选修四复习学案
二. 化学电池
1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类: 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 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 二次电池 又叫充电电池 1.铅蓄电池的电极反应
放电: 负极(铅):
正极(氧化铅):
充电:阴极:
阳极:
放电 充电
两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+2H2O
2.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 燃料电池
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1、燃料电池:使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种化学电池
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: 正极: 当电解质溶液呈碱性时:
负极: 正极:
甲烷燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应式为:
负极: ; 正极:
。
电池总反应式为: 3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 三.电解原理
1、电解池:把电能转化为化学能的装置电解槽
2、电解:直流电通过电解质溶液,在阴阳两极引起氧化还原反应的过程
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3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程 4、电子流向:
(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极 5、电极名称及反应:
阳极:与直流电源的 相连的电极,发生 反应 阴极:与直流电源的 相连的电极,发生 反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应: 阳极: ) 阴极: 总反应式:
电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
阴极(阳离子)放电顺序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极放电顺序
惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-(SO32-/MnO4->OH-) 活性电极时:电极本身溶解放电
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注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。 用惰性电极电解电解质溶液规律 电解类型
四、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气 阳极: ) 阴极:
电解质分类 实例 电极反应特点 pH变化 溶液复原应加 第 24 页
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总反应式: 2.电镀
(1)应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法 (2)、电极、电解质溶液的选择:
阳极:(镀层金属) M— ne — == M n+ 阴极:待镀金属(镀件): M n+ + ne — == M 电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液
(3)、电镀应用之一:铜的精炼
阳极: ; 阴极: 电解质溶液: 3、电冶金
(1)、电冶金:使矿石中的 金属阳离子 获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、铝 (2)、电解氯化钠:
通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl— 通直流电后:阳极:
阴极:
☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
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