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原電池高三知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
在日常的學(xué)習(xí)中,說起知識(shí)點(diǎn),應(yīng)該沒有人不熟悉吧?知識(shí)點(diǎn)是指某個(gè)模塊知識(shí)的重點(diǎn)、核心內(nèi)容、關(guān)鍵部分。為了幫助大家掌握重要知識(shí)點(diǎn),以下是小編收集整理的原電池高三知識(shí)點(diǎn)總結(jié),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
原電池高三知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 1
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。說明:
、僖话銇碚f,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:一般來說,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(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:Cu -2e- = Cu2+正極:NO3- + 4H+ + 2e- = 2H2O + 2NO2↑
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:2Al + 8OH--2×3e- =2AlO2- + 2H2O正極:6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑(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:一般來說,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(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:2Fe -2×2e- =2Fe2+
3. 正極: O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-
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。
原電池高三知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 2
1.原電池的定義
電能的把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而形成電流。
3.構(gòu)成條件
兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng))。
4.正負(fù)極判斷
負(fù)極:電子流出的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負(fù)極
正極:電子流入的極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),一般較不活潑金屬做正極
判斷方法:
、儆山M成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
注意:Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
、诟鶕(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷:電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。
③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
、芨鶕(jù)現(xiàn)象判斷:溶解的'電極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據(jù)離子的流動(dòng)方向判斷:在原電池內(nèi)的電解質(zhì)溶液,陽離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。
5.電子、電流、離子的移動(dòng)方向
電子:負(fù)極流向正極
電流:正極流向負(fù)極
陽離子:向正極移動(dòng)
陰離子:向負(fù)極移動(dòng)
6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)
負(fù)極(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(Cu):Cu2++2e-= Cu (還原反應(yīng))
總反應(yīng): Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
7.原電池的改進(jìn)
普通原電池的缺點(diǎn):正負(fù)極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。
、俑倪M(jìn)辦法:
使正負(fù)極在兩個(gè)不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進(jìn)行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來。
、邴}橋:
把裝有飽和Cl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
、埯}橋的作用:
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。
a.鹽橋中的電解質(zhì)溶液使原電池的兩部分連成一個(gè)通路,形成閉合回路
b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流
、茺}橋的工作原理:
當(dāng)接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進(jìn)入溶液,電子通過導(dǎo)線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負(fù)電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導(dǎo)致原電池不產(chǎn)生電流。
鹽橋中的鉀離子進(jìn)入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進(jìn)入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。
【說明】鹽橋使用一段時(shí)間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補(bǔ)充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。
、菰姵亟M成的變化:
原電池變化:改進(jìn)后的原電池由兩個(gè)半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個(gè)半電池中不同,兩個(gè)半電池中間通過鹽橋連接。
改進(jìn)后電池的優(yōu)點(diǎn):原電池能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。
原電池高三知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 3
一、原電池、電解池的兩極
電子從負(fù)極通過導(dǎo)線流向正極,電子的定向移動(dòng)形成電流,電流的方向是正極到負(fù)極,這是物理學(xué)規(guī)定的。
陰極、陽極是電化學(xué)規(guī)定的,失去電子的極即氧化極,也就是陽極;得到電子的極即還原極,也就是陰極。
原電池中陽極失去電子,電子由陽極通過導(dǎo)線流向陰極,陰極處發(fā)生得電子的反應(yīng),由于原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它作為電源,通常我們稱其為負(fù)極和正極。在電解池中,連著負(fù)極的一極是電解池的陰極,連著正極的一極是電解池的陽極,由于電解池是一種電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,我們通常說明它的陽極和陰極。
二、原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
。1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。
。2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。
。3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。
三、分析電解應(yīng)用的主要方法和思路
1、電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是:
通電前:電解質(zhì)溶液的電離(它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的`電離)。
通電后:離子才有定向的移動(dòng)(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極)。
2、在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是:
陽極:
金屬陽極>S2—>I—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
陰極:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(濃)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、電解的結(jié)果:溶液的濃度、酸堿性的變化
溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。
因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發(fā)生改變。
四、燃燒電池小結(jié)
在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:
負(fù)極:化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);
正極:化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng);
總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合;
書寫反應(yīng)時(shí),還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。
五、電化學(xué)的應(yīng)用
1、原電池原理的應(yīng)用
a。原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù):
(1)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極,以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是:原電池的正極上現(xiàn)象是:有氣體產(chǎn)生,電極質(zhì)量不變或增加;負(fù)極上的現(xiàn)象是:電極不斷溶解,質(zhì)量減少。
。2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據(jù),對(duì)某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是:
作電解池的陽極>作原電池的負(fù)極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極。
b。判斷依據(jù):
。1)根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極,金屬活動(dòng)性強(qiáng)。
。2)根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。
。3)根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。
。3)由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化,分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化,確定原電池的正極和負(fù)極,然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。
2、電解規(guī)律的應(yīng)用
。1)電解規(guī)律的主要應(yīng)用內(nèi)容是:依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。
。2)恢復(fù)電解液的濃度:
電解液應(yīng)先看pH的變化,再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是:
電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應(yīng)該加入的是氯化氫。
。3)在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意:
一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應(yīng)該注意電極材料(特別是陽極)的影響;
二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。
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