名師講解高考化學(xué)原電池知識(shí)點(diǎn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

原電池是利用兩個(gè)電極的電極電勢(shì)的不同,產(chǎn)生電勢(shì)差,從而使電子流動(dòng),產(chǎn)生電流,下面是原電池知識(shí)點(diǎn),希望考生認(rèn)真學(xué)習(xí)。

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:

①一般來(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。②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,

(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:如實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(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:

電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。因此可以用更活潑的金屬與被保護(hù)的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負(fù)極相連接均可防止金屬的腐蝕。

原電池知識(shí)點(diǎn)的全部?jī)?nèi)容就是這些,化學(xué)網(wǎng)預(yù)祝廣大考生可以金榜題名。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/923489.html

相關(guān)閱讀:備考指南:化學(xué)有機(jī)化學(xué)備考策略