电化学中的介质有哪些类型

① 求高中化学 电化学部分知识点总结 谢谢

电化学知识归纳与整理

二、考点归纳：
内容
原电池
电解池
电镀池

Zn

装
置
图

CuSO4溶液
Pt
Pt

盐酸溶液
Cu
Fe

CuCl2溶液
定义
将化学能转变成电能的装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置
形成
条件
①活动性不同的两电极（连接）；
②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）；
③形成闭合回路。
①两电极接直流电源；
②两电极插入电解质溶液；
③形成闭合回路。
①镀层金属接电源正极作阳极，镀件接电源负极作阴极；
②电镀液必须含有镀层金属的阳离子
③形成闭合回路。
两电极规定及
反应
负极：较活泼金属；释放电子；发氧化化反应
正极：较不活泼金属(或能导电的非金属)；电子流入一极；发生还原反应。
阴极：与电源负极相连的
极；发生还原反应。
阳极：与电源正极相连的
极；发生氧化反应。
阴极：待镀金属；还原反应。
阳极：镀层金属；氧化反应。
电子
流向
e-沿导线

负极 正极
负极→阴极→阳离子
正极←阳极←阴离子
负极→阴极→阳离子
正极←阳极
电解液变 化

1. 理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理：
2. 掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算：
⑴要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序：
阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是：
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+
放电由难到易
阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是：
S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-
失电子由易到难
若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
⑵电解时溶液pH值的变化规律：
电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；
②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)==2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
⑶进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
（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
电解质溶液电解规律
Ⅰ与Ⅲ区：电解电解质型
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
3. 理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应用：
⑴金属的腐蚀和防护：
①金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属与氧化剂（一般非电解质）接触，直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的，危害也更为严重的是电化学腐蚀，即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe－2e－=Fe2+，2H++2e－==H2↑；在水膜酸性很弱或中性条件下，则发生吸氧腐蚀：2Fe－4e－=2Fe2+，2H2O+O2+4e－==4OH－。
②金属的防护方法：
a、改变金属的内部结构；b、覆盖保护层；c、使用电化学保护法
⑵原电池原理的应用：
①制作多种化学电源，如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池；
②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢，若滴入几滴CuCl2溶液，使置换出来的铜紧密附在锌表面，形成许多微小的原电池，可大大加快化学反应；
③金属的电化学保护，牺牲阳极的阴极保护法；
④金属活动性的判断。
⑶电解原理的应用：
①制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
②电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
③精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极
析出铜，溶液中Cu2+浓度减小
④电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。

② 关于物理电介质的理论问题

你们学过的静电平衡，有这么多知识点么。。
第一个问题。导体内电荷的分布说准确点要看导体形状，比较好理解的是导体内部产生的电场线和外部的方向相反大小相等，从而达到抵消效果。还有很重要的一点，静电荷的概念你理解错了。当导体不带电时，导体的正负电荷的电荷量是相等的，这时候不带净电荷。当导体带正电荷大于负电荷时就说导体带有正的“净电荷”。反之带负的“净电荷”。这本来就是从整体上看的，也就是所谓的宏观。也可以说是从总的电荷量来等效的。还有，正负电荷不是集中，只是偏向一个区域而已。带正电的那部分还是有电子的。只是正电荷相对较多，这是电产影响的结果。
第二个问题。先理解何为有极分子。有极分子就是物质的分子的分布形状导致分子内电荷分布不均匀。但是分子总体是不带电的（总体正负电荷量相等）。有极分子在化学中称为电偶子，这是名字，跟外电场没关系。你说的内部宏观净电荷（这个说法是错的，内部跟宏观是矛盾的）叫总电荷。总电荷还是0（正负电荷相等抵消）。
钻牛角尖的学生才是聪明的。但是考试的上课的时候千万乱钻，先掌握书本知识然后多余时间钻牛角尖才能真正学好物理。下次有什么的问题欢迎来问我。

③ 电介质是导体还是绝缘体

电解质是工作离子的导体，但通常它不能获得和失去离子。电解质是电子绝缘体，它不允许电子在电池内移动。在传统的电化学电池中，在电化学电池循环之前，阳极和阴极两者或至少其中之一包含工作阳离子。电化学电池通过具有电子和离子成分的两个电极之间的反应来运行。电解质对电池内部的工作阳离子进行传导，并且迫使也参与反应的电子通过外部电路。电池可以是简单的电化学电池，或者可以是多个电化学电池的组合。可充电电化学电池和包含这种电化学电池的可充电电池组通常使用来自外部电源的电能进行充电。
绝缘体和导体没有严格界限，绝缘体不善于导电，而导体善于导电，两者在一定情况下可以互相转换。其下没有绝对分类。如玻璃是绝缘体，加热到红炙状态就成了良导体。通常导体包含溶液、金属、胶体、浊液，强电解质的溶液或熔融液都是导体（这是化学日后判断是不是电解质的重要方法）。绝缘体一般包括陶瓷、玻璃、塑料、干木材、空气等。导体通常有：酸碱盐的水溶液、金属、人体、大地等
固体电解质不包括金属导体和所有以电子导电为主体的物质,而是特指固体中离子导电的一类物质.
固体电解质包括阳离子导体和阴离子导体两大类.
阳离子导体,如Beta-氧化铝,实质是NaAl11O17,其中的Na(+)可以移动而导电；
阳离子导体,如氧离子导体、氟离子导体,典型的如氧离子导体Zr(Y)O2.
在所有的固体电解质中都必有供离子移动的通道.

