盐桥在原电池中的作用
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高中化学原电池知识点归纳原电池是指在化学反应中产生电场和电势差,利用化学能转化为电能的一类电池。
原电池的基本特点是,所产生的电能依靠化学反应而非外界能源,因此具有自主性。
下面将介绍原电池的知识点。
1. 原电池的构成原电池由两种不同金属和一种离子溶解物组成。
其中,一种金属作为负极,另一种金属则作为正极,溶解物则是电解质。
另外还有一种被称作“盐桥”的物质,可以将电池内部的溶液连结起来,使其处于电中性状态。
2. 电解质电解质是指能支持正离子和负离子之间的化学反应,并与电子交换的物质。
在原电池中,电解质经过电解作用后将被氧化或还原,从而释放或吸收电子,最终导致电荷分离和电势差的产生。
3. 电动势电动势是指原电池在不连接外部电路时所能够产生的电势差。
在原电池中,电荷得以沿着电场线进行传递,而电电势则表示这些电荷在经过电路时所能够产生的功率与所消耗的能量之比。
这比值就是电势差。
4. 极性反转在某些原电池中,可能会出现极性反转的情况。
这是由于在电池反应中,正负极上生成的电荷有可能会被再次还原或氧化,从而导致原来的电势差发生逆转。
5. 电极反应在原电池中,电极反应是化学反应的本质。
它是指在电极表面,金属和离子之间发生的化学变化。
对于不同的原电池,电极反应也各不相同。
6. 阻滞电池当原电池中的一种电极和电解质发生反应时,有可能会形成一些难以传递的物质,从而影响电池的正常运行。
这种情况下,电池无法提供足够的电流,被称为阻滞电池。
7. 废旧电池的回收废旧电池中所含有的金属和化学物质对环境和人类健康都有一定的危害。
因此,对于废旧电池的回收和处理是必要的。
一般情况下,回收废旧电池的方法包括物理分拣、化学处理、电化学处理等。
总而言之,原电池是一种在化学反应中产生电场和电势差的电池,具有自主性。
它由两种不同金属和一种电解质组成,通过电极反应来产生电能。
废旧电池的回收和处理是非常重要的。
专题二原电池原理及其应用(学案及训练)知识梳理1.原电池工作原理图2.原电池装置升级考查图(1)装置①②③中,电子均不能通过电解质溶液(或内电路)。
(2)装置①中,不可能避免会直接发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,化学能部分转化为热能,能量转化率比装置②低。
断开K1后,装置①中会发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,不如装置②稳定。
(3)盐桥的作用:原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”,其中盐桥的作用有三种:a.隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;b.通过离子的定向移动,构成闭合回路;c.平衡电极区的电荷。
(4)离子交换膜作用:由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜,允许相应离子通过,离子迁移方向遵循原电池中离子迁移方向。
分类训练角度一燃料电池1一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH 4+H 2O =====催化剂△3H 2+CO ,每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子B.电极A 上H 2参与的电极反应为:H 2+2OH --2e -===2H 2OC.电池工作时,CO 2-3向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为:O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-3答案 D角度二 可逆电池2.(2020·天津理综,6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。
图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
下列叙述不正确的是( )A.放电时,a 电极反应为I 2Br -+2e -===2I -+Br -B.放电时,溶液中离子的数目增大C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02 mol I -被氧化D.充电时,a 电极接外电源负极答案 D3.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li +x S 8===8Li 2S x (2≤x ≤8)。
原电池中盐桥的作用探究作者:李淑君来源:《学校教育研究》2015年第21期高中化学人教版必修4教材《化学反应原理》第71页[实验4-1]中设置了原电池实验,目的是使学生明白原电池如何将化学能转化为电能。
原电池是将化学能转变成电能的装置。
普通的干电池、燃料电池非蓄电池都可以称为原电池。
原电池的教学是高中化学比较重要的电化学内容,在书中专门将电化学作为独立的一章的内容来讲,其中原电池的教学是重点。
