高中化学原电池和电解池资料

（一）基本概念和基本理论
1、物质的组成、性质和分类
所有的物质都是由元素组成的。从微观来看，分子、原子、离子是构成物质的Z基本的微粒。分子能独立存在。是保持物质化学性质的一种微粒，由分子构成的物质，有 、 、 、 、S等单质，稀有气体，非金属氢化物、氧化物，含氧酸，大多数有机物等，它们都属于分子晶体，原子是化学变化中的Z小微粒，在化学反应中，原子重新组合形成新的物质。原子间结合可形成分子，如 分子， 分子，也可以直接形成晶体，如金刚石晶体，Si晶体， 晶体。金属晶体也可看成是由金属原子构成的物质，实际上是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的，金属单质都属于金属晶体。离子是带电的原子或原子团，由阴阳离子结合而构成的物质，属于离子晶体，大多数的盐、强碱、活泼金属氧化物都属于离子晶体。
物质的性质是由它的结构决定的。物质的性质通过自身的变化表现出来。物理性质指没有发生化学反应就表现出来的性质，例如物质颜色、状态、溶解性、气味、熔点、沸点、导电性、导热性、密度、硬度等，可以通过观察法和测量法来研究的性质。化学性质指物质在发生化学变化时才表现出来的性质，如酸性、碱性、氧化性、还原性、热稳定性等。
物质根据其组成和性质，可分为纯净物和混和物。混合物是由不同种物质的分子混合而成的，没有固定的组成和熔沸点、如空气、溶液、汽油、玻璃等。这里要特别注意的是，同素异形体混在一起称为混合物，如金刚石和石墨在一起为混和物。同理， 与 的气体也为混合物。另外，聚合物因分子的聚合度不同，没有固定熔点，也被视为混合物，纯净物指的是由同种分子构成，有固定的组成和熔沸点。这里特别要注意的是结晶水合物属于纯净物。另外，自然界中所存在的一些矿物，材料往往不是纯净物。这时要求我们掌握的是它的主要成份，例如硫铁矿的主要成分是 ，菱镁矿的主要成分是 等。纯净物根据组成元素种类，又可细分为单质和化合物，单质指同种元素组成的纯净物，又细分为金属、非金属和稀有气体。金属单质在常温下降 为液态外，都是固体。它们具有金属光泽、有导电性、导热性、延展性，在化学反应中表现还原性。非金属单质中只有 为液态，其它均为气态或固态，金刚石，晶体硅和晶体硼属于原子晶体，石墨属于混合晶体，其余多为分子晶体。与金属单质对比，非金属单质通常没有金属光泽、导电、导热性能差，在化学反应中，象 等常表现氧化性，象C、 等常表现还原性。稀有气体因其特殊的结构而单列为一族，它们都是单原子分子，因为其Z外层电子排布已达到稳定结构。化合物指由两种或两种以上元素组成的纯净物，分为无机化合物和有机化合物。无机化合物又可分为酸、碱、盐、氧化物。其中酸指的是在水溶液中电离所产生的阳离子全部是 的化合物。酸的分类有多种方式：①根据构成元素分为含氧酸（如 ）和无氧酸（如 等）；②根据可电离出的 数目分为一元酸（ ）二元酸（如 ）和多元酸（如 ）；③根据酸性强弱可分为强酸（中学阶段掌握的强酸有 ）和弱酸（ 等）；④根据是否具有氧化性可分为氧化性酸（如 ）和非氧化性酸（ 等）；⑤根据沸点高低分为高沸点酸（如 ）和低沸点酸（如 ）。凡是酸应具有酸的通性：①使指示剂变色；②与活泼金属反应生成盐和 ；③与碱发生中和反应；④与碱性氧化物反应生成盐和水；⑤与盐发生复分解反应。这里要注意的是水溶液显酸性的物质不一定都是酸，例如强酸的酸式盐，或水解显酸性的强酸弱碱盐，应强调电离出的阳离子全部是 。碱指在水溶液中电离出的阳离子全部是 的化合物，中学常用的可溶性强碱为如下四种： 。 是常用的弱碱。碱的通性如下：①使指示剂变色；②与酸发生中和反应；③与酸性氧化物反应生成盐和水；④与盐发生复分解反应（碱与盐的复分解反应要求反应物都可溶，产物中至少有一种是沉淀，气体或弱电解质）。盐是酸、碱中和的产物，大多数的盐属于强电解质。盐的溶解性差别很大，钾盐、钠盐、硝酸盐、醋酸盐、铵盐大都易溶于水，碳酸盐、磷酸盐、硫化物、亚硫酸盐等大都不溶于水。根据盐的组成，可分为正盐、酸式盐、碱式盐、复盐。正盐指酸碱完全中和的产物，酸式盐指酸中的氢部分被中和的产物，如 等；碱式盐指碱中的 部分被中和的产物，如 等；复盐指多种阳离子与一种酸根离子组成的盐，如 。部分盐可与金属发生置换反应，另外，盐与酸、盐与碱均可发生复分解反应，氧化物指由两种元素组成，其中一种为氧元素。氧化物又可以细分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。不成盐氧化物和过氧化物。酸性氧化物指与碱反应生成盐和水的氧化气，如 等；酸性氧化物大多是非金属氧化物，也可以是金属氧化物，如 等，酸性氧化物中元素的价态必须与对应的酸和盐中的价态一致，例如 的酸性氧化物是 ，碱性氧化物指与酸反应生成盐和水的氧化物。如 等。碱性氧化物一定是金属氧化物。两性氧化物指与酸、碱反应都能生成盐和水的氧化物，如 。另外，有一类氧化物不能与酸、碱反应生成盐和水，或者没有对应价态的酸、碱或盐，这一类物质称为不成盐氧化物，如NO、 等。还有象 称为过氧化物。

原电池和电解池像是一对互逆反应，但不是真的互逆反应，原电池是利用氧化还原反应间电子得失，是化学能转化成电能的装置，有正负极之分，负极失电子，正极得电子，所以负极发生的为氧化反应，正极发生的是还原反应，在电源的内部，电流由负极流向正极，外部则由正极流向负极。电解池则是将电能转化为化学能的装置，有阴阳极之分，阳极失电子，阴极得电子，所以阳极发生的为氧化反应，阴极发生的是还原反应，在电解池的内部，电流由正极流向负极。对于电解池电解阳离子的放电顺序为金属活动顺序表反过来.