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  ruchanghui1990 2012-12-27 00:00:00

  分開正負(fù)極和陰陽極

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  歸陌05 2012-06-04 00:00:00

  原電池部分 一、構(gòu)成原電池的條件：（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：①一般來說，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、銅鋅原電池示意圖： 三、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。四、電極反應(yīng)式的書寫： （1）寫總式。 （2）劃價(jià)、找極?；蟽r(jià)升高、失電子、被氧化-負(fù)極；價(jià)降、得電子、被還原-正極。 （3）看介質(zhì)、寫主體。 （4）調(diào)整系數(shù)保證三大守恒（轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒）。 另外：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+； 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。 五、原電池的設(shè)計(jì)：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。還原劑做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；氧化劑不一定做正極，但一定發(fā)生還原反應(yīng)。例如請根據(jù)反應(yīng) 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案? 六、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. 比較金屬的活動性強(qiáng)弱：一般來說，負(fù)極比正極活潑。 4. 防止金屬的腐蝕： ①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。 ②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：負(fù)極：2Fe －2×2e－ ＝2Fe2+ 正極： O2 + 4e－+ 2H2O ＝ 4OH－ ③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。 ④防止金屬銹蝕的一般方法：改變金屬結(jié)構(gòu)、涂層、犧牲陽極的陰極保護(hù)法。

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