高二化学原电池原理及其应用
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原电池的原理及其应用原电池的原理原电池,也被称为原始电池或伏塔电池,是一种用于产生直流电的化学电池。
它是由两种不同金属和一个电解质溶液组成的。
原电池的原理是基于化学反应,通过这种反应将化学能转化为电能。
在原电池中,金属被用作电极。
其中一种金属被称为阳极,另一种金属被称为阴极。
两种金属通过电解质溶液连接起来。
当金属和电解质溶液接触时,就会发生化学反应。
这种化学反应导致了金属中的电子转移到电解质中,并在两种金属之间形成了电势差。
金属和电解质溶液之间的电势差也被称为电动势。
它是电池的驱动力,驱动电子流从负极(阴极)流向正极(阳极),从而产生电流。
这种电流可以被连接到电路中的设备来提供电能。
原电池的应用原电池的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域:1. 便携式电子设备原电池常被用于便携式电子设备,如手提式收音机、闹钟、计算器等。
这些设备通常只需要低功率的电能供应,而原电池能够提供这种需求。
2. 汽车电池汽车电池是一种特殊类型的原电池,用于为汽车提供电力。
它是通过将多个原电池连接在一起形成的更大的电池组。
汽车电池为发动机提供启动电流,并为车辆的电子设备供电,如车灯、音响系统等。
3. 不间断电源原电池还被广泛应用于不间断电源(UPS)系统中。
UPS系统是用于保护电脑、服务器等重要设备不受电网故障、断电等影响的装置。
当电网供电中断时,UPS系统会立即切换到电池供电,以保证设备正常工作并防止数据丢失。
4. 绿色能源储存随着可再生能源的普及,原电池也发挥着重要的作用。
它们可以用来存储太阳能和风能等可再生能源,以便在需要电力的时候使用。
原电池通过将可再生能源转化为电能并存储起来,为后续使用提供持久的、可靠的电力来源。
5. 医疗设备原电池在医疗设备中也起着关键作用。
许多植入式医疗设备,如心脏起搏器、听觉义齿等,都需要可靠的能源供应。
原电池可以提供长时间的持久电力,使这些设备能够正常运行。
总结原电池是一种利用化学反应将化学能转化为电能的电池。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
考点39原电池原理及应用1.复习重点1.原电池的电极名称及电极反应式,2.对几种化学电源的电极反应式的认识和书写,3.原电池原理的应用。
4.其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。
[复习提问]氧化还原反应的特征是什么?氧化还原反应的本质是什么?(答)元素化合价发生升降(答)电子的转移复习旧知识,引入新知识。
温故而知新[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途观看屏幕从教材中吸取信息,重视教材、阅读教材,培养学生紧扣教材的思想[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同,但设计原理是相同的提出课题[多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变:a、溶液相同,电极变化:b、电极相同,溶液变化:c、断路:思考:原电池装置构成必须具备哪些条件?培养学生类比,归纳、总结的自主学习的能力[板书]原电池组成条件:(-)较活泼的金属(a)电极(+)较不活泼的金属或非金属(b)电解质溶液(c)闭合回路培养学生分析问题的能力从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下:原电池原理原电池原理:电子负极正极(导线)流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应培养学生分析、归纳能力[设问]那么电极上的反应如何写?书写时要注意什么?[讲述]以Zn-Cu原电池为例练电极反应式和电池总反应强调注意点,作业规范化。
原电池原理的应用高中化学
原电池原理是指利用化学反应中的能量转化产生电能的过程。
在电池中,化学反应产生的电子在外部电路中流动,形成电流。
高中化学中涉及的电池原理有以下几个重要应用:
1. 电解池:电解池是利用外部电源使电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在阴阳极上同时发生氧化还原反应的装置。
在电解池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,产生气体或析出金属等现象。
电解池广泛应用于电镀、电解制备金属以及电解水生成氢氧气等实验中。
2. 干电池:干电池是一种便携式电池,利用化学反应将化学能转化为电能。
干电池由正负电极、电解质、隔膜和外壳等部分组成。
电池内部的化学反应导致电解质发生酸性或碱性反应,形成电荷分离,产生电能。
干电池广泛应用于家用电器、计算器、闹钟等小型电子设备中。
3. 铅酸蓄电池:铅酸蓄电池是一种常见的二次电池,利用化学反应将化学能转化为电能,并可以反复充放电。
铅酸电池由正负极板、电解质和外壳等组成。
在充电过程中,电池内部的化学反应使铅酸电解质发生氧化还原反应,恢复电池的原始状态。
铅酸蓄电池广泛应用于汽车、UPS电源等领域中。
4. 锂离子电池:锂离子电池是一种重要的二次电池,利用锂离子在正负电极之间的迁移来实现充放电过程。
锂离子电池由锂离子正极、碳负极和电解质等组成。