而其中盐桥的工作原理是学生比较难掌握的内容。
因为其原理较复杂,所以教材中讲解的比较模糊,对于原电池中关键元件盐桥的构造、作用、工作原理等问题也只是略提一二,根本没有系统详细地介绍。
很多老师在讲到这部分内容的时候也是含糊其辞,说这是大学内容,高中不要求掌握,只要知道它的两个作用就可以了;网络资料也是模棱两可,只点其一,不点其二,关键的盐桥内部离子移动及移动后的结果只字未提。
我们教师在讲授化学理论课时,不管多难的知识,哪怕是超纲内容,只要是教材中出现了,我们教师就应该把它弄懂,否则学生在提问时,我们教师就只能用含糊其辞来蒙混过关,其恶果不言而喻。
一、原电池是什么原电池是利用两个电极的电极电势的不同,产生电势差,从而使电子流动,产生电流。
又称非蓄电池,是电化学电池的一种。
其电化学反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能。
简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池不同。
二、盐桥是什么(一)盐桥的构成1.U行管U型管是化学实验中常用的一种仪器,在原电池中,U形管独有的外形,可以将两个烧杯中的电解液连接起来。
在本文的Cu- Zn原电池中,U形管中盛放的是琼脂——氯化钾饱和溶液。
2.琼脂——氯化钾饱和溶液氯化钾饱和溶液中含有较多流动的K+离子和Cl-离子,它们在原电池中发挥重要作用;琼脂具有凝固性,使氯化钾饱和溶液呈果冻状。
(二)为什么要用盐桥1.用实验探究一是实验用品。
主要是:烧杯两个,盐桥,电流表,锌片,铜片,CuSO4溶液,ZnSO4溶液,导线若干。
第一节原电池第1课时原电池的工作原理学业要求核心素养建构1.认识化学能转化电能的实际意义及其重要应用。
2.能分析、解释原电池的工作原理。
3.能设计简单的原电池。
『知识梳理』一、原电池1.概念:利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.构成条件:(1)具有两个活泼性不同的电极。
(2)合适的离子导体(如电解质溶液)。
(3)形成闭合回路。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
3.工作原理(以铜锌原电池为例):(1)实验现象。
①电流表指针发生偏转。
②锌片逐渐溶解。
③铜片上有红色物质沉积。
④将盐桥取出,电流表指针回到零点。
(2)工作原理。
电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu4.盐桥:盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶,离子在其中自由移动。
[微自测]1.为了避免锌片与Cu2+直接接触发生反应而影响原电池的放电效率,有人设计了如下装置,按要求完成以下填空:(1)此装置工作时,可以观察到的现象是________________,电池总反应式为________________。
(2)以上电池中,锌和锌盐溶液组成________,铜和铜盐溶液组成________,中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时,硫酸锌溶液中SO2-4向________移动,硫酸铜溶液中SO2-4向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液,盐桥是通过________移动来导电的。
在工作时,K +移向________。
解析该装置为锌铜原电池,总反应式为Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,电池工作时,观察到①电流计指针发生偏转,②锌片不断溶解,③铜片上有红色物质析出,其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池,Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。
电池工作时,ZnSO4溶液中SO2-4向负极(锌电极)移动,CuSO4溶液中SO2-4向盐桥移动,而盐桥中的K+向正极区(CuSO4溶液)移动,Cl-向负极区(ZnSO4溶液)移动,这样靠离子的移动形成闭合回路。
原电池相关知识点总结一、原电池1. 原电池(1) 概念:将化学能转化为电能的装置。
(2) 实质:自发进行氧化还原反应,把化学能转化为电能。
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)3.原电池形成的条件(1) 两个活泼性不同的电极。
(2) 电解质溶液或熔融电解质,形成闭合回路(或两极直接接触)。
(3) 能自发地发生氧化还原反应。
4. 电子流向负极→ 正极(电子不能通过溶液)5.电极反应负极:一般是活泼性较强的金属,发生氧化反应。
正极:一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属),发生还原反应。
6. 盐桥的组成和作用⑴ 盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
