2019北京高考二�；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池

2019-03-19 20:23:55 　來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理

　　2019北京高考二模化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池！化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)還是很多的，二模之前好好復(fù)習(xí)，我們還有進(jìn)步的機(jī)會(huì)。原電池和電解池是高考很愿意考的，大家要好好準(zhǔn)備，怎么判斷，老師一定教過(guò)大家方法和記憶口訣，下面是小編給大家整理的2019北京高考二�；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池!同學(xué)們，加油��！

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　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池(一)

　　高中化學(xué)原電池知識(shí)

　　原電池原理

　　(1)概念：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。

　　(2)原電池的工作原理：通過(guò)氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

　　(3)構(gòu)成原電池的條件：

　�、匐姌O為導(dǎo)體且活潑性不同;

　�、趦蓚€(gè)電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);

　�、蹆蓚€(gè)相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。

　　(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)：

　　負(fù)極：

　　較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

　　電極反應(yīng)式：較活潑金屬-ne-=金屬陽(yáng)離子

　　負(fù)極現(xiàn)象：負(fù)極溶解，負(fù)極質(zhì)量減少

　　正極：

　　較不活潑的金屬或石墨作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)

　　電極反應(yīng)式：溶液中陽(yáng)離子+ne-=單質(zhì)

　　正極的現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加

　　(5)原電池正負(fù)極的判斷方法：

　�、僖罁�(jù)原電池兩極的材料：

　　較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑，不能作電極);

　　較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。

　　②根據(jù)電流方向或電子流向：(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。

　�、鄹鶕�(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向：陽(yáng)離子流向原電池正極，陰離子流向原電池負(fù)極。

　�、芨鶕�(jù)原電池中的反應(yīng)類型：

　　負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，現(xiàn)象通常是電極本身消耗，質(zhì)量減小。

　　正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。

　　(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法：

　　①原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng)，正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下：

　　寫出總反應(yīng)方程式;

　　把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng);

　　氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座，注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。

　�、谠姵氐目偡磻�(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。　　(7)原電池的應(yīng)用：

　　①加快化學(xué)反應(yīng)速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。

　�、诒容^金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

　�、墼O(shè)計(jì)原電池。

　�、芙饘俚母g。

　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池(二)

　　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：

　�、僖话銇�(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，但不是少有的，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(lái)的失誤，同時(shí)也可避免在有關(guān)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。

　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)：原電池(三)

　　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(kāi)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：

　　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。

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