在放电过程中,锂离子从正极解析出来,在负极嵌入,实现电能的转化和储存。
锂离子电池广泛应用于移动设备、电动汽车等领域中。
总的来说,电池原理在科技和生活中有着广泛的应用,为我们提供了便捷的电源和能源储存方式。
原电池的原理及应用课件一、原电池的概述•原电池是一种将化学能转化为电能的装置•由两个电极和介质组成•通过化学反应,将化学能转化为电能二、原电池的工作原理1.电极–阳极:电子从电池中流出,带正电荷–阴极:电子流入电池,带负电荷2.电解质–溶液或固体,负责电子和离子的传导–电解质浓度的变化会影响电池的电压和电流3.化学反应–通过化学反应,将化学能转化为电能–化学反应的种类和速率决定了电池的性能和寿命三、原电池的分类1.原电池按照电解质的类型分类–酸性电池:电解质为酸性溶液–碱性电池:电解质为碱性溶液–中性电池:电解质为中性溶液2.原电池按照工作原理分类–干电池:电解质为固体–湿电池:电解质为液体四、原电池的应用领域1.电子产品–手机、平板等移动设备使用锂离子电池–电脑、电视等家用电器使用铅酸电池2.汽车工业–汽车使用蓄电池作为启动电源–混合动力汽车使用镍氢电池或锂离子电池作为辅助电源3.军事领域–军用设备使用高能密度电池以满足高功率需求4.新能源领域–太阳能、风能等新能源装置需要电池来存储和供应电能五、原电池的优缺点优点•便携性强,可以随时随地使用•快速充放电,使用方便•环保,不会产生污染物 ### 缺点•电池会老化,寿命有限•部分电池需要定期维护和更换•一些电池含有有害物质,需要特殊处理六、原电池的发展趋势1.高能量密度–追求更高的能量存储密度,实现更长时间的使用2.快速充电–提高充电速度,缩短充电时间3.长寿命–延长电池的使用寿命,减少更换频率4.环保绿色–减少或消除对环境的污染以上是关于原电池的原理及应用的课件,介绍了原电池的工作原理、分类、应用领域、优缺点以及发展趋势。
通过本课件的学习,了解了原电池在现代社会中的重要性和广泛应用。
希望能对大家的学习和工作有所帮助!。
必修二原电池工作原理的应用1. 原电池工作原理简介原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
其工作原理基于化学反应,在两个电极之间形成电势差,从而产生电流。
2. 原电池的组成• 2.1 电解质:原电池中的电解质是指在溶液中能够导电的物质。
• 2.2 外壳:原电池的外壳通常由金属、塑料或玻璃等制成,用于保护内部结构。
• 2.3 电极:原电池的两个极分别称为阳极和阴极。
阳极为氧化反应发生的地方,而阴极为还原反应发生的地方。
3. 原电池的工作过程• 3.1 氧化反应:在阳极上,物质发生氧化反应,释放出电子和正离子。
• 3.2 还原反应:在阴极上,物质接受电子和正离子,发生还原反应。
• 3.3 电子传导:电子从阳极流向阴极,形成电流。
4. 原电池的应用原电池作为一种常见的电源装置,广泛应用于许多领域,以下列举几个重要的应用:• 4.1 便携电子设备:原电池被广泛应用于便携电子设备,如手机、相机、手表等。
其简单、方便的特点使其成为便携电子设备的首选电源。
• 4.2 闹钟和计时器:原电池由于其长时间的稳定性和低成本,被用作闹钟和计时器的电源。
这些设备通常要长时间运行,原电池的持续供电能力正好符合这些设备的需求。
• 4.3 遥控器:许多遥控器使用原电池作为电源。
原电池的稳定性和可靠性使其成为遥控器的理想选择。
• 4.4 电子玩具:原电池也广泛应用于电子玩具上。
由于电子玩具通常需要长时间的使用而不易充电,原电池的便携性和长时间供电能力能满足电子玩具的需求。
• 4.5 无线键盘和鼠标:原电池常用于供电无线键盘和鼠标。
这些设备对电池的供电要求通常较低,而原电池的低成本使其成为不错的选择。
• 4.6 灯具:一些便携式和临时的灯具使用原电池作为电源。
这些灯具常用于露营、停电等场景,原电池的方便性和长时间供电能力能满足这些场景的需求。
5. 原电池的优缺点• 5.1 优点:–简单、容易制造;–便携性好;–工作稳定,不易受外界环境影响。
原电池的工作原理及应用1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3.工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
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。
4.原电池原理的应用(1)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(或非金属)。
(2)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。
(3)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。
(4)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的工作原理,结合两个半反应,选择正、负电极材料以及电解质溶液。
(1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(√)(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(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)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动(×)(5)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(×)(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)1.在如图所示的4个装置中,不能形成原电池的是_____(填序号),并指出原因_______。