④ 电介质物理学的固体电介质

电导率很小的电介质用来作为电绝缘材料，称为绝缘体。电介质能够经受而不致损坏的最大电场（约107～108V/m）称为击穿场强，这是绝缘性能好坏的一个重要标志。当外加电场超过此值时，电介质的电导突然增大甚至引起结构损坏或破碎，称为介电击穿。击穿的过程首先是在外电场不变情况下介质中的电流迅速增大。接着在介质中形成导电的沟道如图2所示。通常在两电极间有一个主沟道和许多分支。沟道中的固体已部分气化形成结构上的损坏。沟道取向与电介质微观结构、杂质、缺陷、外加电极形状等有关。
介电击穿过程很复杂，除与物质本身性质有关外还与样品厚度、电极形状、环境温度、湿度和气压、所加电场波形等有关。实验数据很分散，各种理论模型只能分别在一定范围内说明问题。有三种类型的介电击穿。 又称本征击穿。电介质中存在的少量传导电子在强外电场加速下得到能量。若电子与点阵碰撞损失的能量小于电子在电场加速过程中所增加的能量，则电子继续被加速而积累起相当大的动能，足以在电介质内部产生碰撞电离，形成电子雪崩现象。结果电导急剧上升，最后导致击穿。1935年，A.R.希佩尔最先提出电子碰撞电离概念。后来，H.弗罗利希等人曾对击穿场强作过定量计算。开始击穿时电子所须具有的能量称为击穿判据。
在不完整或掺杂单晶和一些非晶态电介质中，缺陷和杂质形成的浅位阱束缚的电子所需激活能要比禁带宽度小很多。受外电场加速的传导电子更容易使这部分电子被激活参与导电而引起击穿。
电击穿的另一种机制是1934年C.曾讷提出来的内部冷发射模型。认为强外电场使能带发生倾斜。因而价带上的电子出现隧道效应。当场强为106V/cm数量级时，电子可通过隧道效应移动几百个原子的距离。在约10-12秒时间内导带就可以出现足够数量的电子而引起击穿。
此外，在强电场下金属电极中的自由电子也可以注入于电介质而参与导电，称为外部冷发射。
在研究碱族卤晶体的电击穿时，还提出了等离子体“电磁箍缩模型”。 电介质中强电场产生的电流在例如高温等某些条件下可以引起电化学反应。例如离子导电的固体电介质中出现的电解、还原等。结果电介质结构发生了变化，或者是分离出来的物质在两电极间构成导电的通路。或者是介质表面和内部的气泡中放电形成有害物质如臭氧、一氧化碳等，使气泡壁腐蚀造成局部电导增加而出现局部击穿，并逐渐扩展成完全击穿。温度越高，电压作用时间越长，化学形成的击穿也越容易发生。
以上各种击穿类型有时是某一种占主要，有时是几种原因的叠加。在击穿过程中也可出现不同类型的变化。研究电介质击穿有重要的科学意义和实用价值。它涉及材料的物质结构、杂质缺陷、能带结构、强场下的载流子输运过程、弛豫机制以及电子与声子、电子与电子间的相互作用等。在实用上，它关系到高电压输送与变换、高能粒子加速器、强激光与物质相互作用以及强场下半导体、电介质的大容量储能和大功率换能等。
研究电介质宏观介电性质及其微观机制以及电介质的各种特殊效应的物理学分支学科。基本内容包括极化机构、标志介电性质的电容率与介质的微观结构以及与温度和外场频率间的关系、电介质的导热性和导电性、介质损耗、介质击穿机制等。此外，还有许多电介质具有的各种特殊效应。

⑤ 电介质可以分为哪几类列举

1、分子的等效正电中心和等效负电中心

电介质均由分子和原子组成，每个分子中所有正电荷对外界作用的电效果可以等效为集中在某一点的等效点电荷的作用效果，这个等效点电荷的位置称为分子的正点中心；

同理，每个分子中所有负电荷对外界作用的电效果可以等效为集中在某一点的等效点电荷的作用效果，这个等效点电荷的位置称为分子的负点中心；

2、有极分子电介质

电介质中各分子的等效正电中心与等效负电中心不重合的电介质；正点中心和负电中心分别可用等量异号电荷代替，二者有一相对位移，这样每个分子对外界的电性效果可以等效为一个电偶极子的作用。

3、无极分子电介质

电介质中各分子的等效正点中心与等效负电中心重合的电介质。

可以认为每一个分子的正电荷q集中于一点，称为正电荷的“重心”，负电荷-q集中于一点，称为正负电荷的“重心”；定义从负电荷的重心到正电荷的重心的矢径为，则分子可以构成的电偶极子。

(5)电化学中的介质有哪些类型扩展阅读：

相关变化

通常情形下电介质中的正、负电荷互相抵消，宏观上不表现出电性，但在外电场作用下可产生如下3种类型的变化：

1、原子核外的电子云分布 产生畸变，从而产生不等于零的电偶极矩，称为畸变极化；

2、原来正、负电中心重合的分子，在外电场作用下正、负电中心彼此分离，称为位移极化；

3、具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的，宏观上电偶极矩总和等于零，在外电场作用下，各个电偶极子趋向于一致的排列，从而宏观电偶极矩不等于零，称为转向极化。