總結(jié)高考電化學知識點
總結(jié)高考電化學知識點
很多同學想要學好化學，于是急著去做題、去看書。但我們首先需要清楚的是，提高化學成績不是一天兩天就能提高上去的。小編在此整理了相關(guān)文章，希望能幫助到您。
總結(jié)高考電化學知識點
原電池
(一)概念：
化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(二)組成條件：
1. 兩個活潑性不同的電極
2. 電解質(zhì)溶液
3. 電極用導線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路
(三)電子流向：
外電路：負極——導線—— 正極
內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽離子移向正極的電解質(zhì)溶液。
(四)電極反應(yīng)：
以鋅銅原電池為例：
負極：氧化反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)
正極：還原反應(yīng)：2H++2e=H2↑(較不活潑金屬)
總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
(五)正、負極的判斷：
1. 從電極材料：一般較活潑金屬為負極;或金屬為負極，非金屬為正極。
2. 從電子的流動方向：負極流入正極
3. 從電流方向：正極流入負極
4. 根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動方向：陽離子流向正極，陰離子流向負極
5. 根據(jù)實驗現(xiàn)象：
(1)溶解的一極為負極
(2)增重或有氣泡一極為正極
化學電池
(一)電池的分類：
化學電池、太陽能電池、原子能電池
(二)化學電池：
借助于化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
(三)化學電池的分類：
一次電池 、二次電池 、燃料電池
1. 一次電池
常見一次電池：堿性鋅錳電池、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，可以多次重復使用，又叫充電電池或蓄電池。
(2)電極反應(yīng)：鉛蓄電池
放電：
負極(鉛)：Pb-2e- =PbSO4↓
正極(氧化鉛)：PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O
充電：
陰極：PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+
陽極：PbSO4+2e- =Pb
兩式可以寫成一個可逆反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓+2H2O
(3)目前已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池
3. 燃料電池
(1)燃料電池： 是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池
(2)電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，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，鉑為正、負極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。
?、佼旊娊赓|(zhì)溶液呈酸性時：
負極：2H2-4e- =4H+
正極：O2+4e- +4H+ =2H2O
②當電解質(zhì)溶液呈堿性時：
負極：2H2+4OH--4e-=4H2O
正極：O2+2H2O+4e- =4OH-
另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)和氧氣(氧化劑)。
電極反應(yīng)式為：
負極：CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O;
正極：4H2O+2O2+8e- =8OH-。
電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
(3)燃料電池的優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運行噪音低
4. 廢棄電池的處理：回收利用
電解池
(一)電解原理
1. 電解池： 把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，也叫電解槽。
2. 電解：電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動的不是自發(fā)的)的過程。
3. 放電：當離子到達電極時，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。
4. 電子流向：(電源)負極—(電解池)陰極—(離子定向運動)電解質(zhì)溶液—(電解池)陽極—(電源)正極。
5. 電極名稱及反應(yīng)：
陽極：與直流電源的正極相連的電極，發(fā)生氧化反應(yīng)
陰極：與直流電源的負極相連的電極，發(fā)生還原反應(yīng)
6. 電解CuCl2溶液的電極反應(yīng)：
陽極：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
陰極：Cu2++2e-=Cu(還原)
總反應(yīng)式：CuCl2 =Cu+Cl2 ↑
7. 電解本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程
☆規(guī)律總結(jié)：電解反應(yīng)離子方程式書寫：
放電順序：
陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+ > Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+
陰離子的放電順序：
是惰性電極時：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)> F-
是活性電極時：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，若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬，則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子，變成離子進入溶液;若為惰性材料，則根據(jù)陰陽離子的放電順序，依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。