答案①④①中酒精是非电解质;④中未形成闭合回路。
2.设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+强。
(1)写出能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式:_____________________________。
高考化学原电池知识点归纳原电池也叫做原电池,是一种将化学能直接转化为电能的装置。
在原电池中,化学反应会使两种不同的金属发生电子转移,产生电流。
1. 原电池的构成:原电池由两个不同金属电极和电解质组成。
通常情况下,一个金属是阳极,即电子流动的起始点,另一个金属是阴极,即电子流动的终点。
电解质可以是固态、液态或者是溶液。
2. 原电池的工作原理:原电池中的化学反应会引发电子的流动。
在阳极处,金属会氧化并丧失电子,成为离子溶解在电解质中。
离子在电解质中移动到阴极处,与电解质中的离子结合,使得金属还原并收回电子。
电子在两个电极之间的外部电路中流动,从而形成了电流。
3. 原电池的电势差:原电池的电势差是指在开路状态下,两个电极之间的电位差。
电势差可以通过将电压计连接到电池的两个极端来测量。
4. 原电池的电动势:原电池的电动势是指在工作状态下,两个电极之间的电位差。
电动势可以通过将电压计连接到电池的两个极端并接通外部电路来测量。
5. 原电池的表示方法:原电池可以使用标准电动势表(如电池电势序列)来表示。
标准电动势是相对于标准氢电极的电势测量值。
6. 原电池的电源类型:根据电解质状态的不同,原电池可以分为干电池和湿电池。
干电池中,电解质是固体,而在湿电池中,电解质是液体或者溶液。
7. 原电池的应用:原电池广泛应用于日常生活和工业中,例如电池驱动的手电筒、遥控器、闹钟等。
它们还被用于电子设备、交通工具等领域。
8. 原电池的使用注意事项:在使用原电池时,需要注意保持电极清洁、避免电池反向连接、避免短路,以避免电池损坏或者发生危险。
以上是关于化学原电池的一些基本知识点的归纳总结。
了解以上知识点可以帮助我们更好地理解原电池的工作原理、鉴别标准以及使用方法。
在化学考试中掌握这些知识,也能够更好地回答相关的试题。
继续写:9. 原电池的化学反应:不同的原电池采用不同的化学反应。
常见的原电池包括锌-银电池、锌-铜电池、锌-锰电池等。
原电池知识点归纳小结一、原电池1、原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,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;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;➢原电池的构成条件有三个:1电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料非金属或某些氧化物等组成;2两电极必须浸泡在电解质溶液中;3两电极之间有导线连接,形成闭合回路;只要具备以上三个条件就可构成原电池;而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应;也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池;4形成前提:总反应为自发的氧化还原反应➢电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属非金属必须能导电—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂;➢电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应;➢原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子;电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极2、电极反应方程式的书写正确书写电极反应式1列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物;2标明电子的得失;3使质量守恒;电极反应式书写时注意:①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存;若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式;②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O;③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求;4正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式;若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式;注意相加减时电子得失数目要相等;负