笨重,污染环境。多用于汽车等
燃料电池,一种连续将燃料和氧化剂的化学能转为电能的化学电源
氢氧燃料电池
硫酸溶液中
硫酸钾溶液中
氢氧化钾溶液中
燃料电池正极反应式
酸性溶液:
碱性溶液:
高温下传导氧离子的固体电解质:
熔融碳酸盐: