锌铜硫酸铜原电池工作原理(原电池工作原理)
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1、【原电池】原电池工作原理原电池反应过程
2、
3、原电池的工作原理
4、原电池的工作原理:原电池反应是放热反应,一般是氧化还原反应,但与一般的氧化还原反应不同,电子转移不是通过氧化剂和还原剂的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极失去电子,发生氧化反应。
5、电子通过外电路传输到正极,正极上氧化剂得到的电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间的电子转移。两电极间溶液中离子的定向运动和外丝中电子的定向运动形成一个闭环,使两电极不断反应。
6、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。
7、然而,应该注意的是,非氧化还原反应也可以被设计为原电池。
8、从能量转换的角度来看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应的角度来看,原电池的原理是还原剂在氧化还原反应中失去的电子通过外接导线转移给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
9、一次电池的组成原理
10、1.电极材料由两种具有不同金属活性的金属或金属与其他导电材料(非金属或某些氧化物等)组成。).
11、2.电解质存在。
12、3.导线连接在两个电极之间以形成闭合回路。
13、4.该反应是自发的氧化还原反应。
14、只要满足前三个条件,就可以形成原电池。化学电源要求提供持续稳定的电流,所以除了原电池的三个条件外,还要求自发的化学反应。也就是说,化学电源必须是原电池。
15、但并不是所有的原电池都可以用作化学电池。
16、形成前提:总反应是自发的化学反应。
17、注:新课标高中化学中所有原电池都进行了氧化还原反应,但非氧化还原反应也可以设计为原电池。
18、电极成分
19、A.活性不同的金属-锌-铜一次电池,以锌为负极,铜为正极;
20、b金属与非金属(非金属必须导电)-锌锰干电池,负极为锌,正极为石墨;
21、c .金属和复合铅蓄电池,以铅板为负极,二氧化铅为正极;
22、D.惰性电极-氢氧燃料电池,所有电极都是铂。
23、电解液的选择:一般来说,阳极材料应能与电解液发生自氧化还原反应。
24、正反判断
25、通常情况下,在原电池中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,此为原电池的负极(阳极,anode);若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,
26、此为原电池的正极(阴极,cathode)。[3-4]
27、正极发生还原反应,得到电子;负极发生氧化反应,失去电子。
28、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。
29、电极判断
30、负极:电子流出的一极(负极定义);化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)金属的一极。(仅适用于原电池)
31、正极:电子流入的一极(正极定义);化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)的金属或其它导体的一极。(仅适用于原电池)
32、阳极:发生氧化反应的电极(阳极定义)
33、阴极:发生还原反应的电极(阴极定义)
34、在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
35、注意:anion是阴离子,anode是阳极,cation是阳离子,cathode是阴极。
36、原电池的判定
37、先分析有无外接电路,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”:
38、看回路——形成闭合回路或两极直接接触;
39、看本质——能否转化为氧化还原反应。
40、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。
41、口诀
42、离子不上岸,电子不下水。
43、种类
44、碳锌电池
45、俗称碳性电池,电压约1.5V,售价最平,但电池容量较低,能输出的电池也较低,几乎被碱锰电池所取代,唯独是不会在长期存放后漏出有害腐蚀液体,所以仍被使用于低用电量同时需长期使用的装置,
46、例如钟、红外线摇控等。为了增加正极的导电性,一般会以粉末状碳和二氧化锰围绕碳棒作正极,所以又称为锌锰电池电池。电解质一般采用氯化铵,
47、当中也有为了容量或输出电流而改用氯化锌为电解质(通常标示为“Heavy Duty”)。
48、碱锰电池
49、电压约1.5V,电池容量及输出的电压较锌锰电池高,但不及镍氢电池,长期存放后漏出有害腐蚀液体。
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