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在;如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应;例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根;正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子;例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正极H+得电子生成H2;②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子;如果电解液呈酸性, O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-;➢特殊情况:1、Mg-Al-NaOH,Al作负极;负极:Al-3e-+4OH- = AlO2-+2H2O;正极:2H2O+2e- = H2↑+2OH-2、Cu-Al-HNO3,Cu作负极;注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼N2H4和NH3的电池反应产物是H2O和N2无论是总反应,还是电极反应,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒;➢pH变化规律a、电极周围:消耗OH-H+,则电极周围溶液的pH减小增大;反应生成OH-H+,则电极周围溶液的pH增大减小;b、溶液:若总反应的结果是消耗OH-H+,则溶液的pH减小增大;若总反应的结果是生成OH-H+,则溶液的pH增大减小;若总反应消耗和生成OH-H+的物质的量相等,则溶液的pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变;3、原电池表示方法原电池的组成用图示表达,未免过于麻烦;为书写简便,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示;其写法习惯上遵循如下几点规定:1. 一般把负极电池符号表示式的左边,正极写在电池符号表示式的右边;2. 以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度mol/L,若为气体物质应注明其分压Pa,还应标明当时的温度;如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325kPa,溶液浓度为1mol/L;3. 以符号“∣”表示不同物相之间的接界,用“‖”表示盐桥;同一相中的不同物质之间用“,”隔开;4. 非金属或气体不导电,因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体如铂或石墨等做电极导体;其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电输送或接送电子的作用,故称为“惰性”电极;按上述规定,Cu-Zn原电池可用如下电池符号表示:-Zns∣Zn2+C‖Cu2+C∣Cus +理论上,任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应: Cl2+ 2I-═ 2Cl-+I2此反应可分解为两个半电池反应:负极:2I-═ I2+ 2e-氧化反应正极:Cl2+2e-═ 2Cl-还原反应该原电池的符号为:-Pt∣I2s∣I- C‖Cl- C∣Cl2PCL2 ∣Pt+二两类原电池腐蚀1、吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀;例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:负极Fe:2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极C:2H2O + O2+ 4e = 4OH-钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.2、析氢腐蚀:在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气的腐蚀;在钢铁制品中一般都含有碳;在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜;水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多;是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池;这些原电池里发生的氧化还原反应是:负极铁:铁被氧化Fe-2e=Fe2+;正极碳:溶液中的H+被还原2H++2e=H2↑ 这样就形成无数的微小原电池;最后氢气在碳的表面放出,铁被腐蚀,所以叫析氢腐蚀;析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀;三、常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H++ 2e-→ H2↑ 负极:Zn - 2e-→ Zn2+总反应式:Zn + 2H+= Zn2++ H2↑ 2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3++ 2e-→ 2Fe2+负极:Cu - 2e-→ Cu2+总反应式:2Fe3++ Cu =2Fe2++ Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2Fe-4e- →2Fe2+总反应式:2Fe + O2+ 2H2O == 2FeOH2 4.