⑵ 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。
【总结提升】1.工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2.原电池电极的判断3. 原电池的负极一般,在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义:(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2) 在大部分原电池反应中,金属活动性较强的一极作负极,另一电极作正极。
但在某些特殊条件下例外,例如:①冷的浓硝酸作电解质溶液,金属铁或铝与金属铜作电极时,铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。
② NaOH溶液作电解质溶液,金属镁与金属铝作电极时,因铝能与NaOH溶液反应,作负极,而金属活动性强的镁只能作正极。
4. 原电池的设计从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池,实际设计时应注意以下几点:⑴负极(还原性较强的物质);⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属;⑶电解质溶液:两电极浸入电解质溶液中,阴离子移向负极,阳离子移向正极。
二、原电池原理的应用1.加快氧化还原反应的速率例如:在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,能使产生H2的速率加快。
2.比较金属活动性强弱3.设计化学电池例如:以Fe+CuCl2===FeCl2+Cu为依据,设计一个原电池。
回夺市安然阳光实验学校考点五十三原电池工作原理聚焦与凝萃1.根据氧化还原反应规律,掌握原电池的设计原理和电极、电解质溶液的选择规律;2.了解由盐桥连接的原电池的结构和机理,分析比较该电池与普通锌铜原电池的异同。
解读与打通常规考点一、原电池(1)定义:化学能转变为电能的装置(2)形成条件:①两个活泼性不同的电极(金属与金属或金属与石墨、PbO2或其他非金属);②电解质溶液;③电极与电解质溶液形成闭合回路。
④能自发地发生氧化还原反应(3)工作原理:①负极:一般较活泼金属作负极,负极本身失电子发生氧化反应,宏观上负极逐渐溶解(或被腐蚀),生成离子进入电解质溶液;注意。
负极关键是要有能失去电子的反应发生,可向外输出电子。
②正极:较不活泼的导体作正极,正极与电解质溶液间发生还原反应,即溶液中的阳离子(或氧气)移向正极并在正极上不断得到电子。
③电子流方向:在外电路,电子由负极沿导线流向正极;在原电池内,阴、阳离子定向移动,从而形成闭合回路产生电流,电流的方向与电子流的方向相反。
Zn-Cu原电池(电解质溶液是稀硫酸)装置及工作原理见下图:(4)电极材料构成负极:还原性较强的物质,如较活泼的金属。
正极:氧化性较强的物质,如较不活泼的金属、金属氧化物、非金属单质(如石墨)。
二、盐桥电池1.盐桥:将饱和的KCl或NH4NO3(正、负离子迁移数几乎相等)溶液装在倒置的U形管中,跨接于两电解质溶液之间,代替两溶液的直接接触,就构成了盐桥。
(见下图)2.盐桥的作用(1)连接内电路,形成闭合回路;(2)平衡电荷,使原电池不断产生电流。
3.单池原电池和盐桥原电池的对比相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象相同。
负极:Zn-2e-===Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
.化学电池由哪几部分组成?答:构成电化学电池的两个基本要求:(1) 两个电极(金属、碳类电极等)由外接导线联接(2) 电解质溶液.什么是液体界接点位?盐桥的作用是什么?盐桥中的电解质溶液应有什么要求?答:(1)液体界接点位:当两个不同种类或不同浓度的溶液直接接触时,由于浓度梯度或离子扩散使离子在相界面上产生迁移。
当这种迁移速率不同时会产生电位差或称产生了液接电位,它不是电极反应所产生,因此会影响电池电动势的测定,实际工作中应消除。
(2)盐桥作用:接通电路,保持电中性的作用,消除或减小液接电位。
( 1~2 mV )又不使两边溶液混合还可以减少直接的氧化还原反应(可能构成新的原电池),防止化学能转化为热能,提高电流效率。
(3)盐桥中电解质溶液要求:a.盐桥中电解质不含有被测离子。
b.电解质的正负离子的迁移率应该基本相等。
c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5~10倍于被测溶液。
常用作盐桥的电解质有:KCl ,NH4Cl ,KNO3等.电极电位是如何产生的?电极电位φ的数值是如何得到的?答:电极电位的产生:把金属浸入水中,金属原子受作用有变成进入溶液的倾向,离子受上电子吸引沉积到上,两者M(s)-ne-=M+(aq),平衡建立后在极板内侧有过剩,外侧有过剩,形成了“”,产生(势)电极电位φ的数值:已知: C + n C 、B e = B φº=φºC, BB + n B 、A e = A φ0 = φºB, A则反应 C + (n C 、B + n B 、A )e = A 的电极电位为:BC A B B C B C A B A B A C n n .......n n +︒+︒=︒=︒φφφφ .为什么原电池的端电压、电解池的外加电压都不等于相应可逆电池的电动势?其差值哪几部分组成?(不确定)答:受到离子强度,溶液pH ,组分的溶剂化,离解,缔合和配合等因素的影响。
