電化學中的介質有哪些類型

① 求高中化學 電化學部分知識點總結 謝謝

電化學知識歸納與整理

二、考點歸納：
內容
原電池
電解池
電鍍池

Zn

裝
置
圖

CuSO4溶液
Pt
Pt

鹽酸溶液
Cu
Fe

CuCl2溶液
定義
將化學能轉變成電能的裝置
將電能轉變成化學能的裝置
應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的裝置
形成
條件
①活動性不同的兩電極（連接）；
②電解質溶液（電極插入其中並與電極自發反應）；
③形成閉合迴路。
①兩電極接直流電源；
②兩電極插入電解質溶液；
③形成閉合迴路。
①鍍層金屬接電源正極作陽極，鍍件接電源負極作陰極；
②電鍍液必須含有鍍層金屬的陽離子
③形成閉合迴路。
兩電極規定及
反應
負極：較活潑金屬；釋放電子；發氧化化反應
正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)；電子流入一極；發生還原反應。
陰極：與電源負極相連的
極；發生還原反應。
陽極：與電源正極相連的
極；發生氧化反應。
陰極：待鍍金屬；還原反應。
陽極：鍍層金屬；氧化反應。
電子
流向
e-沿導線

負極 正極
負極→陰極→陽離子
正極←陽極←陰離子
負極→陰極→陽離子
正極←陽極
電解液變 化

1. 理解掌握原電池和電解池(電鍍池)的構成條件和工作原理：
2. 掌握電解反應產物及電解時溶液pH值的變化規律及有關電化學的計算：
⑴要判斷電解產物是什麼，必須理解溶液中離子放電順序：
陰極放電的總是溶液中的陽離子，與電極材料無關。放電順序是：
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+
放電由難到易
陽極：若是惰性電極作陽極，溶液中的陰離子放電，放電順序是：
S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-
失電子由易到難
若是非惰性電極作陽極，則是電極本身失電子。
要明確溶液中陰陽離子的放電順序，有時還需兼顧到溶液的離子濃度。如果離子濃度相差十分懸殊的情況下，離子濃度大的有可能先放電。如理論上H+的放電能力大於Fe2+、Zn2+，但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液時，由於溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，則先在陰極上放電的是Fe2+或Zn2+，因此，陰極上的主要產物則為Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不會在陰極上放電的。
⑵電解時溶液pH值的變化規律：
電解質溶液在電解過程中，有時溶液pH值會發生變化。判斷電解質溶液的pH值變化，有時可以從電解產物上去看。
①若電解時陰極上產生H2，陽極上無O2產生，電解後溶液pH值增大；
②若陰極上無H2，陽極上產生O2，則電解後溶液pH值減小；
③若陰極上有H2，陽極上有O2，且V(H2)==2V(O2)，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解後pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變小；c 如果原溶液為鹼溶液，則pH值變大；
④若陰極上無H2，陽極上無O2產生，電解後溶液的pH可能也會發生變化。如電解CuCl2溶液（CuCl2溶液由於Cu2+水解顯酸性），一旦CuCl2全部電解完，pH值會變大，成中性溶液。
⑶進行有關電化學計算，如計算電極析出產物的質量或質量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時，一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應中得失電子數相等這一規律。
（4）S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
Ⅰ Ⅱ
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅳ
電解質溶液電解規律
Ⅰ與Ⅲ區：電解電解質型
Ⅰ與Ⅳ區：放氫生鹼型
Ⅱ與Ⅲ區：放氧生酸型
Ⅱ與Ⅳ區：電解水型
3. 理解金屬腐蝕的本質及不同情況，了解用電化學原理在實際生活生產中的應用：
⑴金屬的腐蝕和防護：
①金屬腐蝕的實質是鐵等金屬原子失去電子而被氧化成金屬陽離子的過程，可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。金屬與氧化劑（一般非電解質）接觸，直接發生化學反應引起的腐蝕叫化學腐蝕，如鐵與氯氣接觸發生的腐蝕為化學腐蝕。而更普遍存在的，危害也更為嚴重的是電化學腐蝕，即不純的金屬或合金與電解質溶液發生原電池反應引起的腐蝕。如鋼鐵在水膜酸性較強條件下發生析氫腐蝕Fe－2e－=Fe2+，2H++2e－==H2↑；在水膜酸性很弱或中性條件下，則發生吸氧腐蝕：2Fe－4e－=2Fe2+，2H2O+O2+4e－==4OH－。
②金屬的防護方法：
a、改變金屬的內部結構；b、覆蓋保護層；c、使用電化學保護法
⑵原電池原理的應用：
①製作多種化學電源，如干電池、蓄電池、高能電池、燃料電池；
②加快化學反應速率。如純鋅與鹽酸反應制H2反應速率較慢，若滴入幾滴CuCl2溶液，使置換出來的銅緊密附在鋅表面，形成許多微小的原電池，可大大加快化學反應；
③金屬的電化學保護，犧牲陽極的陰極保護法；
④金屬活動性的判斷。
⑶電解原理的應用：
①製取物質：例如用電解飽和食鹽水溶液可製取氫氣、氯氣和燒鹼。
②電鍍：應用電解原理，在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。
③精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽極，以硫酸銅為電解質溶液，陽極粗銅溶解，陰極
析出銅，溶液中Cu2+濃度減小
④電冶活潑金屬：電解熔融狀態的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質。

