第四章 电化学基础知识总结

第一节 原电池 原电池：

1、概念： 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路

3、电子流向：外电路：——导线——极

内电路：盐桥中离子移向负极的电解质溶液，盐桥中离子移向正极的电解质溶液。

4、电极反应：以锌铜原电池为例：

＋

负极： 氧化 反应： Zn－2e＝Zn2

＋

正极： 还原 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断：

（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向 负极流入正极 （3）从电流方向 正极流入负极

（4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象①__溶解的一极为负极__② 增重或有气泡一极为正极 第二节 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、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、二次电池

1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

2、电极反应：铅蓄电池

?

放电：负极（铅）：Pb＋SO2-4－2e＝PbSO4↓

? 正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO2-4＋2e＝PbSO4↓＋2H2

充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e? ＝PbO2＋4H+＋SO2-4 阳极： PbSO4＋2e? ＝Pb＋SO2-4

两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4

2PbSO4↓＋2H2O

3、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

三、燃料电池

1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池

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：2H2－4e? =4H+ 正极：Ｏ2＋4 e? 4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时：

负极： 2H2＋4OH?－4e?＝4H22＋2H2O＋4 e?＝4OH?

另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：

负极：CH4＋10OH－8e ＝ 7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e ＝8OH。

电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O

3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 四、废弃电池的处理：回收利用 第三节 电解池 一、电解原理

1、电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽 2、(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程

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： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极： Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式： CuCl

7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 放电顺序： 阳离子放电顺序

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序

是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F- 是活性电极时：电极本身溶解放电

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。

电解质水溶液点解产物的规律

上述四种类型电解质分类：

（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐

（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外） （3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐 （4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐 二、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 （1）、电镀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，失去电子，成为离子进入溶液 M— ne — == M n+ 阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面 M n+ + ne — == M

电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液 镀铜反应原理

阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液 （3）、电镀应用之一：铜的精炼

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、钙、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：2Na+ + 2e— == 2Na 阴极：2Cl— — 2e— == Cl2↑

☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律

（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两

极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。 （2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。

（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。

☆ 原电池，电解池，电镀池的比较

☆☆原电池与电解池的极的得失电子情况：

阳极(失) e- 正极（得） e- 负极（失） e- 阴极（得） 第四节 一、金属的电化学腐蚀 （1）金属腐蚀内容：

（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子 失去 电子而被氧化的过程 （3）金属腐蚀的分类：

化学腐蚀— 电化学腐蚀—失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

化学腐蚀与电化腐蚀的比较

（4）、电化学腐蚀的分类：

析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出

①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体） ②电极反应：负极: Fe – 2e- = Fe2+

正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑

总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气 ①条件：中性或弱酸性溶液

②电极反应：负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+

正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-

总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（铁锈主要成分） 规律总结：

金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：

外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀

二、金属的电化学防护

1、利用原电池原理进行金属的电化学防护 （1）、牺牲阳极的阴极保护法

原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化

应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备 负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护 （2）、外加电流的阴极保护法

原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀

应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。 2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金

3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等

 

第二篇：有机化学基础知识总结

高中有机化学基础知识总结概括

1、常温常压下为气态的有机物：1～4个碳原子的烃，一氯甲烷、新戊烷、甲醛。

2、碳原子较少的醛、醇、羧酸（如甘油、乙醇、乙醛、乙酸）易溶于水；液态烃（如苯、汽油）、卤代烃（溴苯）、硝基化合物（硝基苯）、醚、酯（乙酸乙酯）都难溶于水；苯酚在常温微溶与水，但高于65℃任意比互溶。

3、所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水；一溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。

4、能使溴水反应褪色的有机物有：烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键（碳碳双键、碳碳叁键）的有机物。能使溴水萃取褪色的有：苯、苯的同系物（甲苯）、CCl4、氯仿、液态烷烃等。

5、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类（苯酚）。

6、碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质：烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。

7、无同分异构体的有机物是：烷烃：CH4、C2H6、C3H8；烯烃：C2H4；炔烃：C2H2；氯代烃：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl；醇：CH4O；醛：CH2O、C2H4O；酸：CH2O2。

8、属于取代反应范畴的有：卤代、硝化、磺化、酯化、水解、分子间脱水（如：乙醇分子间脱水）等。

9、能与氢气发生加成反应的物质：烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。

10、能发生水解的物质：金属碳化物（CaC2）、卤代烃（CH3CH2Br）、醇钠（CH3CH2ONa）、酚钠（C6H5ONa）、羧酸盐（CH3COONa）、酯类（CH3COOCH2CH3）、二糖（C12H22O11）（蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖）、多糖（淀粉、纤维素）（（C6H10O5）n）、蛋白质（酶）、油脂（硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯）等。

11、能与活泼金属反应置换出氢气的物质：醇、酚、羧酸。

12、能发生缩聚反应的物质：苯酚（C6H5OH）与醛(RCHO)、二元羧酸(COOH—COOH)与二元醇（HOCH2CH2OH）、二元羧酸与二元胺（H2NCH2CH2NH2）、羟基酸（HOCH2COOH）、氨基酸（NH2CH2COOH）等。

13、需要水浴加热的实验：制硝基苯（—NO2，60℃）、制苯磺酸（—SO3H，80℃）制酚醛树脂（沸水浴）、银镜反应、醛与新制Cu（OH）2悬浊液反应（热水浴）、酯的水解、二糖水解（如蔗糖水解）、淀粉水解（沸水浴）。

