化学:第四章《电化学基础》学案(新人教版选修4)
化学:第四章《电化学基础》学案(新人教版选修4)第1页

高二化学选修4复习纲要

第四章 电化学基础

【知识精要】

一、原电池原理及应用

  原电池是一种由化学能转变成电能的装置。其本质是通过自发进行的氧化还原反应,使反应中电子转移而产生电流,反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生,这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。

1.原电池的判定

 先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是"三看":一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。

2.原电池正极和负极的确定

(1)由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。

(2)由电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。

3.原电池原理的应用

(1)利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。

(2)原电池原理可用于解决一些实际问题,如加快某些化学反应时的速率(稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液);分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方法等。

[重点提醒]

(1)由电极装置书写电极反应:找出发生氧化反应和还原反应的物质(或离子),确定正负或阴阳极反应的物质(或放电的离子),利用电荷守恒分别写出电极反应式。

(2)差值法书写电极反应式:正负(或阴阳)极反应式之和为电池反应的方程式。一般先写出反应的总方程式和较易写出的电极反应式,然后用总方程式减去较易写出的电极反应式得较难写的电极反应式。书写时,无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒,又要满足质量守恒。书写时注意介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或还原)产物能与之发生复分解反应,则其一般书写在电极方程式中。

(3)常见电极反应式

(1)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成):