电化学全套讲解 一图理清电化学思路

导图使用方法

1. 将导图抄写一遍（抄写过程中注意思考，建议携带方便的本子）
2. 您可采用默背，朗读，边读边写等多种方法进行记忆
3. 记忆完之后5分钟回顾一次（只看不写）
4. 半小时（或自行选择方便的时间）后将导图的一级分支默写出来，并完成对应的习题一道（对应习题在下一条文章内）
5. 12小时后（一般为晚上临睡前）将导图所有分支全部默写并完成对应习题一道（此时能写多少写多少，写不出来或写错的用其他颜色的笔改正，并再记一次）
6. 之后的一周内每天早晨再大脑中回顾一次该导图所有分支
7. 随着导图数量的增加，每天回顾的内容也会越来越多，建议第1，4，5条发布导图之后一定要贯彻落实，每周再找一个固定的时间将已有导图全部回顾一次

一、原电池：

1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。

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

④自发的氧化还原反应

3、电子流向：外电路： 负极——导线——正极

内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子在盐桥中移向正极的方向（不会移到电解质溶液中）。

4、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

⚠️原电池的用途：

①加快化学反应速率。

②比较金属活动性强弱。

③设计原电池。

④金属的腐蚀。

二、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：一次电池 、二次电池 、燃料电池

（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、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。

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

三、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、电解：电流(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

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：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应

阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应

6.四种类型电解质分类：

（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、******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

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

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

2、电镀应用之一：铜的精炼

阳极：粗铜；阴极： 纯铜电解质溶液： 硫酸铜

3、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

☆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）若多个电池相互串联，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。

四、金属的电化学腐蚀和防护

(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）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）

吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气

①条件：中性或弱酸性溶液

规律总结：

1、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

2、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

（3）金属腐蚀的分类：

化学腐蚀—金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀

电化学腐蚀— 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属

失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。