原电池知识点系统总结.docx

原电池知识点系统总结原电池知识点系统总结 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的 装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应 中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原 反应分别在两个电极上进行。下面是小编整理的原电池知 识点系统总结，欢迎来参考！ 电能的把化学能转变为装置叫做原电池。 将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给 氧化剂，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行， 从而形成电流。 两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反 应(自发进行的氧化还原反应)。 负极：电子流出的极为负极，发生氧化反应，一般较 活泼的金属做负极 正极：电子流入的极为正极，发生还原反应，一般较 不活泼金属做正极 判断方法： 由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金 属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 注意：Cu-Fe(Al)与浓 HNO3 组成的原电池以及 Mg-Al 与 NaOH 溶液组成的原电池例外。 根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流 向负极;电子流动方向是由负极流向正极。 根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极 总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反 应。 根据现象判断：溶解的电极为负极，增重或有气泡 放出的电极为正极 根据离子的流动方向判断：在原电池内的电解质溶 液，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 电子：负极流向正极 电流：正极流向负极 阳离子：向正极移动 阴离子：向负极移动 负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(Cu)：Cu2+2e-= Cu (还原反应) 总反应： Zn+ Cu2+=Zn2+ Cu 普通原电池的缺点：正负极反应相互干扰;原电池的电 流损耗快。 改进办法： 使正负极在两个不同的区域，让原电池的氧化剂和还 原剂分开进行反应，用导体(盐桥)将两部分连接起来。 盐桥： 把装有饱和 Cl 溶液和琼脂制成的胶冻的玻璃管叫做盐 桥。胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用： 盐桥是沟通原电池两部分溶液的桥梁。盐桥保障了电 子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析 出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子，沟通外电 路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 a.盐桥中的电解质溶液使原电池的两部分连成一个通 路，形成闭合回路 b.平衡电荷，使原电池不断产生电流 盐桥的工作原理： 当接通电路之后，锌电极失去电子产生锌离子进入溶 液，电子通过导线流向铜电极，并在铜电极表面将电子传 给铜离子，铜离子得到电子变成铜原子。锌盐溶液会由于 锌溶解成为 Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减 少了 Cu2+而带上了负电，从而阻止电子从锌片流向铜片， 导致原电池不产生电流。 盐桥中的钾离子进入硫酸铜溶液，盐桥中的氯离子进 入硫酸锌溶液，使硫酸铜溶液和硫酸锌溶液均保持电中性， 使氧化还原反应得以持续进行，从而使原电池不断产生电 流。 【说明】盐桥使用一段时间后，由于氯化钾的流失， 需要在饱和氯化钾溶液中浸泡，以补充流失的氯化钾，然 后才能正常反复使用。 原电池组成的变化： 原电池变化：改进后的原电池由两个半电池组成，电 解质溶液在两个半电池中不同，两个半电池中间通过盐桥 连接。 改进后电池的优点：原电池能产生持续、稳定的电流。 电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它 导电性； 两电极必须浸没在电解质溶液中； 两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明： 一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化 反应的是原电池的负极。很活泼的金属单质一般不作做 原电池的负极，如 K、Na、Ca 等。 由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的 或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或 能导电的非金属为正 极。但具体情况还要看电解质溶液， 如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为 正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由 于是铝和氢氧 化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负 极，镁为正极。 根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池 的外电路，电流由正极流向负 极，电子由负极流向正极。 根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶 液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 根据原电池两极发生的化学 反应判断：原电池中，负 极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以 根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极 质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极 为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电 极溶解，电极为负极，活泼性较强。 根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一 电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应， 说明该电极为正极，活动性较弱。 根据某电极附近 pH 的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电 解质溶液的 pH 增大，因而原电池工作后，该电极附近的 pH 增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。 准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一 定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对 的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝 片表 明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负 极：Cu 2e Cu2正极：NO3 + 4H + 2e 2H2O + 2NO2 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比 铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去 电子，是负极，其电极反应为： 负极：2Al + 8OH23e 2AlO2 + 2H2O 正极： 6H2O + 6e 6OH + 3H2 要注意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发生的电极 反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧 燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中， 电极反应式中不能 出现 OH，在碱溶液中，电极反应式中不 能出现 H+，像 CH4、CH3OH 等燃料电池，在碱溶液中碳元素以 CO32离子 形式存在，而不是放出 CO2 气体。 要考虑电子的转移数目 在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得 到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守 恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失 误，同时也可避免在有关计算中产生误差。 要利用总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计 成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以 只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出 另一个电极反应方程式。 原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具 有广泛的应用。 1. 化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转 化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电 池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、 生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用 不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到 电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各 种各样 的电池。2. 加快反应速率：如实验室用锌和稀硫酸反应制 取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加 快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌 形成 了无数个微小的原电池，加快了反应速率。3. 比较 金属的活动性强弱：一般来说，负极比正极活泼。4. 防止 金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到 的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子 而消耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的 金属与电解 质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学 腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的 空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水 膜，里面溶解了少量 的氧气、二氧化碳，含有少量的