第四章電化學基礎知識點歸納
(4)高能電池――鋰電池
該電池是20世紀70年代研制出的一種高能電池。由于鋰的相對原子質量很小,所以比容量(單位質量電極材料所能轉換的電量)特別大,使用壽命長。
如作心臟起搏器的鋰碘電池的電極反應式為:
2、二次電池
原理:充電電池在放電時進行的氧化還原反應在充電時又逆向進行,生成物重新轉化為反應物,使充電放電可在一定時期內循環進行。
鉛蓄電池
構成:該電池以pb和pbo2作電極材料,硫酸作電解質溶液。
放電時二氧化鉛電極上發生還原反應,鉛電極上發生氧化反應。充電時二氧化鉛電極上發生氧化反應,鉛電極上發生還原反應。
3、氫氧燃料電池
(1)氫氧燃料電池的構造
在氫氧燃料電池中,電解質溶液為koh溶液。石墨為電極,h2和o2或空氣)源源不斷地通到電極上。
(2)氫氧燃料電池的優點是產物只有水,不產生污染物。
本節知識樹
根據原電池的工作原理,設計了各種用途的原電池產品。需要了解常見電池的基本構造、工作原理、性能和使用范圍。
三、電解池
課標要求
1、掌握電解池的工作原理
2、能夠正確書寫電極反應式和電解池反應方程式
3、了解電解池、精煉池、電鍍池的原理
要點精講
1、電解原理
(1)電解的含義:使電流通過電解質溶液(或熔化的電解質)而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解,這種把電能轉變成化學能的裝置叫做電解池。
(2)構成電解池的條件
①直流電源。
②兩個電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽極,與電源的負極相連的電極叫做陰極。
③電解質溶液或熔融態電解質用石墨、金、鉑等制作的電極叫做惰性電極,因為它們在一般的通電條件下不發生化學反應。用還原性較強的材料制作的電極叫做活性電極,它們作電解池的陽極時,先于其他物質發生氧化反應。
(3)陰、陽極的判斷及反應原理
與電源的正極相連的電極為陽極。陽極如果是活潑的金屬電極,則金屬失去電子生成金屬陽離子;陽極如果不能失去電子,則需要溶液中能失去電子(即具有還原性)的離子在陽極表面失去電子,發生氧化反應。
與電源的負極相連的電極為陰極。陰極如果是具有氧化性的物質,則陰極本身得到電子,發生還原反應,生成還原產物;陰極如果不能得到電子,則溶液中的離子在陰極表面得電
子,發生還原反應(如下圖所示)
2、電解原理的應用
(1)電解飽和食鹽水以制備燒堿、氯氣和氫氣
①電解飽和食鹽水的反應原理
②離子交換膜法電解制燒堿的主要生產流程
(2)電鍍
①電鍍的含義:電鍍是應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。
②電鍍的目的:電鍍的目的主要是使金屬增強抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。
③電鍍特點:“一多、一少、一不變”。一多指陰極上有鍍層金屬沉積,一少指陽極上有鍍層金屬溶解,一不變指電解液濃度不變。
(3)電鍍的應用――銅的電解精煉
①電解法精煉銅的裝置
②電解法精煉銅的化學原理
電解精煉是一種特殊的電解池。電解精煉中的兩個電極都是同種金屬單質,陽極是純度較低的金屬單質,陰極是純度較高的金屬單質。
(3)電冶金
原理:化合態的金屬陽離子,在直流電的作用下,得到電子,變成金屬單質。
本節知識樹
化學能與電能可以相互轉化。電能轉化為化學能的反應為電解反應,實現電能轉化成化學能的裝置叫電解池。