【選必一電化學(xué)】直播精華回放:原電池0基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí)

原電池0基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí)
原電池基本概念
1.能量轉(zhuǎn)化:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
2.本質(zhì):將一個可以自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)分開在兩個區(qū)域進行,將兩個區(qū)域用導(dǎo)線連接起來,電子則定向的由發(fā)生氧化反應(yīng)的負極流向發(fā)生還原反應(yīng)的正極,從而實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化的裝置。
3.原電池工作原理:氧化還原為中心,兩極一液成回路
(1)負極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
(2)正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng)
(3)電子由負極經(jīng)外電路流向正極(由負到正)
(4)離子移動:陽離子往正極移動,陰離子往負極移動(正正負負)
原電池工作原理(以鋅銅原電池為例)
- 電極反應(yīng)

- 鹽橋的組成和作用
鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊膠。
鹽橋的作用:a.連接內(nèi)電路(離子移動),形成閉合回路;b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流。
鹽橋中離子移向:陰離子移向負極,陽離子移向正極。

原電池正負極判斷
1.根據(jù)電極反應(yīng)或總反應(yīng)方程式來判斷(失負=師父)
作還原劑、失電子、化合價升高、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負極
作氧化劑、得電子、化合價降低、發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極
2.根據(jù)外電路中電子流向或電流方向來判斷
電子流出或電流流入的一極負極;電子流入或電流流出的一極正極
3.根據(jù)內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中)中離子的遷移方向來判斷
陽離子向正極移動;陰離子向負極移動
4.根據(jù)原電池的兩電極材料來判斷
兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極,若它們都與(或都不與)電解質(zhì)溶液單獨能反應(yīng),則較活潑的金屬作負極;若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng),則能反應(yīng)的電極作負極
5.根據(jù)電極現(xiàn)象來判斷
工作后,電極質(zhì)量減少,說明該電極金屬溶解,失去電子變成金屬離子,該電極為負極;電極質(zhì)量增加或不變,說明溶液中的陽離子在該電極放電生成金屬單質(zhì)或溶液中的陽離子得電子,該電極為正極
原電池的應(yīng)用
1.加快氧化還原反應(yīng)的速率:
一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率加快。
如:在Zn和稀硫酸反應(yīng)時,滴加少量CuSO4溶液,則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負極,從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率
2.比較金屬活動性的強弱
(1)方法:一般情況下,負極的金屬活動性比正極的金屬活動性強
- 特例
Mg,Al做電極,電解質(zhì)為氫氧化鈉溶液時,雖然鎂比鋁活潑,但鎂做正極,鋁做負極;
常溫下,Fe,Cu做電極,電解質(zhì)為濃硝酸時,鐵發(fā)生鈍化,銅做負極,鐵做正極
(2)常見規(guī)律:電極質(zhì)量較少,作負極較活潑,有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極,較不活潑
如:有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時間后,若觀察到A溶解,而B上有氣體放出,則說明A作負極,B作正極,即可以斷定金屬活動性:A>B
3.設(shè)計原電池
(1)依據(jù):已知一個氧化還原反應(yīng),首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化),氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原
(2)選擇合適的材料
①電極材料:電極材料必須導(dǎo)電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料,或者在該氧化還原反應(yīng)中,本身失去電子的材料
②電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液一般能與負極反應(yīng)


4.用于金屬的防護一一犧牲陽極法
(1)原理:利用原電池原理,讓被保護金屬做正極,一種活潑性較強的金屬做負極,用導(dǎo)線相連
(2)被保護的金屬作正極,活潑性更強的金屬作負極
(3)實例:要保護一個鋼閘門,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負極


常見的化學(xué)電源:一次電池
一次電池就是放電之后不可再充電的電池。一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀,不流動,也叫做干電池。常見的一次電池有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、紐扣式銀鋅電池等。
1.酸性鋅錳電池

2.堿性鋅錳電池

3.紐扣式鋅銀電池

常見的化學(xué)電源:二次電池
二次電池又稱可充電電池或蓄電池。充電電池在放電時所進行的氧化還原反應(yīng),在充電時又可以逆向進行,生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,使充電、放電可在一定時期內(nèi)循環(huán)進行。常見的二次電池有鉛蓄電池、鎘鎳電池、鋰離子電池等蓄電池等
- 鉛酸蓄電池

- 鋰離子電池

- 氫氧燃料電池

_(:з」∠)_被學(xué)習(xí)壓垮

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