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高二化學《原電池的基本知識》知識點匯總。

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高二化學《原電池的基本知識》知識點匯總

1、原電池的基本情況
(1)構成：兩極、一液(電解質溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(自發(fā)進行的氧化還原反應)。
(2)能量轉化形式：化學能轉化為電能。
(3)電極與電極反應：較活潑的一極是負極，發(fā)生氧化反應;較不活潑的一極是正極，發(fā)生還原反應。
(4)溶液中陰、陽離子的移動方向：陽離子移向正極;陰離子移向負極。
(5)電子流向：負極(通過導線)→正極;在電解質溶液中，靠陰、陽離子發(fā)生定向移動而導電。
2、原電池電極反應規(guī)律
(1)負極反應(與電極材料有關)
①若為活潑電極：金屬失去電子生成金屬離子(注意：Fe→Fe2+);
②若為惰性電極(石墨、鉑)：通到正極上的H2、CH4等燃料發(fā)生氧化反應;
②正極反應(與電極材料無關)：陽離子放電
3、重要原電池的的電極反應式和電池總式
(1)銅—鋅—稀硫酸電池
負極：Zn-2e-==Zn2+正極：2H++2e-==H2↑
總反應式：Zn+2H+==Zn2++H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
(2)銅—鋅—硫酸銅溶液電池
負極：Zn-2e-==Zn2+正極：Cu2++2e-==Cu
總反應式：Zn+Cu2+==Zn2++CuZn+CuSO4==ZnSO4+Cu
(3)銅—石墨—FeCl3溶液電池
負極：Cu-2e-==Cu2+正極：2Fe3++2e-==2Fe2+
總反應式：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2
(4)鉛蓄電池
負極：Pb+SO42--2e-==PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O
電池總反應：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
(5)氫氧燃料電池
①電解質溶液為KOH溶液
負極：2H2+4OH--4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-
②電解質溶液為稀硫酸
負極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4H++4e-=2H2O
電池總反應：2H2+O2=2H2O
(6)鋼鐵的電化學腐蝕
①吸氧腐蝕
負極：2Fe-4e-==2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-
總反應式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
②析氫腐蝕
負極：Fe-2e-==Fe2+正極：2H++2e-==H2↑
總反應式：Fe+2H+==Fe2++H2↑
4、金屬腐蝕
(1)金屬腐蝕的類型：化學腐蝕和電化學腐蝕。
(2)電化學腐蝕的類型：吸氧腐蝕和析氫腐蝕。
當水膜的酸性較強時，發(fā)生析氫腐蝕;當水膜的酸性較弱或呈中性時，發(fā)生吸氧腐蝕。自然界中較為普遍發(fā)生的是吸氧腐蝕。
5、金屬的防護方法
(1)改變金屬的內部結構：如制成不銹鋼。
(2)覆蓋保護層：涂漆、電鍍、搪瓷、涂瀝青、塑料、瀝青等。
(3)電化學保護法：
①犧牲陽極保護法：如輪船的船底四周鑲嵌鋅塊。
②外加電流陰極保護法(又叫陰極電保護法)：將被保護的金屬制品(如水庫閘門、合成氨塔等)與直流電源的負極相連接，做電解池的陰極，受到保護。
6、可充電電池問題
(1)放電時是原電池，充電時是電解池。
(2)充電時，外接直流電源的負極連接蓄電池的負極，正極連接正極。
(3)解題關鍵：是明確化合價變化和氧化、還原反應，兼顧電解質溶液對電極反應的影響。

相關知識

高二化學下冊《原電池》知識點整理

高二化學《鈉離子電池》知識點匯總

高二化學《鈉離子電池》知識點匯總

簡介
鈉離子電池實際上是一種濃差電池，正負極由兩種不同的鈉離子嵌入化合物組成。充電時，Na+從正極脫嵌經(jīng)過電解質嵌入負極，負極處于富鈉態(tài)，正極處于貧鈉態(tài)，同時電子的補償電荷經(jīng)外電路供給到極，保證正負極電荷平衡。放電時則相反，Na+從負極脫嵌，經(jīng)過電解質嵌入正極，正極處于處于富鈉態(tài)。
關鍵技術
作為鈉離子電池關鍵部件之一的正極材料應該滿足下列要求：
①較高的氧化還原電位，且電位受材料嵌鈉量的影響較小;
②具有較高的比容量;
③有足夠的離子擴散通道，確保鈉離子快速嵌入和脫出;
④有較高的電化學反應活性;
⑤良好的結構穩(wěn)定性和電化學穩(wěn)定性;
⑥應具有制備工藝簡單、資源豐富以及環(huán)境友好等特點。
在尋找可行的鈉離子電池負極材料時，必須考慮以下要求：
①鈉嵌入的過程中電極電位變化較小，并接近金屬鈉的電位，從而保證電池的輸出電壓高;
②鈉在主體材料中的可逆嵌入量和充放電效率要盡可能高，以保證電池具有較高的能量密度;
③在鈉的脫嵌過程中，主體結構的體積變化應盡可能小，以獲得較好的循環(huán)穩(wěn)定性;
④電極材料具有較高的電子電導率和鈉離子遷移速率，確保電池可以進行大電流充放電;
⑤與電解液的相容性好，同時具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;
⑥價格低廉，原料豐富，對環(huán)境無污染，容易制備。
優(yōu)勢與未來
1原料資源豐富，成本低廉，分布廣泛
2能利用分解電勢更低的電解質溶劑及電解質鹽，電解質的選擇范圍更寬
3有相對穩(wěn)定的電化學性能，使用更加安全。