② 關於物理電介質的理論問題

你們學過的靜電平衡，有這么多知識點么。。
第一個問題。導體內電荷的分布說准確點要看導體形狀，比較好理解的是導體內部產生的電場線和外部的方向相反大小相等，從而達到抵消效果。還有很重要的一點，靜電荷的概念你理解錯了。當導體不帶電時，導體的正負電荷的電荷量是相等的，這時候不帶凈電荷。當導體帶正電荷大於負電荷時就說導體帶有正的「凈電荷」。反之帶負的「凈電荷」。這本來就是從整體上看的，也就是所謂的宏觀。也可以說是從總的電荷量來等效的。還有，正負電荷不是集中，只是偏向一個區域而已。帶正電的那部分還是有電子的。只是正電荷相對較多，這是電產影響的結果。
第二個問題。先理解何為有極分子。有極分子就是物質的分子的分布形狀導致分子內電荷分布不均勻。但是分子總體是不帶電的（總體正負電荷量相等）。有極分子在化學中稱為電偶子，這是名字，跟外電場沒關系。你說的內部宏觀凈電荷（這個說法是錯的，內部跟宏觀是矛盾的）叫總電荷。總電荷還是0（正負電荷相等抵消）。
鑽牛角尖的學生才是聰明的。但是考試的上課的時候千萬亂鑽，先掌握書本知識然後多餘時間鑽牛角尖才能真正學好物理。下次有什麼的問題歡迎來問我。

③ 電介質是導體還是絕緣體

電解質是工作離子的導體，但通常它不能獲得和失去離子。電解質是電子絕緣體，它不允許電子在電池內移動。在傳統的電化學電池中，在電化學電池循環之前，陽極和陰極兩者或至少其中之一包含工作陽離子。電化學電池通過具有電子和離子成分的兩個電極之間的反應來運行。電解質對電池內部的工作陽離子進行傳導，並且迫使也參與反應的電子通過外部電路。電池可以是簡單的電化學電池，或者可以是多個電化學電池的組合。可充電電化學電池和包含這種電化學電池的可充電電池組通常使用來自外部電源的電能進行充電。
絕緣體和導體沒有嚴格界限，絕緣體不善於導電，而導體善於導電，兩者在一定情況下可以互相轉換。其下沒有絕對分類。如玻璃是絕緣體，加熱到紅炙狀態就成了良導體。通常導體包含溶液、金屬、膠體、濁液，強電解質的溶液或熔融液都是導體（這是化學日後判斷是不是電解質的重要方法）。絕緣體一般包括陶瓷、玻璃、塑料、干木材、空氣等。導體通常有：酸鹼鹽的水溶液、金屬、人體、大地等
固體電解質不包括金屬導體和所有以電子導電為主體的物質,而是特指固體中離子導電的一類物質.
固體電解質包括陽離子導體和陰離子導體兩大類.
陽離子導體,如Beta-氧化鋁,實質是NaAl11O17,其中的Na(+)可以移動而導電；
陽離子導體,如氧離子導體、氟離子導體,典型的如氧離子導體Zr(Y)O2.
在所有的固體電解質中都必有供離子移動的通道.

