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《原電池的形成條件》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、原電池的形成條件是利用兩個電極之間金屬性的不同,產(chǎn)生電勢差,從而使電子的流動,產(chǎn)生電流.又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應(yīng)不能逆轉(zhuǎn),即是只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,簡單說就即是不能重新儲存電力,與蓄電池相對?! 《x 在高中階段來說,原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。其原理也是通過化學(xué)反應(yīng)(在正負(fù)極發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng))使閉合電路中產(chǎn)生電子流,從而產(chǎn)生電流的。其中在正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。概述 原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。所以,根據(jù)定義,普通的干電池、燃料電池都可以稱為原電池。? 組成原電池
2、的基本條件:? 1.將兩種活潑性不同的金屬(或?qū)щ妴钨|(zhì))(Pt和石墨為惰性電極,即本身不會得失電子)(一種是相對較活潑金屬一種是相對較不活潑金屬)2.用導(dǎo)線連接后插入電解質(zhì)溶液中,形成閉合回路。3.要發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。? 原電池工... 原電池的工作原理原電池反應(yīng)屬于放熱的氧化還原反應(yīng),但區(qū)別于一般的氧化還原反應(yīng)的是,電子轉(zhuǎn)移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的,而是還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉(zhuǎn)移。兩極之間溶液
3、中離子的定向移動和外部導(dǎo)線中電子的定向移動構(gòu)成了閉合回路,使兩個電極反應(yīng)不斷進(jìn)行,發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程,產(chǎn)生電流,實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。? 從能量轉(zhuǎn)化角度看,原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;從化學(xué)反應(yīng)角度看,原電池的原理是氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應(yīng)分別在兩個電極上進(jìn)行。? 原電池的構(gòu)成條件有三個:? ?。?)電極材料由兩種金屬活動性不同的金屬或由金屬與其他導(dǎo)電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成。? ?。?)兩電極必須浸泡在電解質(zhì)溶液中。? ?。?)兩電極之間有導(dǎo)線連接,形成閉合回
4、路。? 只要具備以上三個條件就可構(gòu)成原電池。而化學(xué)電源因為要求可以提供持續(xù)而穩(wěn)定的電流,所以除了必須具備原電池的三個構(gòu)成條件之外,還要求有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。也就是說,化學(xué)電源必須是原電池,但原電池不一定都能做化學(xué)電池。? 形成前提:總反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)? 電極的構(gòu)成:? a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池,鋅作負(fù)極,銅作正極;b.金屬和非金屬(非金屬必須能導(dǎo)電)—鋅錳干電池,鋅作負(fù)極,石墨作正極;c.金屬與化合物—鉛蓄電池,鉛板作負(fù)極,二氧化鉛作正極;d.惰性電極—?dú)溲跞剂想姵?,電極均為鉑。? 電解液的選擇:
5、電解液一般要能與負(fù)極材料發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。? 原電池正負(fù)極判斷:? 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子;正極發(fā)生還原反應(yīng),得到電子。? 電子由負(fù)極流向正極,電流由正極流向負(fù)極。溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極電極反應(yīng)方程式的書寫[回目錄] 負(fù)極:活潑金屬失電子,看陽離子能否在電解液中大量存在。如果金屬陽離子不能與電解液中的離子共存,則進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)。例:甲烷燃料電池中,電解液為KOH,負(fù)極甲烷失8個? 電子生成CO2和H2O,但CO2不能與OH-共存,要進(jìn)一步反應(yīng)生成碳酸根。? 正極:①當(dāng)負(fù)極材料能與電解液直接
6、反應(yīng)時,溶液中的陽離子得電子。例:鋅銅原電池中,電解液為HCl,正極H+得電子生成H2。②當(dāng)負(fù)極材料不能與電解液反應(yīng)時,溶解在電解液中的O2得電子。如果電解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果電解液呈中性或堿性,O2+4e-+2H2O==4OH-。? 特殊情況:Mg-Al-NaOH,Al作負(fù)極。負(fù)極:Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O;正極:2H2O+2e-==H2↑+2OH-? Cu-Al-HNO3,Cu作負(fù)極。? 注意:Fe作負(fù)極時,氧化產(chǎn)物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼(N2H4)和NH3的
7、電池反應(yīng)產(chǎn)物是H2O和N2? 無論是總反應(yīng),還是電極反應(yīng),都必須滿足電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒。? pH變化規(guī)律? 電極周圍:消耗OH-(H+),則電極周圍溶液的pH減?。ㄔ龃螅?;反應(yīng)生成OH-(H+),則電極周圍溶液的pH增大(減?。? 溶液:若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH-(H+),則溶液的pH減?。ㄔ龃螅蝗艨偡磻?yīng)的結(jié)果是生成OH-(H+),則溶液的pH增大(減?。?;若總反應(yīng)消耗和生成OH-(H+)的物質(zhì)的量相等,則溶液的pH由溶液的酸堿性決定,溶液呈堿性則pH增大,溶液呈酸性則pH減小,溶液呈中性則pH不變。常用原
8、電池方程式[回目錄] 1.Cu─H2SO4─Zn原電池? 正極:2H++2e-→H2↑? 負(fù)極:Zn-2e-→Zn2+? 總反應(yīng)式:Zn+2H+==Zn2++H2↑? 2.Cu─FeCl3─C原電池? 正極:2Fe3++2e-→2Fe2+? 負(fù)極: