构成原电池的三个条件
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一.原电池与电解池的比较分类原电池电解池定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置形成条件①活泼性不同的两个电极②电解质溶液③形成闭合回路①外加直流电源,形成回路②电解质溶液(或熔融的电解质)③有电极电极名称负极正极阳极阴极反应类型氧化还原氧化还原外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入离子移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极阳离子流向阴极,阴离子流向阳极电流流向内部负极流向正极阳极流向阴极外部正极流向负极负极流向正极二.原电池的原理(1)相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.(2)相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应(3)导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能三.原电池,电解池的判断(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极),看溶液——两极插入溶液中,看回路——形成闭合回路或两极直接接触,看本质——有无氧化还原反应发生。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
四.原电池正、负极的确定(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。
一般,负极材料与电解质溶液要能发生反应,如:Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。
(2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。
如:甲醇燃烧电池,顾名思义,甲醇燃烧一般生成二氧化碳,则碳的价态升高,失电子。
所以通入甲醇的电极为负极(3)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。
组成原电池的基本条件∙1、将两种活泼性不同的金属(或石墨)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是活泼金属一种是不活泼金属)。
2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理∙原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池正负极判断方法∙原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极,其判断的依据有:1.据组成原电池的两极材料判断当两种金属(或一种金属与一种非金属)作电极时,若有一金属能与电解质溶液(包括其中溶解的O2、CO2)自发进行氧化还原反应,则该金属无论强弱一定作为负极;若两金属都能与电解质溶液反应或都不反应,则相对较活泼的金属应作为原电池的负极失去电子。
一般情况下是较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子流动方向判断在外电路,电流总是由正极流向负极,电子总是由负极流向正极。
3.据电解质溶液里离子的定向移动方向判断在内电路的电解质溶液里,阳离子总是移向阴极(原电池的正极),阴离子总是移向阳极(原电池的负极)。
4.据两极发生的反应判断原电池的负极(即阳极)总是失去电子发生氧化反应,正极(即阴极)总是得到电子发生还原反应。
5.据电极质量的变化判断原电池工作一段时间后,若某电极的质量增加,说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电,该电极活泼性较弱为正极。
反之,若某电极的质量减小,说明该极金属溶解,该电极活泼性较强为负极。
6.据电极上有气泡产生判断原电池工作时,若某电极上有气泡产生,是因为该电极上有H2析出,说明该极为正极,活泼性较弱。
7.据电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,若某电极附近溶液的pH增大了,说明该电极活泼性较弱为正极。
8.据原电池反应方程式判断原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。
原电池的构成要素
原电池的主要构成要素可以分为两部分:内部结构和外部结构。
1.内部结构:
(1)电解液:电解液是电池的核心组成部分。
它有一种能够容纳电解质的水基溶液,并可以快速跨越正负极电位进行电解反应。
原电池中的电解液一般有硫酸、乙酸、钠、钾、锂、氢氧化钾、氯化铵、钙和氢氧化钙等质量组成。
(2)正极材料:原电池中的正极材料用作储存电荷,并能够导通电荷,它们具有负极电位。
常用正极材料有锌、锰、镍氢、金属镍等。
(3)负极材料:负极材料用作储存电荷,并能够导通电荷,它们具有正极电位。
常见的负极材料有锂、铝、锰、钾、银、钴、铅等。
(4)电极管:电极管用于连接储存电荷的正负极材料,把它们连接在电解液中以实现电吸收和释放。
(5)阴极复合物:阴极复合物用于把正极材料的电荷转化为汽车内电解液的有用的电能,并能够有效地减少锂电池的内阻。
此外,它还能把负极电荷吸收到电解液中。
2.外部结构:
(1)外壳:外壳是电池的最外层部件,目的是为了把整个电池的内部结构保护起来,防止外界的强电场和物理因素对电池的内部
结构造成损害。
(2)接线端子:接线端子是和外部用电设备连接的金属部件,主要用于实现电池的启动和充电,以及输出电池内的电能。
(3)隔板:隔板可以将正极和负极材料的电荷分开,可以有效控制电荷传输,防止反向电流流动,同时还能降低电池容量的衰减。
