实验二 原电池的极化分析
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一、 实验目的：
1. 了解原电池电极极化现象；
2. 熟悉电极极化过程的变化特征及作用；
3. 熟悉极化与腐蚀电流的关系；
二、 实验原理： 通电前和通电后电极电位的差叫作过电位差。平衡电极电位是一个没有电流流过时，静止的、相对理想化的状态时的一个电极电位。电池极化就是由于电流的流动，而打破静止状态后，实际电极电位偏离了平衡电极电位的现象。阳极电流产生的电极极化叫作阳极极化；阴极电流产生的电极极化叫阴极极化。在电极单位面积上通过的电流越大，偏离平衡电极电位越严重。比如说铁生锈，是因为铁内部有杂质（通常是C）在电解质溶液中铁就会做负极，而碳做正极，加速了铁的腐蚀。
根据极化产生的原因，极化可以分成三种：电化学极化、浓度极化和欧姆极化。
1、电化学极化是由各种类型的电化学本身不可逆引起的极化；
2、浓度极化是由于反应物消耗引起电极表面得不到及时补充（或是某种产物在电极表面积累，不能及时疏散），例如氢在电池正极的积累，导致电极电势偏离通电前按总体浓度计算的平均值；
3、欧姆极化是由于电解液、电极材料以及导电材料之间存在的接触电阻所引起的极化。 以上三种极化是电化学反应的阻力。因此，电池的内阻为欧姆内阻、电化学极化内阻与浓度极化内阻之和。
三、 实验用材料与设备
Cu片试样，Zn片试样，3.5%NaCl溶液，导线，开关，指针式万用表，烧杯等。
四、 实验步骤
1. 将Cu片试样和Zn片试样做Cu电极和Zn电极，用砂纸打磨好，丙酮棉擦净去油。
2. 将Cu电极和Zn电极分别插入3.5%NaCl溶液中，用导线连接电流表和开关。观察接通电路的瞬间和接通后的回路中电流变化情况。
五、 实验结果与分析
观察结果：合上开关，接通电路的瞬间，回路中电流有一个最大值，很快电流变小，并稳定在一个定值。最大值与稳定值的电流差可以约是几倍。 分析：1)刚接通回路的瞬间，即电极还未极化时，通过原电池的电流为：
电流表指针偏离较大。由于电流I流过原电池使阴阳极分别产生极化，阳极电位升高，阴极电位降低。结果使原电池电动势减小为△E i=t此时通过原电池的电流降为：
即 Ii=t小于原来的Ii=0。
且
2）原电池极化后电流减小到一个稳定值，该值就是该腐蚀电池的腐蚀的度量，它是以溶解阳极金属锌放出电子，供给阴极进行还原反应来实现的。在中性NaCl溶液中，阴极反应为吸氧反应：
3）由于原电池的极化可以减小腐蚀速度，在材料防腐上应想办法增加原电池的极化，以减轻腐蚀。
六、 思考题：
1. 分析原电池是怎么样极化的，原因是什么？
2. 所有原电池的极化都是有益的吗？试举一至二例说明。