《原電池》知識點整理

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。教師要準備好教案，這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?；钴S，幫助教師營造一個良好的教學氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？以下是小編為大家收集的“《原電池》知識點整理”相信能對大家有所幫助。

《原電池》知識點整理

1.原電池的定義
電能的把化學能轉變?yōu)檠b置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應中的還原劑失去的電子經(jīng)過導線傳給氧化劑，使氧化反應和還原反應分別在兩個電極上進行，從而形成電流。
3.構成條件
兩極、一液(電解質溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(自發(fā)進行的氧化還原反應)。
4.正負極判斷
負極：電子流出的極為負極，發(fā)生氧化反應，一般較活潑的金屬做負極
正極：電子流入的極為正極，發(fā)生還原反應，一般較不活潑金屬做正極
判斷方法：
①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。
注意：Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
②根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負極;電子流動方向是由負極流向正極。
③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應，其正極總是得電子發(fā)生還原反應。
④根據(jù)現(xiàn)象判斷：溶解的電極為負極，增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據(jù)離子的流動方向判斷：在原電池內的電解質溶液，陽離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負極。
5.電子、電流、離子的移動方向
電子：負極流向正極
電流：正極流向負極
陽離子：向正極移動
陰離子：向負極移動
6.電極反應式(以銅-鋅原電池為例)
負極(Zn)：Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)
正極(Cu)：Cu2++2e-=Cu(還原反應)
總反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
7.原電池的改進
普通原電池的缺點：正負極反應相互干擾;原電池的電流損耗快。
①改進辦法：
使正負極在兩個不同的區(qū)域，讓原電池的氧化劑和還原劑分開進行反應，用導體(鹽橋)將兩部分連接起來。
②鹽橋：
把裝有飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
③鹽橋的作用：
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。導線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內電路。
a.鹽橋中的電解質溶液使原電池的兩部分連成一個通路，形成閉合回路
b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流
④鹽橋的工作原理：
當接通電路之后，鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進入溶液，電子通過導線流向銅電極，并在銅電極表面將電子傳給銅離子，銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電，從而阻止電子從鋅片流向銅片，導致原電池不產(chǎn)生電流。
鹽橋中的鉀離子進入硫酸銅溶液，鹽橋中的氯離子進入硫酸鋅溶液，使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性，使氧化還原反應得以持續(xù)進行，從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。
【說明】鹽橋使用一段時間后，由于氯化鉀的流失，需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡，以補充流失的氯化鉀，然后才能正常反復使用。
⑤原電池組成的變化：
原電池變化：改進后的原電池由兩個半電池組成，電解質溶液在兩個半電池中不同，兩個半電池中間通過鹽橋連接。
改進后電池的優(yōu)點：原電池能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