.正极是阳极、负极是阴极的的说法对吗?阳极和阴极,正极和负极的定义是什么?答:此种说法不正确。
高中化学新人教版教案-双液原电池原理(全国一等奖)双液原电池的工作原理本节课是人教版选修4第四章第一节的教学内容。
在必修2第二章第二节《化学能与电能》的基础上,已经介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件,并简单介绍了实用电池。
本节内容在必修2原电池的基础上加入了盐桥,起到一个承前启后的作用。
盐桥不仅是实验技术的改进,还是对旧的思维模式的质的突破,为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
学生已有知识分析:学生在必修2中已经研究了化学能与热能的知识,对于把化学能转变为电能的原电池组成、原理等知识已非常熟悉。
在日常生活中见到各种类型的电池,认识到生活中处处有化学,对于化学电池有着浓厚的兴趣,思维活跃,能积极主动地研究。
通过高一必修2的研究,学生已具备一定的原电池的知识基础和设计组装简易原电池实验技能。
这些将提高学生研究本课的积极性,也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。
教学目标:知识与技能:理解原电池原理及形成条件。
掌握盐桥的作用。
进一步理解氧化还原反应。
过程与方法:在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究研究观念,强化合作意识。
通过原电池装置的改进设计,提高实验探究能力。
在对单液原电池现象成因的分析过程中,增强分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观:在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究研究观念,强化合作意识。
根据所学知识来主动探究未知,进一步增加学生的好奇心和求知欲,发展学生善于合作,勤于思考的科学精神。
通过对原电池原理的分析,树立辩证唯物主义的世界观。
教学重点:原电池工作原理教学难点:单液原电池的现象成因及双液原电池的工作原理教学过程:探究:锌铜单液原电池现象及原因。
问题的根源:锌与硫酸、硫酸铜溶液直接接触,在表面与H+/Cu2+直接发生了氧化还原反应从而使铜析出。
当锌片表面完全被铜覆盖后,不再构成原电池了,也就没有电流再产生。
提问:如何解决该电池的不足?如何克服断路问题?实验探究:学生利用已知材料制作音乐贺卡,使用导线、滤纸、培养皿、脱脂棉、KCl溶液、NaCl溶液、Zn板和Cu、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。
基础课2原电池化学电源考点一原电池的工作原理1.原电池的概念和反应本质原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置,其反应的本质是__氧化还原反应__.2.工作原理以铜锌原电池为例电极名称负极正极点拨:(1)盐桥的组成: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:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
3.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。
(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应(×)(4)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(×)(5)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(×)(6)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(×)错误!1.有关电化学知识的描述正确的是()A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析:选D CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应;KCl 和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。
原电池中盐桥的主要作用
赵育民
【期刊名称】《化学教学》
【年(卷),期】1994(0)7
【摘要】原电池中盐桥的主要作用山西永济县涑北中学(044500)赵育民我们通常见到的铜──锌原电池是由两个半电池组成的:锌和硫酸锌溶液为负极,铜和硫酸铜溶液为正极,在两种溶液之间用盐桥相连。
盐桥中充满了KC1饱和溶液。
为什么要在两个半电池之间架起一个盐桥?盐...