(4)滤芯:滤芯将电池介质中的杂质和其他灰尘等污染物滤除出去,保护电池内部结构免受污染。
(5)气体泄漏阀:气体泄漏阀可以放出电池内部的气体,防止电池内部压力过高,以保护电池的安全。
化学能转化为电能---电池知识要点一、原电池的工作原理1、原电池:借助氧化还原反应,将化学能转化为电能的装置称为原电池。
2、构成原电池的条件(1)有活动性不等的两个电极(2)电极要与电解质溶液接触(3)要形成闭合回路(4) 自发的氧化还原反应构成原电池后,一般说来化学反应速率要加快。
实验室不用纯锌与稀硫酸反应制氢气而要用粗锌与稀硫酸反应制氢气,就是利用原电池的原理。
在原电池中,电极并不一定要与电解质溶液直接反应。
当电极不与电解质溶液直接反应时,正极上得电子的物质一般为溶解在水溶液中的氧气,正极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e- = 4OH-。
3、原电池的工作原理(1)相对活泼的金属作负极,负极上一定发生氧化反应;相对不活泼的金属(或非金属)作正极,正极上一定发生还原反应。
(2)电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
(3)溶液中的阴离子移向负极,阳离子移向正极。
但是,有一些特例:将镁和铝插到NaOH溶液中,用导线连接后构成原电池,铝是负极,镁是正极。
负极:2Al+8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O 正极:6H2O+6e- = 3H2↑+6OH-总反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑还有,将铁和铜插到浓硝酸中,用导线连接构成原电池,由于铁在浓硝酸中钝化不能继续反应,而铜可与浓硝酸反应,所以,铜时负极,铁是正极。
负极:Cu-2e- = Cu2+正极:2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2↑+2H2O由此可见,并不一定是活泼性强的金属作负极。
金属作负极还是作正极,要看电解质溶液而定。
4、电极反应式的书写(1)书写电极反应式的方法是--------叠加法。
即将两个电极反应叠加一定得到电池总反应。
在推写电极反应时,一般先写出电池总反应,然后再写出负极反应式或正极反应式,将总反应减去负极反应式或正极反应式就可得到正极反应式或负极反应式。
(2)在推写电极反应式还必须注意到介质(环境)的种类。
贾凡尼效应又原电池效应一.有关原电池的基本概念:1.原电池的定义:原电池是一种能将化学能直接转变成电能的装置。
2.构成原电池的一般条件:(1)有相连的、活动性不同的两个电极(金属或非金属导体);(2)两电极和电解质溶液相接触;(3)构成闭合回路,两极上发生氧化还原反应。
负极上发生氧化反应,电子流出(电流流入)正极上发生还原反应,电子流入(电流流出)3.原电池的电极反应式和化学方程式的书写。
二.原电池原理的应用:1.几种重要的化学电源干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池等2.金属的腐蚀与防护金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
形成原电池可加快金属的腐蚀过程。
相反,利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或利用原电池反应将需保护的金属作为电池的正极而受到保护。
三. 原电池正、负极的判断:(1)由组成原电池的电极材料来判断:都是金属,活泼的为负极;金属和非金属,金属为负极,非金属为正极(2)根据电流方向或电子流动方向来判断:电流方向:正极到负极;电子流动方向:负极到正极(3)根据原电池电解质溶液中离子迁移方向来判断:阳离子移向正极,阴离子移向负极(4)根据两极发生的反应(或现象)来判断:负极发生氧化反应,正极发生还原反应AlphaSTAR(沉银技术)工艺直接影响印制线路板本调查共有93家厂商(包括64家PWB制造厂商和29家装配厂商)参与,根据他们的反馈,造成缺陷或报废有6个主要的原因:贾凡尼效应、腐蚀、露铜、离子污染、微空洞、可焊性很明显,因为印制线路板完成装配后不能重工,所以因微空洞而报废所造成的成本损失最高。
虽然其中有八个PWB 制造厂商因为客户退件而注意到了该缺陷,但是此类缺陷主要还是由装配厂商提出。
可焊性问题根本没有被PWB制造厂商报告过,只有三家装配厂商误将发生在内部有大散热槽/面的高纵横比(HAR) 厚板上的”缩锡”问题(是指在波峰焊后焊锡只填充到孔深度的一半)归咎于沉银层。
原电池和电解池一、原电池:1、定义:将化学能转化为电能的装置,如铜-锌原电池。
2、组成原电池的条件:①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体);②电极材料均插入电解质溶液中;③两电极相连形成闭合电路。
④一般能自发的发生氧化还原反应。
3、原电池的原理负极----较活泼的金属---- 电子------发生反应正极----较不活泼的金属---- 电子----发生反应在锌上发生的是:失电子,发生氧化反应的一极是负极;在铜上发生的是:得电子,发生还原反应的一极是正极总反应:Zn + 2H+= Zn2+ + H2二、电解池1.定义:将电能转化为化学能的装置,如电解饱和食盐水。
阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑注意:①电流必须是直流②熔融态的电解质也能被电解③阴极上放电的先后顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;阳极上放电的先后顺序是:活泼金属电极›S2->I->Br->Cl->OH ->(F-、NO3-、SO42-等)(惰性电极)④用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极,它们做电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。
