高中化學(xué)選修4重難點(diǎn)匯總,吃透拿高分!

1、一、原電池:一概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.二組成條件：1 .兩個(gè)活潑性不同的電極2 .電解質(zhì)溶液3 .電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路三電子流向：外電路：負(fù)極導(dǎo)線正極內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液,鹽橋中陽離子移向正極的電解質(zhì)溶液.四電極反響：以鋅銅原電池為例：負(fù)極：氧化反響：Zn-2e=Zn2+較活潑金屬正極：復(fù)原反響：2H+2e=H2T較不活潑金屬總反響式:Zn+2H+=Zn2+H2T(五)正、負(fù)極的判斷：L從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極；或金屬為負(fù)極,非金屬為正極.2 .從電子的流動(dòng)方向：負(fù)極流入正極3 .從電流方向：正極流入負(fù)極4 .根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的

2、移動(dòng)方向：陽離子流向正極,明離子流向負(fù)極5 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)溶解的一極為負(fù)極(2)增重或有氣泡一極為正極二、化學(xué)電池(-)電池的分類：化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池(二)化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置三化學(xué)電池的分類：一次電池、二次電池、燃料電池1 .一次電池常見一次電池：堿性鋅鎰電池、鋅銀電池、鋰電池等2 .二次電池1二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以屢次重復(fù)使用,又叫充電電池或蓄電池.2電極反響：鉛蓄電池放電：負(fù)極鉛：Pb-2e-=PbSO4l正極氧化鉛:PbO2+4H+2e-二PbSO4l+2H2.充電：陽極:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4

3、H+陽極:PbSO4+2e-=Pb兩式可以寫成一個(gè)可逆反響：PbO2+Pb+2H2SO4:2PbSO4l+2H2O(3)目前已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘銀電池、氫銀電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池3 .燃料電池(1)燧料電池：是使燃料與氧化劑反響直接產(chǎn)生電流的一種原電池(2)電極反響：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反響的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反響寫出總的電池反響,但不注明反響的條件.負(fù)極發(fā)生氧化反響,正極發(fā)生復(fù)原反響,不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng).以氫氧燃料電池為例,笆為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性.當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)：負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4e

4、-+4H+=2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí)：負(fù)極:2H2+40H-4e-=4H2O正極：02+2H20+4e-=40H-另一種燃料電池是用金屬鉗片插入K0H溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷(燃料)和氧氣(氧化劑).電極反響式為：負(fù)極：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O;正極：4H2.+202+8e-=80H,電池總反響式為：CH4+202+2K0H=K2c03+3H2.3燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低4 .廢棄電池的處理：回收利用三、電解池-電解原理L電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,也叫電解槽.2 .電解：電流外加直流電通過電解質(zhì)溶液而在陽陽兩極引起氧化復(fù)原反響

5、被動(dòng)的不是自發(fā)的的過程.3 .放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化復(fù)原反響的過程.4 .電子流向：電源負(fù)極一電解池陰極一離子定向運(yùn)動(dòng)電解質(zhì)溶液一電解池陽極一電源正極.5 .電極名稱及反響：陽極：與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反響陽極：與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生復(fù)原反響6 .電解CuCL溶液的電極反響：陽極:2CI-2e-=CI2氧化陽極：Cu2+2e-=Cu復(fù)原總反響式:CuCI2=Cu+CI2t7 .電解本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程規(guī)律總結(jié)：電解反響離子方程式書寫：放電順序：陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+

6、>H+指酸電離的>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>AI3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+明離子的放電順序：是惰性電極時(shí)：S2->I->Br>C|->OH->NO3->SO42-等含氧酸根離子F-是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電注：先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,假設(shè)陽極材料為活性電極(FexCu)等金屬,那么陽極反響為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液；假設(shè)為惰性材料,那么根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧明還的規(guī)律來書寫電極反響式.電解質(zhì)水溶液電解產(chǎn)物的規(guī)律：類型電極反響特點(diǎn)實(shí)例電

7、解對(duì)象電解質(zhì)濃度分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的阻陽離子分別在兩極放電HCI電解質(zhì)減小CuCI2放H2生成堿型陰極：水放H2生堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCI電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)放氧生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：水放.2生酸CuS04電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)電解水型陰極：4H+4e-=2H2t陽極:4OH-4e-=02t+2H2ONaOH水增大Na2so4上述四種類型電解質(zhì)分類：(1)電解水型：含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽(2)電解電解質(zhì)型：無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)(3)放氧生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽4放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽二電解原理的應(yīng)用1 .電解飽和食鹽水以制造