電解質(zhì)水溶液電解產(chǎn)物的規(guī)律：
類型 | 電極反應(yīng)特點 | 實例 | 電解對象 | 電解質(zhì)濃度 |
分解電解質(zhì)型 | 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電 | HCl | 電解質(zhì) | 減小 |
CuCl2 | ||||
放H2生成堿型 | 陰極：水放H2生堿 陽極：電解質(zhì)陰離子放電 | NaCl | 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O2生酸 | CuSO4 | 電解質(zhì)和水 | 生成新電解質(zhì) |
電解水型 | 陰極：4H++4e- == 2H2 ↑ 陽極：4OH--4e-== O2↑+ 2H2O | NaOH | 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)放氫生堿型：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燒堿、氯氣和氫氣
(1)電鍍應(yīng)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，成為離子進入溶液 M- ne- == Mn+
陰極：待鍍金屬(鍍件)：溶液中的金屬離子得到電子，成為金屬原子，附著在金屬表面 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應(yīng)原理
陽極(純銅)：Cu-2e-=Cu2+
陰極(鍍件)：Cu2++2e-=Cu，
電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4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，從它們的化合物中還原出來用于冶煉活潑金屬，如鈉、鎂、鈣、鋁
(2)電解氯化鈉：
通電前，氯化鈉高溫下熔融：NaCl == Na++Cl-
通直流電后：
陽極：2Na++ 2e- == 2Na
陰極：2Cl- - 2e- == Cl2↑
☆規(guī)律總結(jié)：原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無外接電源，又具備組成原電池的三個條件。
①有活潑性不同的兩個電極;
?、趦蓸O用導線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;
③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時是與水電離產(chǎn)生的H+作用)，只要同時具備這三個條件即為原電池。
(2)若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池;當陰極為金屬，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，則為電鍍池。
(3)若多個單池相互串聯(lián)，又有外接電源時，則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時，先選較活潑金屬電極為原電池的負極(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，電鍍池的比較
原電池 | 電解池 | 電鍍池 | |
定義（裝置特點） | 將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 | 將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置 | 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬 |
反應(yīng)特征 | 自發(fā)反應(yīng) | 非自發(fā)反應(yīng) | 非自發(fā)反應(yīng) |
裝置特征 | 無電源，兩級材料不同 | 有電源，兩級材料可同可不同 | 有電源 |
形成條件 | 活動性不同的兩極 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 | 1.鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負極；2.電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 |
電極名稱 | 負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬（能導電非金屬） | 陽極：與電源正極相連 陰極：與電源負極相連 | 名稱同電解，但有限制條件 陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 |
電極反應(yīng) | 負極：氧化反應(yīng)，金屬失去電子 正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子的電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕） | 陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失去電子，或電極金屬失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得到電子 | 陽極：金屬電極失去電子 陰極：電鍍液中陽離子得到電子 |
電子流向 | 負極→正極 | 電源負極→陰極 電源正極→陽極 | 同電解池 |
溶液中帶電粒子的移動 | 陽離子向正極移動 陰離子向負極移動 | 陽離子向陰極移動 陰離子向陽極移動 | 同電解池 |
聯(lián)系 | 在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) | ||
金屬的電化學腐蝕和防護
(一)金屬的電化學腐蝕
1. 金屬腐蝕內(nèi)容
2. 金屬腐蝕的本質(zhì)：都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程
3. 電化學腐蝕和化學腐蝕的區(qū)別
電化腐蝕 | 化學腐蝕 | |
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) | 較活潑的金屬被氧化的過程 | 金屬被氧化的過程 |