电解的电极反应式的书写思路与步骤:分电极(判断正负极)-----析溶液(分析电解质溶液中含有哪些离子)---判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)-----断微粒(确定在两极上反应的是什么微粒)----写电极(书写电极反应方程式)---写方程(书写电解质电解的化学方程式或离子方程式)1)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;③若阴极上有H2,阳极上有O2,且V(H2)=2V(O2),则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。
高中化学之原电池知识点电化学知识是以电解质溶液为载体,以氧化还原反应为核心,原电池的负极和电解池的阳极是氧化极,原电池的正极和电解池的阴极是还原极。
第一类原电池,如铜锌原电池,其组成条件有三条:(1)两个活泼性不同的电极(金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物);(2)电解质溶液,至少要能与一个电极发生有电子转移的氧化还原反应,一般是置换反应;(3)两电极插入电解质溶液中且用导线连接。
这种原电池中,较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,负极材料失去电子被氧化,形成阳离子进入溶液;较不活泼的金属作正极,正极上发生还原反应,溶液中原有的阳离子在正极上得到电子被还原,析出金属或氢气,正极材料不参与反应。
电子总是从负极沿着导线流入正极。
因此,原电池现象是“负极下,正极上,电子就在中间转”。
其特点是金属电极与电解质溶液之间存在自发的氧化还原反应。
例1.某原电池的总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池的正确组成是()A. B. C. D.正极Zn Cu Zn Cu负极Cu Zn Cu Zn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl2解析:从总反应可知,Zn失去电子,且Zn比Cu活泼,Zn应为负极。
这是正规原电池,负极要能与电解质溶液发生置换反应,只能用CuCl2,故应选B。
第二类原电池的构成条件是:(1)两个活动性不同的电极;(2)任何电解质溶液(酸、碱、盐皆可);(3)形成回路。
这类原电池的特点是电极与电解质溶液不发生置换反应,电解质溶液只起导电作用。
其正极反应一般是吸氧腐蚀的电极反应式:O2+2H2O+4e=4OH-。
电化学腐蚀依然是原电池原理,分为析氢腐蚀(发生在酸性较强的溶液里,正极上H+还原)和吸氧腐蚀(发生在中性、碱性或极弱酸性溶液里,正极上是氧气被还原:O2+2H2O+4e=4OH-)。
例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol/L的食盐溶液中,可能发生的现象是()A. 碳棒上放出氯气B. 碳棒近旁产生OH-C. 碳棒上放出氧气D. 铁钉上放出氢气E. 铁钉被氧化解析:由于Fe不与食盐溶液反应,属第二类原电池,溶液为中性,故发生吸氧腐蚀的反应。
高考化学原电池知识点归纳原电池是可以通过氧化还原反应而产生电流的装置,也可以说是把化学能转变成电能的装置。
这次小编在这里给大家整理了高考化学原电池知识点归纳,供大家阅读参考。
高考化学原电池知识点归纳一、原电池的原理1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路2.原电池正负极的确定①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应③外电路由金属等导电。
在外电路中电子由负极流入正极④内电路由电解液导电。
在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+ O2=2 H2O二、电解池的原理1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源2.电解池阴阳极的确定①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→ 电解池的阳极→导线→电源正极③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序三.原电池与电解池的比较原电池电解池(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路(3)电极名称负极正极阳极阴极(4)反应类型氧化还原氧化还原(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:1、放电顺序:如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
1. 电池容量:电池的容量是衡量电池性能的一个关键参数,单位通常以安时(Ah)或者库仑(C)来表示。
2. 电压:电池的工作电压是决定其使用范围的一个重要参数。
一般情况下,原装电池都有标准化的工作电压。
3. 内阻:内阻是衡量原装电池性能好坏的一个关键参数。
较小的内阻意味着该原装电池在使用过程中会降低耗能、功耗、外形尺寸大小等方面都有所优化。
4. 抗干扰性:随着信号强度不断上升,如何保证原装电池在此情况下不出现问题也是必要考虑因素之一。
化学原电池你知道原电池是什么吗原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。
下面是百分网小编为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用!高中化学原电池知识原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应;氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