④ 電介質物理學的固體電介質

電導率很小的電介質用來作為電絕緣材料，稱為絕緣體。電介質能夠經受而不致損壞的最大電場（約107～108V/m）稱為擊穿場強，這是絕緣性能好壞的一個重要標志。當外加電場超過此值時，電介質的電導突然增大甚至引起結構損壞或破碎，稱為介電擊穿。擊穿的過程首先是在外電場不變情況下介質中的電流迅速增大。接著在介質中形成導電的溝道如圖2所示。通常在兩電極間有一個主溝道和許多分支。溝道中的固體已部分氣化形成結構上的損壞。溝道取向與電介質微觀結構、雜質、缺陷、外加電極形狀等有關。
介電擊穿過程很復雜，除與物質本身性質有關外還與樣品厚度、電極形狀、環境溫度、濕度和氣壓、所加電場波形等有關。實驗數據很分散，各種理論模型只能分別在一定范圍內說明問題。有三種類型的介電擊穿。 又稱本徵擊穿。電介質中存在的少量傳導電子在強外電場加速下得到能量。若電子與點陣碰撞損失的能量小於電子在電場加速過程中所增加的能量，則電子繼續被加速而積累起相當大的動能，足以在電介質內部產生碰撞電離，形成電子雪崩現象。結果電導急劇上升，最後導致擊穿。1935年，A.R.希佩爾最先提出電子碰撞電離概念。後來，H.弗羅利希等人曾對擊穿場強作過定量計算。開始擊穿時電子所須具有的能量稱為擊穿判據。
在不完整或摻雜單晶和一些非晶態電介質中，缺陷和雜質形成的淺位阱束縛的電子所需激活能要比禁帶寬度小很多。受外電場加速的傳導電子更容易使這部分電子被激活參與導電而引起擊穿。
電擊穿的另一種機制是1934年C.曾訥提出來的內部冷發射模型。認為強外電場使能帶發生傾斜。因而價帶上的電子出現隧道效應。當場強為106V/cm數量級時，電子可通過隧道效應移動幾百個原子的距離。在約10-12秒時間內導帶就可以出現足夠數量的電子而引起擊穿。
此外，在強電場下金屬電極中的自由電子也可以注入於電介質而參與導電，稱為外部冷發射。
在研究鹼族鹵晶體的電擊穿時，還提出了等離子體「電磁箍縮模型」。 電介質中強電場產生的電流在例如高溫等某些條件下可以引起電化學反應。例如離子導電的固體電介質中出現的電解、還原等。結果電介質結構發生了變化，或者是分離出來的物質在兩電極間構成導電的通路。或者是介質表面和內部的氣泡中放電形成有害物質如臭氧、一氧化碳等，使氣泡壁腐蝕造成局部電導增加而出現局部擊穿，並逐漸擴展成完全擊穿。溫度越高，電壓作用時間越長，化學形成的擊穿也越容易發生。
以上各種擊穿類型有時是某一種佔主要，有時是幾種原因的疊加。在擊穿過程中也可出現不同類型的變化。研究電介質擊穿有重要的科學意義和實用價值。它涉及材料的物質結構、雜質缺陷、能帶結構、強場下的載流子輸運過程、弛豫機制以及電子與聲子、電子與電子間的相互作用等。在實用上，它關繫到高電壓輸送與變換、高能粒子加速器、強激光與物質相互作用以及強場下半導體、電介質的大容量儲能和大功率換能等。
研究電介質宏觀介電性質及其微觀機制以及電介質的各種特殊效應的物理學分支學科。基本內容包括極化機構、標志介電性質的電容率與介質的微觀結構以及與溫度和外場頻率間的關系、電介質的導熱性和導電性、介質損耗、介質擊穿機制等。此外，還有許多電介質具有的各種特殊效應。

⑤ 電介質可以分為哪幾類列舉

1、分子的等效正電中心和等效負電中心

電介質均由分子和原子組成，每個分子中所有正電荷對外界作用的電效果可以等效為集中在某一點的等效點電荷的作用效果，這個等效點電荷的位置稱為分子的正點中心；

同理，每個分子中所有負電荷對外界作用的電效果可以等效為集中在某一點的等效點電荷的作用效果，這個等效點電荷的位置稱為分子的負點中心；

2、有極分子電介質

電介質中各分子的等效正電中心與等效負電中心不重合的電介質；正點中心和負電中心分別可用等量異號電荷代替，二者有一相對位移，這樣每個分子對外界的電性效果可以等效為一個電偶極子的作用。

3、無極分子電介質

電介質中各分子的等效正點中心與等效負電中心重合的電介質。

可以認為每一個分子的正電荷q集中於一點，稱為正電荷的「重心」，負電荷-q集中於一點，稱為正負電荷的「重心」；定義從負電荷的重心到正電荷的重心的矢徑為，則分子可以構成的電偶極子。

(5)電化學中的介質有哪些類型擴展閱讀：

相關變化

通常情形下電介質中的正、負電荷互相抵消，宏觀上不表現出電性，但在外電場作用下可產生如下3種類型的變化：

1、原子核外的電子雲分布 產生畸變，從而產生不等於零的電偶極矩，稱為畸變極化；

2、原來正、負電中心重合的分子，在外電場作用下正、負電中心彼此分離，稱為位移極化；

3、具有固有電偶極矩的分子原來的取向是混亂的，宏觀上電偶極矩總和等於零，在外電場作用下，各個電偶極子趨向於一致的排列，從而宏觀電偶極矩不等於零，稱為轉向極化。