【总页数】3页(P41-42,19)
【作者】赵育民
【作者单位】山西永济县涑北中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.基于手持技术探究原电池中盐桥的作用原理及副反应的存在 [J], 王敬文;朱壮丽;霍爱新
2.基于手持技术探究原电池中盐桥的作用原理及副反应的存在 [J], 王敬文; 朱壮丽; 霍爱新
3.双液原电池盐桥的实验改进 [J], 杜爱萍; 芦琴燕
4.原电池中使用“盐桥”的作用何在? [J], 林紫荣
5.原电池中盐桥的制作与影响探析 [J], 王磊
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原电池的工作原理1.锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是( )A 。
铜片作负极 B.电流方向:锌片→铜片C 。
盐桥的作用是传递电子 D.锌电极上的反应为2Zn 2eZn -+-=2。
某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示.该电池工作时,下列说法正确的是( )A 。
铜片为负极 B.锌片发生还原反应C.将电能转化为化学能 D 。
电子由锌片经导线流向铜片 3.如图所示各种装置中能构成原电池的是( )A。
①②③B。
④⑤⑥ C. ①③⑤D. ②④⑥4.某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K SO溶液)。
下列说法正确的是( )24A。
该原电池的正极反应是2Cu2e Cu+-+=B。
甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅C.盐桥中的24SO-流向甲烧杯D。
若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转5.a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池.a、b相连时,电流由a经导线流向b;c、d相连时,电子由d到c;a、c相连时,a极上产生大量气泡;b、d相连时,H+移向d极.则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )A.a>b>c 〉d B。
a>c>d〉b C。
c〉a>b>d D.b〉d 〉c 〉a6.某种利用垃圾渗透液发电的装置示意图如下.工作时,下列说法中不正确的是( )A 。
盐桥中-Cl 向Y 极移动B.化学能转变为电能C.电子由X 极沿导线流向Y 极 D 。
Y 极发生的反应为--+3222NO+10e +12HN +6H O=, 周围pH 增大7。
结合图Ⅰ、Ⅱ判断,下列叙述正确的是( )A.Ⅰ和Ⅱ中正极材料均未被腐蚀 B 。
Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是2Fe 2e Fe -+-=C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是22O2H O 4e 4OH --++=D 。
Ⅰ和Ⅱ电解质溶液中的阳离子均向负极作定向移动8.有如图所示的装置,当电流表中产生持续电流时,下列说法正确的是( )A 。
《化学反应原理》疑难问题解答问题1:关于盐桥第1章第3节为原电池中提到了双液电池的盐桥问题。
关于盐桥的结构和作用原理查了很多资料才大概搞明白,真惆怅~大致了解了双液电池之所以使用盐桥是为了消除液间电势、盐桥中的阴离子和阳离子会定向移动进入到阴极池和阳极池、盐桥使用一段时间后需要重装溶液......下面是些参考资料:液接电位:当组成或活度不同的两种电解质接触时,在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层,这样产生的电位差称为液体接界扩散电位,简称液接电位,液接电位的影响因素:液接电位是由于离子运动速度不同而引起的液接电位的大小:一般不超过30mV液接电位的稳定性:不稳定(扩散过程是不可逆的)液接电位的存在使实验时很难得出稳定的实验数值液接电位是引起电位分析误差的主要原因之一减免液接电位的方法:在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触,减免和稳定液接电位用作盐桥溶液的条件:阴阳离子的迁移速度相近;盐桥溶液的浓度要大;盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定盐桥作用的原理:由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位减至最小以致接近消除例如,0.1mol/L HCl与0.1mol/L KCl的液接电位约为27mV,当其间插入饱和氯化钾盐桥后,接界电位减小至1mV以下。
常用的盐桥溶液:有饱和氯化钾溶液、4.2mol/L KCl、0.1mol/L LiAc和0. 1mol/L KNO3盐桥的使用形式:有单盐桥、双盐桥和固态U型盐桥外盐桥溶液的作用:①防止参比电极的内盐桥溶液从液接部位渗漏到试液中干扰测定②防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位单盐桥与双盐桥的选择:盐桥溶液不影响测定时应使用单盐桥参比电极否则必须使用双盐桥参比电极固态U型盐桥的制备方法:3g琼胶+ 100ml饱和氯化钾溶液在水浴上加热制成溶液趁热用吸气球吸入U型玻管中充满冷却冻结问题2:关于电极反应中电子书写的位置。