2017高三化学一轮复习原电池化学电源在高三化学的学习中,原电池和化学电源是非常重要的知识点。
一轮复习时,我们要对这部分内容进行全面、深入的梳理和巩固,为后续的学习打下坚实的基础。
一、原电池的基本原理原电池是将化学能转化为电能的装置。
其工作原理基于氧化还原反应,在两个不同的电极上分别发生氧化反应和还原反应,从而形成电子的定向移动,产生电流。
以铜锌原电池为例,锌片作为负极,发生氧化反应:Zn 2e⁻=Zn²⁺;铜片作为正极,发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
电子由负极(锌片)通过外电路流向正极(铜片),溶液中的离子则在电池内部进行定向移动,形成闭合回路。
理解原电池的工作原理,关键在于把握以下几点:1、电极的判断:通常较活泼的金属作为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属作为正极。
但也有特殊情况,比如镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时,铝是负极。
2、电子和离子的移动方向:电子从负极流出,经外电路流向正极;溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、电极反应式的书写:要根据所给的电解质溶液和电极材料,准确判断氧化还原反应,并正确书写电极反应式。
二、原电池的构成条件要形成一个原电池,需要满足以下几个条件:1、有两种不同的活动性不同的电极材料,其中一种能够与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
2、电极要插入电解质溶液中。
3、要形成闭合回路,包括外电路和内电路。
4、能自发进行的氧化还原反应。
这四个条件缺一不可。
只有同时满足这些条件,原电池才能正常工作,实现化学能向电能的转化。
三、常见的原电池类型1、锌锰干电池锌锰干电池是最常见的一次电池。
分为酸性和碱性两种。
酸性锌锰干电池中,负极是锌筒,正极是石墨棒,电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。
碱性锌锰干电池中,负极是锌粉,正极是二氧化锰,电解质是氢氧化钾溶液。
2、铅蓄电池铅蓄电池是一种二次电池,可以反复充电和放电。
放电时,负极是铅,电极反应为:Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄;正极是二氧化铅,电极反应为:PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻=PbSO₄+ 2H₂O。
第35讲原电池化学电源复习目标 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.正确判断原电池的两极,能书写电极反应式和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。
考点一原电池的工作原理及应用1.原电池的概念及构成条件(1)定义:将化学能转化为电能的装置。
(2)原电池的形成条件①能自发进行的氧化还原反应。
②两个活泼性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。
③形成闭合回路,需满足三个条件:a.存在电解质;b.两电极直接或间接接触;c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极:Zn-2e-===Zn2+,氧化反应。
正极:Cu2++2e-===Cu,还原反应。
总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+。
(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶。
②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
3.原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。
(3)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
1.理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池()2.放热反应都可设计成原电池()3.在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生() 4.两种活动性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极()5.一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()6.实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳()答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√一、原电池原理及电极的判断1.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如图。
原电池的原理及构成
1、 构成原电池的条件
(1)电极材料。
两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中;(3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。
说明:
①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。
