高中化學原電池知識點總結.doc

高中化學原電池知識點總結高中有關原電池知識點的一、構成原電池的條件構成原電池的條件有： （1）電極材料。兩種金屬活動性不同的金屬或金屬和其它導電性（非金屬或某些氧化物等）；（2）兩電極必須浸沒在電解質(zhì)溶液中； （3）兩電極之間要用導線連接，形成閉合回路。說明： 一般來說，能與電解質(zhì)溶液中的某種成分發(fā)生氧化反應的是原電池的負極。很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負極，如K、Na、Ca等。 二、原電池正負極的判斷（1）由組成原電池的兩極材料判斷：一般來說，較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應的金屬為負極，較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極。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成原電池，鎂為負極，鋁為正極；但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時，由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應，失去電子，因此鋁為負極，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，電流由正極流向負極，電子由負極流向正極。（3）根據(jù)內(nèi)電路離子的移動方向判斷：在原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極。（4）根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學反應判斷：原電池中，負極總是發(fā)生氧化反應，正極總是發(fā)生還原反應。因此可以根據(jù)總化學方程式中化合價的升降來判斷。 （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，說明溶液中的陽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，說明該電極溶解，電極為負極，活潑性較強。 （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，通常是因為該電極發(fā)生了析出氫的反應，說明該電極為正極，活動性較弱。 （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，說明該電極為正極，金屬活動性較弱。 三、電極反應式的書寫（1）準確判斷原電池的正負極是書寫電極反應的關鍵 如果原電池的正負極判斷失誤，電極反應式的書寫一定錯誤。上述判斷正負極的方法是一般方法，但不是絕對的，例如銅片和鋁片同時插入濃硝酸溶液中，由于鋁片表明的鈍化，這時銅失去電子，是負極，其電極反應為：負極：Cu2eCu2正極：NO34H2e2H2O2NO2 再如鎂片和鋁片同時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，而鋁卻反應，失去電子，是負極，其電極反應為： 負極：2Al8OH23e2AlO22H2O正極：6H2O6e6OH3H2（2）要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性。在正負極上發(fā)生的電極反應不是孤立的，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，電極反應式中不能出現(xiàn)OH，在堿溶液中，電極反應式中不能出現(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）要考慮電子的轉移數(shù)目 在同一個原電池中，負極失去電子數(shù)必然等于正極得到的電子數(shù)，所以在書寫電極反應時，一定要考慮電荷守恒。防止由總反應方程式改寫成電極反應式時所帶來的失誤，同時也可避免在有關計算中產(chǎn)生誤差。 （4）要利用總的反應方程式 從理論上講，任何一個自發(fā)的氧化還原反應均可設計成原電池，而兩個電極反應相加即得總反應方程式。所以只要知道總反應方程式和其中一個電極反應，便可以寫出另一個電極反應方程式。 四、原電池原理的應用 原電池原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學研究中具有廣泛的應用。 1.化學電源：人們利用原電池原理，將化學能直接轉化為電能，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)和科學研究以及科學技術的發(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、輪船，小到電腦、電話、手機以及心臟起搏器等，都離不開各種各樣的電池。2.加快反應速率：如用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，用純鋅生成氫氣的速率較慢，而用粗鋅可大大加快化學反應速率，這是因為在粗鋅中含有雜質(zhì)，雜質(zhì)和鋅形成了無數(shù)個微小的原電池，加快了反應速率。3.比較金屬的活動性強弱：一般來說，負極比正極活潑。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)生化學反應，使金屬失去電子變?yōu)殛栯x子而消耗的過程。在金屬腐蝕中，我們把不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時形成的原電池反應而引起的腐蝕稱為電化學腐蝕，電化學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數(shù)個微小的原電池，鐵作負極，碳作正極，發(fā)生吸氧腐蝕： 2.負極：2Fe22e2Fe2 3.正極：O24e2H2O4OH 電化學腐蝕是造成鋼