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文档简介

1、原电池的工作原理,电化学:指研究化学能和电能相互转换的装置、过程和效率的科学。过程和装置分为电化学反应,2。将电能转化为化学能的装置(如:电解池),1。将化学能转化为电能的装置(如:原电池等。),知识复习:探究1:预测p13的现象和结论实验1,现象:锌粉溶解,红色物质沉淀,温度计ZnCu2=Zn2cu,探究2:预测P13的现象和结论实验2,现象:锌片变薄,铜片变厚,电流计指针偏转。结论3360,Zn-2e-=Zn2,Cu22e-=Cu,1。一次电池,1。定义(1)有两个具有不同活性的电极,(2)有电解质溶液,(3)可以形成闭环,(4)有自发氧化还原反应,E,硫酸铜,原电池,“负电极发射电子,电

2、子返回正电极”,电子被电子损失氧化反应还原。负电极():是非活性金属或非金属,正电极():是活性金属,它失去电子并发生氧化反应。变成电子,本身不反应,使电子经历还原反应。是溶液中的阳离子。思考,思考当两种活性不同的金属作为电极组成一次电池时,活性较高的金属一定是一次电池的负极吗?提示:不一定。如果将镁和铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池,镁的活性更高,但因为镁不与氢氧化钠溶液反应,而铝在氧化还原反应中与氢氧化钠溶液反应,铝被氧化成负极,镁条为正极。原电池反应的本质是阴极经历氧化反应并失去电子,而阳极经历还原反应并获得电子。对于具体的问题,我们应该具体分析,不能想当然,否则就会陷入提问者的陷阱,比如

3、:电池由铁、铜和浓硝酸组成。虽然铁更活泼,但铁用浓硝酸钝化,但铜不能,所以铜是负电极,铁是正电极。镁、铝和氢氧化钠溶液构成原电池,应使用铝代替镁作为负极。盐桥:一个u形的管子装满了由饱和KCl溶液和琼脂制成的果冻。这种装置可以将化学能转化为电能,称为原电池。盐桥的作用是使氯离子向锌盐移动,钾向铜盐移动,从而使锌盐和铜盐溶液始终保持电中性,从而使电子不断地从锌电极流向铜电极。这可以大大提高电池效率。知识发展:原电池由两节半电池组成;半电池包括电极材料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接。半电池中的反应是半反应,即电极反应。所以半电池也叫电极。正极(铜电极):Cu2 2e-=铜负极(锌电极)

4、:Zn2-2e-=Zn2,电池反应:Zn2=CuZn2(总反应),一次电池正负极的判断方法及电极反应和电池反应的书写,练习,1。确定以下哪些设备构成主电池。如果没有,请解释原因;如果是,请注明正负电极的名称,并写出电极反应公式和总反应公式。,(),(),2h2e-=H2,负电极:总反应:正电极:Zn-2e-=Zn2,zn2h=zn2h2,()Fe-2e-=Fe2,Cu22e-=Cu,FeCu2=Fe2Cu,FeCuSO4=CuFeSO4,(),(),负电极:正电极:总反应:Zn-2e-。 价态增加但损失2e-,而价态减少自主活性请利用Fe Cu2=Fe2 Cu的反应原理设计一个能连续产生电流的

5、原电池装置,并写出两个电极上的电极反应分析 1。 根据氧化还原反应的电子转移判断电极反应。2.根据电极反应确定合适的电极材料和电解液,负极为铁-2e-=Fe2,正极为铜-2e-=铜。负电极是铁,正电极可以是铜或碳等。电解液:硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸亚铁、(1)电解液的选择电解液是使负极放电的物质。因此,电解质溶液通常应该能够与负电极反应,或者溶解在电解质溶液中的其他物质能够与负电极反应(例如空气中的氧气)。然而,如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间用盐桥连接),左右容器中的电解质溶液应选择相同的阳离子作为电极材料。例如,在由铜、锌和硫酸组成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液

6、中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。根据探究实验2的原理,根据Cu2 AgNO 3=Cu(NO3)22A g的反应,设计了一种能连续产生电流的原电池装置,并绘制了装置图。为了获得长时间稳定的电流,如何简单地修改由锌-稀硫酸-铜组成的一次电池(如左下图)?将两个电极连接并插入电解液中形成闭合回路;1.有两个活动不同的电极;2.形成原电池的基本条件:1 .原电池:3。可以自发发生的氧化还原反应。3.添加盐桥后由两节半电池组成的原电池的工作原理:1。使用还原性强的材料(如:活性金属)作为负极,为外部电路提供电子;使用强氧化物质作为正极,在正极上获得电子;2.当原电池放电时,负极上的电子通过

7、导线流向正极,而氧化性强的物质从正极得到电子,两个电极之间通过盐桥形成电流稳定的闭合回路,内部回路由池中溶液中的阴阳离子定向运动形成。将化学能直接转化为电能的装置。进出正负电极的电子总数是相等的,所以许多关于电极反应的计算可以根据电子守恒原理进行。电化反应与直接反应的区别:反应速度加快;通常,只有一个电极直接参与反应。(1)原电池的工作原理是将氧化还原反应分为正极(还原)和负极(氧化),负极失去的电子流入正极,从而产生电流。明确以下几点。利用原电池原理,可以制造各种电池,如干电池、铅电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池。【案例1】(2010广东力中)铜锌原电池(如图)工作时,以下说法是正确的(

8、),正极反应为锌-2e-=锌2 电池反应为锌Cu2=锌2铜在外部电路中,电子从负极流向正极盐桥2中的钾。初级细胞由铜片、银片、铜(NO3)2溶液、硝酸银溶液、铅丝和盐桥(带有琼脂-硝酸钾的u形管)组成。下面关于原电池的说法是正确的:(1)在外部电路中,电流从铜电极流向银电极;正极反应为银电子-=银;实验过程中,取出盐桥,一次电池继续工作;将铜片浸入硝酸银溶液中引起的化学反应与一次电池相同;答:,C,病例2(。以下判断是不正确的:(1)氧化反应发生在硼的石墨电极上,Fe3+在硼的石墨电极上被还原,当电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态。电流计读数为零后,二氯化铁固体溶解在甲中,乙中的石墨电极为负。3.根据氧化还原反应2ag (AQ)铜(s)=Cu2 (AQ) 2ag (s)设计的原电池如下图所示:请回答以下问题:(1)电极X的材料为_ _ _ _ _ _;电解液y是_ _ _ _ _。(2)银电极是

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