ALevel化學(xué)知識點(diǎn)中有關(guān)原電池原理內(nèi)容解析

 

　　ALevel化學(xué)課程學(xué)習(xí)中涉及到巨大的知識點(diǎn)內(nèi)容，同學(xué)們在開展ALevel化學(xué)學(xué)習(xí)和備考中一定要做好內(nèi)容的復(fù)習(xí)和掌握。今天A加未來小編就帶大家梳理一下ALevel化學(xué)知識點(diǎn)中有關(guān)原電池原理的內(nèi)容，一起來了解一下吧！

　　一、構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件有：

　?。?）電極材料。兩種金屬活動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）；

　?。?）兩電極必須浸沒在電解質(zhì)溶液中；

　?。?）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，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)方程式中化合價的升降來判斷。

　?。?）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)。

　?。?）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(yīng)，說明該電極為正極，活動性較弱。

　?。?）根據(jù)某電極附近pH的變化判斷

　　吸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，金屬活動性較弱。

　　三、電極反應(yīng)式的書寫

　?。?）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)式的書寫一定錯誤。上述判斷正負(fù)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

　　（2）要考慮電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目

　　在同一個原電池中，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，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)式時所帶來的失誤，同時也可避免在有關(guān)計算中產(chǎn)生誤差。

　　（3）要利用總的反應(yīng)方程式

　　從理論上講，任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池，而兩個電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個電極反應(yīng)，便可以寫出另一個電極反應(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：如實驗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(yīng)速率。

　　3.比較金屬的活動性強(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)個微小的原電池，鐵作負(fù)極，碳作正極，發(fā)生吸氧腐蝕：

　　以上就是A加未來小編關(guān)于ALevel化學(xué)知識點(diǎn)中有關(guān)原電池原理部分的介紹。總結(jié)來說通過氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流的裝置稱為原電池，也可以說是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。有的原電池可以構(gòu)成可逆電池，有的原電池則不屬于可逆電池。原電池放電時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，同學(xué)們都完全掌握了嗎？