高中化學(xué)原電池知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc

高中化學(xué)原電池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高中有關(guān)原電池知識(shí)點(diǎn)的一、構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件有： （1）電極材料。兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或金屬和其它導(dǎo)電性（非金屬或某些氧化物等）；（2）兩電極必須浸沒(méi)在電解質(zhì)溶液中； （3）兩電極之間要用導(dǎo)線連接，形成閉合回路。說(shuō)明： 一般來(lái)說(shuō)，能與電解質(zhì)溶液中的某種成分發(fā)生氧化反應(yīng)的是原電池的負(fù)極。很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負(fù)極，如K、Na、Ca等。 二、原電池正負(fù)極的判斷（1）由組成原電池的兩極材料判斷：一般來(lái)說(shuō)，較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質(zhì)溶液，如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構(gòu)成原電池，鎂為負(fù)極，鋁為正極；但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時(shí)，由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，失去電子，因此鋁為負(fù)極，鎂為正極。 （2）根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷：在原電池的外電路，電流由正極流向負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。（3）根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷：在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。（4）根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷：原電池中，負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。因此可以根據(jù)總化學(xué)方程式中化合價(jià)的升降來(lái)判斷。 （5）根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷：原電池工作后，若某一極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在該電極得電子，該電極為正極，活潑性較弱；如果某一電極質(zhì)量減輕，說(shuō)明該電極溶解，電極為負(fù)極，活潑性較強(qiáng)。 （6）根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷：原電池工作后，如果一電極上產(chǎn)生氣體，通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出氫的反應(yīng)，說(shuō)明該電極為正極，活動(dòng)性較弱。 （7）根據(jù)某電極附近pH的變化判斷 析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后，均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大，因而原電池工作后，該電極附近的pH增大了，說(shuō)明該電極為正極，金屬活動(dòng)性較弱。 三、電極反應(yīng)式的書寫（1）準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極是書寫電極反應(yīng)的關(guān)鍵 如果原電池的正負(fù)極判斷失誤，電極反應(yīng)式的書寫一定錯(cuò)誤。上述判斷正負(fù)極的方法是一般方法，但不是絕對(duì)的，例如銅片和鋁片同時(shí)插入濃硝酸溶液中，由于鋁片表明的鈍化，這時(shí)銅失去電子，是負(fù)極，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：Cu2eCu2正極：NO34H2e2H2O2NO2 再如鎂片和鋁片同時(shí)插入氫氧化鈉溶液中，雖然鎂比鋁活潑，但由于鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，而鋁卻反應(yīng)，失去電子，是負(fù)極，其電極反應(yīng)為： 負(fù)極：2Al8OH23e2AlO22H2O正極：6H2O6e6OH3H2（2）要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性。在正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系，如氫氧燃料電池有酸式和堿式，在酸溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH，在堿溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H，像CH4、CH3OH等燃料電池，在堿溶液中碳（C）元素以CO32離子形式存在，而不是放出CO2氣體。 （3）要考慮電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目 在同一個(gè)原電池中，負(fù)極失去電子數(shù)必然等于正極得到的電子數(shù)，所以在書寫電極反應(yīng)時(shí)，一定要考慮電荷守恒。防止由總反應(yīng)方程式改寫成電極反應(yīng)式時(shí)所帶來(lái)的失誤，同時(shí)也可避免在有關(guān)計(jì)算中產(chǎn)生誤差。 （4）要利用總的反應(yīng)方程式 從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池，而兩個(gè)電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個(gè)電極反應(yīng)，便可以寫出另一個(gè)電極反應(yīng)方程式。 四、原電池原理的應(yīng)用 原電池原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。 1.化學(xué)電源：人們利用原電池原理，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，制作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池以及高能燃料電池，以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)揮的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、輪船，小到電腦、電話、手機(jī)以及心臟起搏器等，都離不開各種各樣的電池。2.加快反應(yīng)速率：如用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，用純鋅生成氫氣的速率較慢，而用粗鋅可大大加快化學(xué)反應(yīng)速率，這是因?yàn)樵诖咒\中含有雜質(zhì)，雜質(zhì)和鋅形成了無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池，加快了反應(yīng)速率。3.比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱：一般來(lái)說(shuō)，負(fù)極比正極活潑。4.防止金屬的腐蝕：金屬的腐蝕指的是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬失去電子變?yōu)殛?yáng)離子而消耗的過(guò)程。在金屬腐蝕中，我們把不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕：在潮濕的空氣中，鋼鐵表面吸附一層薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧氣、二氧化碳，含有少量的H和OH形成電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳形成了無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池，鐵作負(fù)極，碳作正極，發(fā)生吸氧腐蝕： 2.負(fù)極：2Fe22e2Fe2 3.正極：O24e2H2O4OH 電化學(xué)腐蝕是造成鋼