關(guān)系 | 化學腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴重 | |
4. 電化學腐蝕的分類：
析氫腐蝕——腐蝕過程中不斷有氫氣放出
(1)條件：潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)
(2)電極反應(yīng)：
負極: Fe – 2e- = Fe2+
正極: 2H+ + 2e- = H2 ↑
總式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
吸氧腐蝕——反應(yīng)過程吸收氧氣
?、贄l件：中性或弱酸性溶液
②電極反應(yīng)：
負極: 2Fe – 4e- = 2Fe2+
正極: O2+4e- +2H2O = 4OH-
總式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2
生成的 Fe(OH)2被空氣中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·x H2O(鐵銹主要成分)
規(guī)律總結(jié)：
1. 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>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕
2. 防腐措施由好到壞的順序如下：
外接電源的陰極保護法>犧牲負極的正極保護法>有一般防腐條件的腐蝕>無防腐條件的腐蝕
(二)金屬的電化學防護
1. 利用原電池原理進行金屬的電化學防護
(1)犧牲陽極的陰極保護法
原理：原電池反應(yīng)中，負極被腐蝕，正極不變化
應(yīng)用：在被保護的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護鋼鐵設(shè)備
負極：鋅塊被腐蝕;正極：鋼鐵設(shè)備被保護
(2)外加電流的陰極保護法
原理：通電，使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子，使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送，從而防止金屬被腐蝕
應(yīng)用：把被保護的鋼鐵設(shè)備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。
2. 改變金屬結(jié)構(gòu)：把金屬制成防腐的合金
3. 把金屬與腐蝕性試劑隔開：電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等
(3)金屬腐蝕的分類：
化學腐蝕—金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕。
電化學腐蝕— 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。
高中化學元素的學習方法
1、自行繪制物質(zhì)轉(zhuǎn)化框圖——一定要自己書寫。
比如說，我通過一周的學習，老師把堿金屬這一塊差不多講完了，我在復習的時候就要自己在紙上畫一邊堿金屬這一塊所有相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，把鋁單質(zhì)、氫氧化鋁、氯化鋁等等我自己能夠想到的物質(zhì)都寫進框圖里，并且思考每一步轉(zhuǎn)化發(fā)生的化學反應(yīng)條件。這樣做的好處在于既復習了一遍重要的方程式，又從整體上對這一元素有了全局性的了解。
需要強調(diào)的是“自行”，很多同學喜歡直接看一些教輔資料上已經(jīng)歸納好的類似框圖而不愿自己動手畫，我的建議是先自己畫一遍之后與參考資料對比，一來自己畫過的印象遠比看書深刻，二來很可能你的確掌握了90%的內(nèi)容，但是如果自己沒有畫過一遍，就可能發(fā)現(xiàn)不了剩下那10%的漏洞。
2、上課：自己記錄?？键c——克服僥幸心理。
元素化學雖然知識點碎內(nèi)容多，但是在考試中高頻率出現(xiàn)的往往就是那么幾個翻來覆去的?？键c。尤其是有經(jīng)驗的老師，在上課過程中一定會強調(diào)重要的知識點。所以這樣一來，學習元素化學的時候上課效率就很重要了，因為老師上課特別強調(diào)的，往往就是考試常出的。
其實很多同學知道這個道理，但是上課時候仍舊是不愿意或者不習慣做筆記，認為自己能夠記住或者潛在心理暗示自己“記了也不一定會考”——這就是一種僥幸心理。但是事實上，這種心理的長期存在就會導致忽略的問題越來越多，最后到了考試又發(fā)現(xiàn)自己腦子里記住的東西半知半解，到頭來還是失分。所以，我的建議是：除非你有驚人的記憶能力，不然“好記性不如爛筆頭”，尤其是老師強調(diào)過的內(nèi)容，你不認真做點筆記而放之任之，于心何忍?
3、做題：總結(jié)高頻考點與易錯考點——做過就忘等于沒做。
很多同學問過小簡：對于高一剛開始接觸的化學來說，元素化學這一塊需不需要做很多題?我的答案是：有時間多做題絕對是好事，但是重要的不是題目做的多少，而是做過后你從這些題中收獲了多少。
一直以來，我對“刷題”這種方法都是持中立的態(tài)度的——有的學生題目做的很多，但是有些類型的題目仍舊是每次做每次錯，那你做那么多題目的意義在哪里呢?
元素化學這一塊，如我上面強調(diào)的那樣，雖然知識點多，但是每種物質(zhì)?？嫉目键c與題型也就那么幾類。所以建議同學們要養(yǎng)成一個好的習慣：一是要對做過的題目有印象，二是要對自己錯誤的地方做好記錄。
舉個例子，比如我今天做到了一道需要我區(qū)分液氯與氯水的題目，幾天后又做到一道類似的，那么就應(yīng)該提醒自己：這算是一類高頻考點，可以在筆記本上專門記錄下來;又比如，我今天做到了一道關(guān)于Al元素的圖像題但是做錯了，那么首先要想錯誤原因究竟是計算問題、審題問題還是知識本身沒掌握好?只有思考才能真正厘清問題所在處，然后再自己總結(jié)歸納：如果是審題問題，是不是以后可以讀題時圈圈點點?如果是計算問題，是不是可以再細心一點?如果是知識點問題，有沒有必要在筆記本上記下來以后提醒自己?如果用撒以上的方法做題，才是把一道題目的價值發(fā)揮到了最大化，比盲目做10道題有用的多。
反應(yīng)原理是高中化學中最偏于“理科”的一部分，它需要高要求的計算能力與邏輯推導能力。從本質(zhì)上說，元素化學、有機化學都是在教學生“反應(yīng)產(chǎn)物是什么”，而“反應(yīng)原理”在教學生“為什么會這樣反應(yīng)”。所以，認識清楚這一部分它在化學中的作用，我們就容易對癥下藥地給出一些指導方法。
總結(jié)高考電化學知識點相關(guān)文章：