高二化學《水的電離》知識點匯總

高二化學《水的電離》知識點匯總

一、水的離子積
純水大部分以H2O的分子形式存在，但其中也存在極少量的H3O+(簡寫成H+)和OH-，這種事實表明水是一種極弱的電解質。水的電離平衡也屬于化學平衡的一種，有自己的化學平衡常數(shù)。水的電離平衡常數(shù)是水或稀溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度的乘積，一般稱作水的離子積常數(shù)，記做Kw。Kw只與溫度有關，溫度一定，則Kw值一定。溫度越高，水的電離度越大，水的離子積越大。
對于純水來說，在任何溫度下水仍然顯中性，因此c(H+)=c(OH)，這是一個容易理解的知識點。當然，這種情況也說明中性和溶液中氫離子的濃度并沒有絕對關系，pH=7表明溶液為中性只適合于通常狀況的環(huán)境。此外，對于非中性溶液，溶液中的氫離子濃度和氫氧根離子濃度并不相等。但是在由水電離產(chǎn)生的氫離子濃度和氫氧根濃度一定相等。
二、其它物質對水電離的影響
水的電離不僅受溫度影響，同時也受溶液酸堿性的強弱以及在水中溶解的不同電解質的影響。H+和OH共存，只是相對含量不同而已。溶液的酸堿性越強，水的電離程度不一定越大。
無論是強酸、弱酸還是強堿、弱堿溶液，由于酸電離出的H+、堿電離出的OH均能使H2O=OH+H+平衡向左移動，即抑制了水的電離，故水的電離程度將減小。
鹽溶液中水的電離程度：①強酸強堿鹽溶液中水的電離程度與純水的電離程度相同;②NaHSO4溶液與酸溶液相似，能抑制水的電離，故該溶液中水的電離程度比純水的電離程度小;③強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽都能發(fā)生水解反應，將促進水的電離，故使水的電離程度增大。
三、水的電離度的計算
計算水的電離度首先要區(qū)分由水電離產(chǎn)生的氫離子和溶液中氫離子的不同，由水電離的氫離子濃度和溶液中的氫離子濃度并不是相等，由于酸也能電離出氫離子，因此在酸溶液中溶液的氫離子濃度大于水電離的氫離子濃度;同時由于氫離子可以和弱酸根結合，因此在某些鹽溶液中溶液的氫離子濃度小于水電離的氫離子濃度。只有無外加酸且不存在弱酸根的條件下，溶液中的氫離子才和水電離的氫離子濃度相同。溶液的氫離子濃度和水電離的氫氧根離子濃度也存在相似的關系。
因此計算水的電離度，關鍵是尋找與溶液中氫離子或氫氧根離子濃度相同的氫離子或氫氧根離子濃度。我們可以得到下面的規(guī)律：①在電離顯酸性溶液中，c(OH)溶液=c(OH)水=c(H+)水;②在電離顯堿性溶液中，c(H+溶液=c(H+)水=c(OH)水;③在水解顯酸性的溶液中，c(H+)溶液=c(H+)水=c(OH)水;④在水解顯堿性的溶液中，c(OH)溶液=c(OH)水=c(H+)水。
并非所有已知pH值的溶液都能計算出水的電離度，比如CH3COONH4溶液中，水的電離度既不等于溶液的氫離子濃度，也不等于溶液的氫氧根離子濃度，因此在中學階段大家沒有辦法計算
四、例題分析
【例題1】常溫下，在pH=12的某溶液中，由水電離出的c(OH)為：
A.1.0×10﹣7mol/L
B.1.0×10﹣6mol/L
C.1.0×10﹣2mol/L
D.1.0×10﹣12mol/L
解析：pH=12的溶液為堿性溶液，其中c(H+)=1.0×1012mol/L，c(OH)總=1.0×102mol/L。但堿性溶液的形成是多方面的。若溶質為堿性，則堿電離出的OH抑制了水的電離，溶液中的OH來自兩個方面，一是堿的電離的(主要部分)，二是水的電離的(少量);但溶液中的H+無疑都是由水電離的，即c(H+)水=c(H+)總=1.0×1012mol/L，而水電離生成的OH和H+是等物質的量的，所以c(OH)水=1.0×1012mol/L。若溶質為強堿弱酸鹽，則鹽的水解促進水的電離。設弱酸的陰離子為B，則水解方程式為Bn﹣+H2O=HB(n﹣1)+OH，這時溶液中的OH和H+都是水電離生成的，但要注意：水電離出的H+并非完全存在于溶液中，而是部分存在于溶液中，部分被弱酸根Bn結合了，但溶液中的OH確是由水電離生成的，根據(jù)水的離子積常數(shù)可得c(OH)水=c(OH)總=Kw/c(H+)=1.0×10﹣2mol/L。因此答案為C或D
【例題2】下列敘述正確的是
A.在醋酸溶液的，pH=a將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH=b，則ab
B.在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時溶液的pH7
C.1.0×10﹣3mol/L鹽酸的pH=3.0，1.0×10-8mol/L鹽酸的pH=8.0
D.若1mLpH=1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7.0，則NaOH溶液的pH=11
解析：若是稀醋酸溶液稀釋則C(H+)減小，pH增大，ba，故A錯誤;B酚酞的變色范圍是pH=8.0～10.0(無色→紅色)，現(xiàn)在使紅色褪去，pH不一定小于7，可能在7～8之間，故B錯誤;C常溫下酸的pH不可能大于7，只能無限的接近7;D正確，直接代入計算可得是正確，也可用更一般的式子：設強酸pH=a，體積為V1;強堿的pH=b，體積為V2，則有10﹣aV1=10﹣(14﹣b)V2,V1/V2=10a+b-14?，F(xiàn)在V1/V2=10﹣2，又知a=1,所以b=11。答案為D