②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。
2、 原电池正负极的判断
(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。
(2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。
(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据某电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。
原电池的构成条件和工作原理原电池,这个名字一听就有点儿高深莫测,但其实它的工作原理一点儿也不神秘。
简而言之,原电池就是一个能把化学能转换成电能的小玩意儿。
要让原电池正常工作,它得具备几个基本的条件。
这就像做一道美味的菜肴,需要新鲜的食材、合适的调料和正确的烹饪方法一样,原电池也需要特定的“材料”和“步骤”。
1. 原电池的基本构成首先,原电池必须有两个不同的金属。
你可以把它们想象成电池里的“角色扮演”。
这两个金属被称为电极,分别叫做阳极和阴极。
阳极是那个容易“生气”的金属,比较愿意丢出电子;而阴极则是那个温和的金属,愿意接收这些电子。
简单来说,阳极负责“丢弃电子”,阴极负责“接收电子”。
这两个金属在电池里,就像一对互补的好朋友,各自发挥着不同的作用。
接下来,我们还需要一个电解质。
电解质就是电池里的“催化剂”,它能让电子顺利流动。
电解质一般是液体或者凝胶状的,有点像电池里的“秘密武器”。
它能提供一个“通道”,让阳极释放的电子能够流向阴极。
如果没有这个电解质,电子就会像无头苍蝇一样乱飞,根本无法完成它们的任务。
再者,电池内部还有一个隔膜。
这个隔膜就像电池里的“守门员”,它把阳极和阴极隔开,防止它们直接碰撞。
你可以把它想象成一道隐形的墙,既能让电子通过,又能阻止金属直接接触。
这个隔膜非常重要,因为如果阳极和阴极直接碰撞,电池就会短路,根本无法正常工作。
2. 原电池的工作原理当你把原电池的两个电极放到电解质中时,阳极开始变得“急躁”,它的金属开始被氧化,释放出电子。
电子就像小小的“跑步者”,沿着电池内部的电路开始流动。
这些电子流过电路,给我们的设备提供了电力。
实际上,电池的电力就来源于这股电子流动的力量。
而阴极则在等待这些电子的到来。
它的金属因为还原反应而逐渐“开心”起来。
阴极的金属通过接受电子变得稳定,整个过程就像是一场化学反应的盛宴。
这种电子流动的过程是原电池能量来源的核心所在。
可以说,电子流动就像一条河流,推动着电流不断向前流动。
原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
组成原电池的条件(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作电极;(2)电极材料均插入电解质溶液中;(3)两极相连形成闭合电路;(4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。
如上图所示,组成的原电池:(1)当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是负极,其电极反应为Zn-2e- = Zn2+,该反应是氧化反应;Cu电极是正极,其电极反应为2H+ +2e- =H2↑,该反应是还原反应。
(2)当电解质溶液为CuSO4溶液时:Zn电极是负极,其电极反应为Zn-2e- = Zn2+,该反应是氧化反应;Cu电极是正极,其电极反应为Cu2+ +2e- = Cu,该反应是还原反应。
原电池正负极的判断1.根据组成原电池的两电极材料判断。
一般是活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2.根据电流方向或电子流动方向判断,电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
3.根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动的方向判断。
在原电池的电解质溶液中,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
4.根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极上总是失电子,发生氧化反应,正极上总是得电子,发生还原反应。
构成原电池的三个条件
构成原电池的三个条件
电池是一种将化学能转化为电能的装置,它由正极、负极和电解质三
部分组成。
构成原电池的三个条件是:正负两极的金属活度差异、正
负两极之间的电解液、连接正负两极的导线。
一、金属活度差异
金属活度是指金属在某一温度下与溶液中离子交换反应发生程度的大小。
不同金属的活度不同,因此在不同金属之间可以形成不同电势差。
在原电池中,通过将两种不同活度的金属放入相同浓度的溶液中,利
用其自身产生的电势差使得自由电子从高位移动到低位,从而产生了
电流。
二、电解液
在原电池中,需要一个能够传递离子并保持稳定性的介质来连接正负
两极。
这个介质通常被称为“电解液”。
它可以是固态或液态,在液
态情况下通常是溶解在水或有机溶剂中。
当两种不同金属放入相同浓
度的溶液中时,会形成一个由离子组成的电解液,这个电解液可以传
递离子,并在正负两极之间形成电势差。
三、导线
导线是将正极和负极连接在一起的一个金属杆或线。
当两种不同金属通过导线连接在一起时,由于它们之间的活度差异,自由电子会从高位移动到低位,从而产生了电流。
这个电流可以用来驱动其他设备或充电。
总结
构成原电池的三个条件是:金属活度差异、电解液和导线。
当两种不同金属放入相同浓度的溶液中时,会形成一个由离子组成的电解液,这个电解液可以传递离子,并在正负两极之间形成电势差。
通过将正负两极连接起来,并将其与其他设备或充电器连接起来,就可以利用原电池产生的电流来驱动其他设备或充电了。