14、光

光照条件下能发生反应的：烷烃与卤素的取代反应、苯与氯气加成反应（紫外光）、—CH3+Cl2—CH2Cl（注意在铁催化下取代到苯环上）。

15、常用有机鉴别试剂：新制Cu（OH）2、溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液。

16、最简式为CH的有机物：乙炔、苯、苯乙烯（—CH=CH2）；最简式为CH2O的有机物：甲醛、乙酸（CH3COOH）、甲酸甲酯（HCOOCH3）、葡萄糖（C6H12O6）、果糖（C6H12O6）。

17、能发生银镜反应的物质（或与新制的Cu(OH)2共热产生红色沉淀的）：醛类（RCHO）、葡萄糖、麦芽糖、甲酸（HCOOH）、甲酸盐（HCOONa）、甲酸酯（HCOOCH3）等。

18、常见的官能团及名称：—X（卤原子：氯原子等）、—OH（羟基）、—CHO（醛基）、—COOH（羧基）、—COO—（酯基）、—CO—（羰基）、—O—（醚键）、C=C（碳碳双键）、—C≡C—（碳碳叁键）、—NH2（氨基）、 —NH—CO—（肽键）、—NO2（硝基）

19、常见有机物的通式：烷烃：CnH2n+2；烯烃与环烷烃：CnH2n；炔烃与二烯烃：CnH2n-2；苯的同系物：CnH2n-6；饱和一元卤代烃：CnH2n+1X；饱和一元醇：CnH2n+2O或CnH2n+1OH；苯酚及同系物：CnH2n-6O或CnH2n-7OH；醛：CnH2nO或CnH2n+1CHO；酸：CnH2nO2或CnH2n+1COOH；酯：CnH2nO2或

CnH2n+1COOCmH2m+1

20、检验酒精中是否含水：用无水CuSO4——变蓝

21、发生加聚反应的：含C=C双键的有机物（如烯）

21、能发生消去反应的是：乙醇（浓硫酸，170℃）；卤代烃（如CH3CH2Br）醇发生消去反应的条件：C—C—OH、卤代烃发生消去的条件：C—C—XHH

23、能发生酯化反应的是：醇和酸

24、燃烧产生大量黑烟的是：C2H2、C6H6

25、属于天然高分子的是：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶（油脂、麦芽糖、蔗糖不是）

26、属于三大合成材料的是：塑料、合成橡胶、合成纤维

27、常用来造纸的原料：纤维素

28、常用来制葡萄糖的是：淀粉

29、能发生皂化反应的是：油脂

30、水解生成氨基酸的是：蛋白质

31、水解的最终产物是葡萄糖的是：淀粉、纤维素、麦芽糖

32、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应的有机物是：含有—COOH：如乙酸

33、能与Na2CO3反应而不能跟NaHCO3反应的有机物是：苯酚

34、有毒的物质是：甲醇（含在工业酒精中）；NaNO2(亚硝酸钠，工业用盐)

35、能与Na反应产生H2的是：含羟基的物质（如乙醇、苯酚）、与含羧基的物质（如乙酸）

36、能还原成醇的是：醛或酮

37、能氧化成醛的醇是：R—CH2OH

38、能作植物生长调节剂、水果催熟剂的是：乙烯

39、能作为衡量一个国家石油化工水平的标志的是：乙烯的产量

40、通入过量的CO2溶液变浑浊的是：C6H5ONa溶液

41、不能水解的糖：单糖（如葡萄糖）

42、可用于环境消毒的：苯酚

43、皮肤上沾上苯酚用什么清洗：酒精；沾有油脂是试管用热碱液清洗；沾有银镜的试管用稀硝酸洗涤

44、医用酒精的浓度是：75%

45、写出下列有机反应类型：（1）甲烷与氯气光照反应（2）从乙烯制聚乙烯（3）乙烯使溴水褪色（4）从乙醇制乙烯（5）从乙醛制乙醇（6）从乙酸制乙酸乙酯（7）乙酸乙酯与NaOH溶液共热（8）油脂的硬化（9）从乙烯制乙醇（10）从乙醛制乙酸

（1） 取代（2） 加聚（3） 加成（4） 消去（5） 还原（6） 酯化（7） 水解（8） 加成（或还原）（9） 加成（10） 氧化

46、加入浓溴水产生白色沉淀的是：苯酚

47、加入FeCl3溶液显紫色的：苯酚

48、能使蛋白质发生盐析的两种盐：Na2SO4、(NH4)2SO4

49、写出下列通式：（1）烷；（2）烯；（3）炔

序号物质俗名序号物质俗名

1甲烷：沼气、天然气的主要成分11Na2CO3纯碱、苏打

2乙炔：电石气12NaHCO3小苏打

3乙醇：酒精13CuSO4?5H2O胆矾、蓝矾

4丙三醇：甘油14SiO2石英、硅石

5苯酚：石炭酸15CaO生石灰

6甲醛：蚁醛16Ca(OH)2熟石灰、消石灰

7乙酸：醋酸17CaCO3石灰石、大理石

8三氯甲烷：氯仿18Na2SiO3水溶液水玻璃

9NaCl：食盐19KAl(SO4)2?12H2O明矾

10NaOH：烧碱、火碱、苛性钠20CO2固体干冰