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      2. 高一原電池知識點總結(jié)

        時間:2022-12-12 10:12:02 總結(jié) 我要投稿

        高一原電池知識點總結(jié)

          在現(xiàn)實學(xué)習(xí)生活中,大家都背過各種知識點吧?知識點有時候特指教科書上或考試的知識。掌握知識點是我們提高成績的關(guān)鍵!以下是小編精心整理的高一原電池知識點總結(jié),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。

        高一原電池知識點總結(jié)

          高一原電池知識點總結(jié)1

          高中化學(xué)原電池知識點1、原電池的基本情況

          (1)構(gòu)成:兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng))。

          (2)能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

          (3)電極與電極反應(yīng):較活潑的一極是負極,發(fā)生氧化反應(yīng);較不活潑的一極是正極,發(fā)生還原反應(yīng)。

          (4)溶液中陰、陽離子的移動方向:陽離子移向正極;陰離子移向負極。

          (5)電子流向:負極(通過導(dǎo)線)→正極;在電解質(zhì)溶液中,靠陰、陽離子發(fā)生定向移動而導(dǎo)電。

          高中化學(xué)原電池知識點2、原電池電極反應(yīng)規(guī)律

          (1)負極反應(yīng)(與電極材料有關(guān))

         、偃魹榛顫婋姌O:金屬失去電子生成金屬離子(注意:Fe→Fe2+);

          ②若為惰性電極(石墨、鉑):通到正極上的H2、CH4等燃料發(fā)生氧化反應(yīng);

          ②正極反應(yīng)(與電極材料無關(guān)):陽離子放電

          高中化學(xué)原電池知識點3、重要原電池的的電極反應(yīng)式和電池總式

          (1)銅—鋅—稀硫酸電池

          負極:Zn - 2e- == Zn2+ 正極:2H+ +2e- == H2↑

          總反應(yīng)式:Zn+ 2H+ == Zn2+ + H2↑ Zn+ H2SO4 == ZnSO4+ H2↑

          (2)銅—鋅—硫酸銅溶液電池

          負極:Zn - 2e- == Zn2+ 正極:Cu2++ 2e- == Cu

          總反應(yīng)式:Zn+ Cu2+ == Zn2+ + Cu Zn+ CuSO4 == ZnSO4+ Cu

          (3) 銅—石墨—FeCl3溶液電池

          負極:Cu - 2e- == Cu2+ 正極:2Fe3++ 2e- == 2Fe2+

          總反應(yīng)式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2

          (4)鉛蓄電池

          負極:Pb+SO42--2e- == PbSO4 正極:PbO2+4H++SO42- +2e- == PbSO4+2H2O

          電池總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O

          (5)氫氧燃料電池

         、匐娊赓|(zhì)溶液為KOH溶液

          負極:2H2+4OH--4e- =4H2O 正極:O2+2H2O+4e-=4OH-

         、陔娊赓|(zhì)溶液為稀硫酸

          負極:2H2-4e- =4H+ 正極:O2+4H++4e-=2H2O

          電池總反應(yīng):2H2+ O2=2H2O

          (6)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕

          ①吸氧腐蝕

          負極:2Fe - 4e- == 2Fe2+ 正極:O2+2H2O+4e-=4OH-

          總反應(yīng)式:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2

         、谖鰵涓g

          負極:Fe - 2e- == Fe2+ 正極:2H+ +2e- == H2↑

          總反應(yīng)式:Fe+ 2H+ == Fe2+ + H2↑

          高中化學(xué)原電池知識點4、金屬腐蝕

          (1)金屬腐蝕的類型:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

          (2)電化學(xué)腐蝕的類型:吸氧腐蝕和析氫腐蝕。

          當水膜的酸性較強時,發(fā)生析氫腐蝕;當水膜的酸性較弱或呈中性時,發(fā)生吸氧腐蝕。自然界中較為普遍發(fā)生的是吸氧腐蝕。

          高中化學(xué)原電池知識點5、金屬的防護方法

          (1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu):如制成不銹鋼。

          (2)覆蓋保護層:涂漆、電鍍、搪瓷、涂瀝青、塑料、瀝青等。

          (3)電化學(xué)保護法:

          ①犧牲陽極保護法:如輪船的船底四周鑲嵌鋅塊。

          ②外加電流陰極保護法(又叫陰極電保護法):將被保護的金屬制品(如水庫閘門、合成氨塔等)與直流電源的負極相連接,做電解池的陰極,受到保護。

          高中化學(xué)原電池知識點6、可充電電池問題

          (1)放電時是原電池,充電時是電解池。

          (2)充電時,外接直流電源的負極連接蓄電池的負極,正極連接正極。

          (3)解題關(guān)鍵:是明確化合價變化和氧化、還原反應(yīng),兼顧電解質(zhì)溶液對電極反應(yīng)的影響。

          高一原電池知識點總結(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)分別在兩個電極上進行,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)進行的氧化還原反應(yīng))。

          4.正負極判斷

          負極:電子流出的極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負極

          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方向判斷:電流是由正極流向負極;電子流動方向是由負極流向正極。

          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:溶解的電極為負極,增重或有氣泡放出的電極為正極

         、莞鶕(jù)離子的流動方向判斷: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極。

          5.電子、電流、離子的移動方向

          電子:負極流向正極

          電流:正極流向負極

          陽離子:向正極移動

          陰離子:向負極移動

          6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)

          負極(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

          普通原電池的缺點:正負極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。

         、俑倪M辦法:

          使正負極在兩個不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來。

          ②鹽橋:

          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。

          ③鹽橋的作用:

          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通路,形成閉合回路

          b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流

          ④鹽橋的工作原理:

          當接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進入溶液,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。鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電,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。

          鹽橋中的鉀離子進入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進入硫酸鋅溶液,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)進行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。

          【說明】鹽橋使用一段時間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。

          ⑤原電池組成的變化:

          原電池變化:改進后的原電池由兩個半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個半電池中不同,兩個半電池中間通過鹽橋連接。

          改進后電池的優(yōu)點:原電池能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

          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)的是原電池的負極。②很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負極,如K、Na、Ca等。

          二、原電池正負極的判斷

         。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 極,電子由負極流向正極。

         。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。

         。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,電極為負極,活潑性較強。

         。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。

         。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,金屬活動性較弱。

          三、電極反應(yīng)式的書寫

         。1)準確判斷原電池的正負極是書寫電極反應(yīng)的關(guān)鍵

          如果原電池的正負極判斷失誤,電極反應(yīng)式的書寫一定錯誤。上述判斷正負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,由于鋁 片表明的鈍化,這時銅失去電子,是負極,其電極反應(yīng)為:負極:Cu -2e- = Cu2+正極:NO3- + 4H+ + 2e- = 2H2O + 2NO2↑

          再如鎂片和鋁片同時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,是負極,其電極反應(yīng)為:

          負極: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

          在同一個原電池中,負極失去電子數(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。

         。4)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、輪船,小到電腦、電話、手機以及心臟起搏器等,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弱:一般來說,負極比正極活潑。

          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,鐵作負極,碳作正極, 發(fā)生吸氧腐蝕:

          2. 負極: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的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負極相連接均可防止金屬的腐蝕。

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