8、燒堿、氯氣和氫氣1電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬外表鍍上一薄層其他金屬或合金的方法2電極、電解質(zhì)溶液的選擇：陽極：鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液Mne-=Mn+陽極：待鍍金屬鍍件：溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬外表Mn+ne-=M電解質(zhì)溶液：含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反響原理陽極純銅：Cu-2e-=Cu2+陽極鍍件:Cu2+2e-=Cu電解液：可溶性銅鹽溶液,如CuS04溶液2 .電鍍應(yīng)用之一：銅的精煉陽極：粗銅；陰極：純銅電解質(zhì)溶液：硫酸銅3 .電冶金(1)電冶金：使礦石中的金屬陽離子獲得電子,從它們的化合物中復(fù)原出來用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁(2)電解

9、氯化鈉：通電前,氯化鈉高溫下熔融：NaCI=Na+Cl-通直流電后：陽極：2Na+2e-=2Na陰極:2CI-2e-=CI2T規(guī)律總結(jié)：原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律(1)假設(shè)無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件.有活潑性不同的兩個(gè)電極；兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里；較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化復(fù)原反響有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用,只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池.2假設(shè)有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,那么可能是電解池或電鍍池；當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),那么為電鍍池.3假設(shè)多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),那么與電源相連接的裝

10、置為電解池成電鍍池.假設(shè)無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極電子輸出極,有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池.原電池,電解池,電鍍池的比擬原電池電解池電鍍池定義裝置特點(diǎn)桁化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置桁電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬外表鍍上一側(cè)層其他金屬反響特征自發(fā)反響非自發(fā)反響非自發(fā)反響裝置特征無電源,兩級(jí)材料不同有電源,兩級(jí)材料可同可不同有電源形成條件活動(dòng)性不同的兩極電解質(zhì)溶液形成閉合回路兩電極連接直流電源兩電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路L鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接負(fù)極；2.電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬能導(dǎo)電非金屬陽極：與電源

11、正極相連陰極：與電源負(fù)極相連名稱同電解,但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陽極：鑲件電極反響負(fù)極：氧化反響,金屬失去電陽極：氧化反響,溶液中的陽極：金屬電極失去電子子正極：復(fù)原反響,溶液中的陽海子的電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陰離子失去電子,或電極金屬失電子陽極：復(fù)原反響,溶液中的陽離子得到電子陽極：電鍍液中陽離子得到電子電子流向負(fù)極一正極電源負(fù)極一阻極電源正極T陽極同電解池溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽離子向正極移動(dòng)陽離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陽極移動(dòng)陰離子向陽極移動(dòng)同電解池聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反響和復(fù)原反響四、金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)(-)金屬的電化學(xué)腐蝕L金屬腐蝕內(nèi)容2 .金屬腐蝕的本質(zhì)：都是金屬原

12、子失去電子而被氧化的過程3 .電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的區(qū)別電化腐蝕化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生本質(zhì)技活潑的金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重4 .電化學(xué)腐蝕的分類：析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫'放出(1)條件：潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有C02、S02、H2S等氣體)(2)電極反響：負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H+2e-=H2T總式：Fe+2H+=Fe2+H2T吸氧腐蝕反響過程吸收氧氣條件：中性或弱酸性溶液電極反響：負(fù)極：2Fe-4e-=

13、2Fe2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總式：2Fe+02+2H2O=2Fe(OH)2生成的Fe(OH被空氣中的氧化,生成Fe(0H)3,Fe(OH),脫去一局部水就生成Fe2O3-xH20(鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié)：L金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐舉措的腐蝕2.防腐舉措由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法>犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法>有一般防腐條件的腐蝕>無防腐條件的腐蝕(二)金屬的電化學(xué)防護(hù)L利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理：原電池反響中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化應(yīng)用：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上假設(shè)干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備負(fù)極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設(shè)備被保護(hù)(2)外加電流的陰極保護(hù)法原理：通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反響產(chǎn)生的電流不能輸送,從而預(yù)防金屬被腐蝕應(yīng)用：把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作