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH- 负极:2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2- + 4H2O总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑5.熔融碳酸盐燃料电池Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料:正极:O2+ 2CO2+ 4e- → 2CO32- 持续补充CO2气体负极:2CO + 2CO32- - 4e- → 4CO2总反应式:2CO + O2= 2CO2四、几种常见的电池化学电源1、一次电池干电池放电之后不能充电,内部的氧化还原反应是不可逆的;碱性锌锰电池构成:负极是锌,正极是MnO2,电解质是KOH负极:Zn+2OH--2e-=ZnOH2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+ZnOH22、二次电池①铅蓄电池放电电极反应:负极:Pbs+SO42-aq-2e-=PbSO4s;正极:PbO2s+4H+aq+SO42-aq+2e-=PbSO4s+2H2Ol总反应式:Pbs+PbO2s+2H2SO4aq=2PbSO4s+2H2Ol充电电极反应:阳极:PbSO4s+2H2Ol-2e-=PbO2s+4H+aq+SO42-aq;阴极:PbSO4s+2e-=Pbs+SO42-aq总反应:2PbSO4s+2H2Ol=Pbs+PbO2s+2H2SO4aq总反应方程式:Pb s+ PbO2s +2H2SO4aq 2PbSO4s +2H2Ol说明:a负极阴极正极阳极b电池的正负极分别和电源的正负极相连c各极的pH变化看各电极反应,电池的pH变化看电池总反应②镍一镉碱性蓄电池负极:Cd+2OH--2e-=CdOH2;正极:2NiOOH+2H2O+2e-=2NiOH2+2OH-总反应式:Cd +2NiOOH+2H2O 2NiOH2+ CdOH23、燃料电池电池电极反应酸性电解质碱性电解质氢氧燃料电池负极2H2-4e-=4H+2H2+4OH--4e-=4H2O 正极O2+4H++4e-=2H2O O2+2H2O+4e-=4OH-总反应2H2+O2=2H2O 2H2+O2=2H2O甲烷燃料电池负极CH4 + 2H2O-8e-=CO2 + 8H+CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 正极2O2 + 8H+ + 8e-=4H2O 2O2+4H2O+8e-=8OH-总反应CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O甲醇燃料电池负极2CH3OH + 2H2O-12e-= 2CO2 + 12H+2CH3OH +16OH--12e-=2CO32-+12H2O 正极3O2 +12H+ +12e-=6H2O 3O2+6H2O+12e-=12OH-总反应2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。
原电池的原理与应用原电池的基本原理原电池又称为原始电池,是一种最早发明的电池类型之一。
它由两个不同金属及它们之间的电解液组成。
基本的原理是通过两种不同金属的化学反应,在电解液中产生电子的转移,从而形成电流。
原电池是一种化学能转化为电能的装置,常用于供电、储备电能等方面。
原电池的构成原电池由以下几个基本组件构成:1.阳极:通常使用锌作为阳极,锌是一种活泼的金属,易于发生氧化反应。
2.阴极:阴极可以使用不同的金属,如铜、铅等。
阴极通过与阳极相连形成电路。
3.电解质:电解质是连接阳极和阴极的媒介,常采用酸或碱溶液作为电解质。
4.连接线:连接线将阳极和阴极外接到电路中,实现电能的传输。
原电池的工作原理原电池中,阳极和阴极之间的金属离子交换是实现电流的关键。
在正常工作过程中,锌离子从阳极溶解,并释放出电子。
这些电子通过连接线流向阴极,而阳极则会对外界释放锌离子。
在电解质中,离子的移动和电子的流动产生了一定的电势差,从而形成了电流。
原电池的应用领域原电池由于其简单、便宜和易于维护的特点,在多个领域中得到了广泛的应用。
以下是原电池常见的应用领域:1.遥控器:原电池被广泛应用于遥控器中,例如电视遥控器、空调遥控器等。
原电池可以提供足够的电能供遥控器工作,在无需频繁更换电池的情况下,可以长时间使用。
2.手持电子设备:许多手持电子设备,如手电筒、钟表等,使用原电池作为电源。
原电池具有体积小、重量轻的优点,适合用于这些便携式设备。
3.传感器设备:一些传感器设备,如烟雾传感器、温度传感器等,使用原电池作为电源。
原电池提供了稳定的电能,可以满足传感器设备的工作要求。
4.紧急备用电源:原电池还可以用作紧急备用电源,用于应对停电等突发情况。
例如,一些便携式充电器使用原电池作为电源,可以为手机等设备提供紧急充电。
原电池的优缺点原电池作为一种传统的电池类型,具有一些明显的优点和缺点。
优点:•便宜: 原电池相对较便宜,适合用于一些需要大量电池的设备,如遥控器。