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原电池工作原理 氧化还原反应 原电池的判断方法

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2022/6/4

1、概念及反应本质

把化学能转化为电能的装置,其本质是发生了氧化还原反应。

2、构成条件

(1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。

(2)将电极插入电解质溶液中。

(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。

(4)能自发发生氧化还原反应。

3、工作原理

如图是Cu--­Zn原电池

铜锌电池原电池反应 

(1)反应原理

铜锌的氧化还原反应 

(2)原电池中的三个方向

①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;

②电流方向:从正极沿导线流向负极;

③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。

(3)两种装置的比较

图Ⅰ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。

图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。

(4)盐桥作用

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。

归纳总结

1、原电池的工作原理简图

原电池的工作原理简图 

注意:

①一般负极金属较活泼,正极金属或非金属不活泼。

②一般负极溶解或质量减轻,正极有气泡或质量增重。

③若有盐桥,盐桥中的阴离子移向负极区,阳离子移向正极区。

2、原电池的判断方法

(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。

(2)然后依据原电池的形成条件判断装置是否为原电池,方法如下:

依据原电池的形成条件判断装置是否为原电池 

(3)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。

3、原电池正、负极判断的七种方法

(1)由组成原电池的两极材料判断。

一般相对较活泼的金属为负极,相对不活泼的金属或能导电的非金属为正极。

(但也有一些并不与活泼性一致,如Mg、Al在酸性介质中,Mg作负极,而在碱性介质中,Al作负极)

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

在外电路,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中离子的定向移动方向判断。

在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断。

原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应。

(5)X极增重或减轻。

工作后,X极质量增加,说明X极有物质析出,X极为正极;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。

(6)X极有气体产生。

工作后,X极上有气体产生,一般若发生了析出H2的电极反应,说明X极为正极。

(7)根据X极附近pH的变化来判断。

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,因而工作后,X极附近pH增大了,说明X极为正极。

Tags:原电池,工作原理  
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