原电池原理及应用思考:原电池是通过将转化成的装臵。
一、构成原电池的条件(1)电极材料。
两种活动性不同的金属或金属和其它导体(非金属或某些氧化物等);(2)电解质溶液(或熔融电解质或特种固体材料);(3)电极与电解质形成闭合回路。
思考1:双液原电池的特点?(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻(2)盐桥的作用:①形成闭合回路;②平衡电荷;③提高电流效率。
(3)双液原电池的优点:能产生持续、稳定的电流思考2:下列装置中,哪些能形成原电池?二、原电池工作原理:1.电极与电极反应:负氧正还2.定向移动方向:外电路:电子由负极沿导线流向正极;电流的方向与电子的流动方向相反。
内电路:溶液中阴离子向负极、阳离子向正极移动。
【例1】(2007年海南卷) 依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为__________X电极上发生的电极反应为____________________;(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
三、原电池正负极的判断:(1)根据电极材料判断(要结合电解质分析):一般较活泼金属是负极,较不活泼金属或非金属或化合物是正极(2)根据电极反应判断:失电子→氧化反应→负极;得电子→还原反应→正极。
(3)根据微粒流向判断:①电子流出的一极是负极,电子流入的一极是正极。
电流则相反。
②溶液中阳离子移向的一极是正极,阴离子移向的一极为负极。
(4)根据反应现象判断:被腐蚀的一极是负极。
增重或有气泡产生一极一般是正极。
【例2】(2001年广东高考)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:由此可知,该电池放电时的负极材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.Cd D.NiO(OH)解析:此电池放电时为原电池反应,所列反应由右向左进行,Cd元素由0价变为+2价,失去电子,被氧化,故Cd是电池的负极反应材料。
摘要本文是结合本学期对《电话学理论》课程的学习,从原电池的盐桥上着手,通过查阅了一些有关盐桥的图书和文献,对自己所了解的一些知识的梳理和总结。
本文先简单阐述了原电池的电动势理论,从液体接界电位(简称液接电位)切入,提出盐桥的概念,进而总结了盐桥的目的、作用、使用条件、制备及设计的一些基本知识。
然后简要分析了电化学体系液相传质过程对盐桥的使用和功能的影响,最后结合一个具体的应用或即将应用的实例——微生物燃料电池,阐述了盐桥在实际科研中的应用,可以让一般的读者对盐桥有一个比较系统的认识。
关键词:液体接界电位盐桥微生物燃料电池摘要 (1)1[原电池的电动势和电极电位] (1)1.1[原电池的电动势] (1)1.2[电极与溶液界面间电位差的产生] (2)1.3[液体接界电位] (3)1.3.1[液接电位的概念] (3)1.3.2[影响液接电位的因素] (4)2[盐桥] (6)2.1[盐桥简介] (6)2.2[盐桥的使用条件] (7)2.3[盐桥的设计或制备] (7)3[液相传质过程对盐桥的影响] (10)3.1[电迁移] (10)3.2[对流] (10)3.3[扩散] (11)3.3[不同液相传质过程对盐桥的影响] (11)4[盐桥的一个应用-微生物燃料电池] (12)4.1[生物燃料电池简介] (14)4.2[分体式MFC中盐桥的问题] (15)4.2.1[不同管径的盐桥对分体式微生物燃料电池的影响] (16)4.2.2[盐桥不同连接方式对微生物燃料电池的影响] (17)4.3[小结] (18)结论 (19)参考文献 (20)1[原电池的电动势和电极电位]1.1[原电池的电动势]把一片锌放在硫酸铜溶液中,可以发现锌片慢慢地被溶解.同时在锌片的表面上有金属铜析出。
反应的实质是Zn 原子失去电子,被氧化成Zn 2+,Zn 是还原剂。
而Cu 2+得到电子被还原成Cu 原子,Cu 2+是氧化剂。
其反应可表示如下:氧化反应 ZnZn 2++2e 氧化反应 Cu 2+Cu -2e 总反应为 Zn +Cu 2+ Cu +Zn 2+氧化还原反应也可以在氧化剂和还原剂互相不接触的情况下进行这样电子的传递。
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。
盐桥在原电池中的作用
盐桥是原电池中的一个重要组成部分,它主要的作用是维持电池内部的中性和电荷平衡,让电池能够持续地工作。
在原电池中,正极和负极之间通过电解质相隔。
这个电解质可以是液态的,也可以是
固态的。
电解质中带有离子,会随着电流的流动而移动。
当正极释放电子时,这些电子就
会流向负极,而离子则从电解质中流向正极。
这个过程就叫做电荷分离,也是电池发生化
学反应的过程。
然而,如果正极和负极之间没有任何障碍,所有的离子都会在电荷分离时移动到负极,而正极会失去离子。
这会导致电荷不平衡,使得电池无法继续工作。
为了解决这个问题,
盐桥就被引入了电池中。
盐桥是一个紧贴在正极和负极之间的管道,其内部填充有一个液体,通常是饱和盐水
溶液。
盐桥中的离子可以在电流的流动中移动,保证了正极和负极之间的电荷平衡。
具体
来说,当正极释放出电子时,这些电子流向负极,而离子则流向盐桥。
在盐桥中,正离子
和负离子会结合成为盐,这样就保证了盐桥中的电荷是中性的。
当电池不工作时,盐桥中
的离子会逐渐扩散到正极和负极中,也会在正极和负极之间建立电性平衡。
盐桥还可以防止电池中产生的气体混入正极和负极之间,保证了电池中的化学反应是
纯粹的。