輔導沖刺高二
發布于:2022-04-07 16:11:27輔導沖刺高二,高中補課線上學習效率高。
1.原電池的定義
電能的把化學能轉變為裝置叫做原電池。
2.原電池的工作原理
將氧化還原反應中的還原劑失去的電子經過導線傳給氧化劑,使氧化反應和還原反應分別在兩個電極上進行,從而形成電流。
3.構成條件
兩極、一液(電解質溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(自發進行的氧化還原反應)。
4.正負極判斷
負極:電子流出的極為負極,發生氧化反應,一般較活潑的金屬做負極
正極:電子流入的極為正極,發生還原反應,一般較不活潑金屬做正極
判斷方法:
①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。
注意:Cu-Fe(Al)與濃HNO3組成的原電池以及Mg-Al與NaOH溶液組成的原電池例外。
②根據電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負極;電子流動方向是由負極流向正極。
③根據原電池兩極發生的變化來判斷:原電池的負極總是失電子發生氧化反應,其正極總是得電子發生還原反應。
④根據現象判斷:溶解的電極為負極,增重或有氣泡放出的電極為正極
⑤根據離子的流動方向判斷:在原電池內的電解質溶液,陽離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負極。
5.電子、電流、離子的移動方向
電子:負極流向正極
電流:正極流向負極
陽離子:向正極移動
陰離子:向負極移動
6.電極反應式(以銅-鋅原電池為例)
負極(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)
正極(Cu):Cu2++2e-= Cu (還原反應)
總反應: Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
7.原電池的改進
普通原電池的缺點:正負極反應相互干擾;原電池的電流損耗快。
①改進辦法:
使正負極在兩個不同的區域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進行反應,用導體(鹽橋)將兩部分連接起來。
②鹽橋:
把裝有飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。
③鹽橋的作用:
鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續進行。導線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內電路。
a.鹽橋中的電解質溶液使原電池的兩部分連成一個通路,形成閉合回路
b.平衡電荷,使原電池不斷產生電流
④鹽橋的工作原理:
當接通電路之后,鋅電極失去電子產生鋅離子進入溶液,電子通過導線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導致原電池不產生電流。
鹽橋中的鉀離子進入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應得以持續進行,從而使原電池不斷產生電流。
【說明】鹽橋使用一段時間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補充流失的氯化鉀,然后才能正常反復使用。
⑤原電池組成的變化:
原電池變化:改進后的原電池由兩個半電池組成,電解質溶液在兩個半電池中不同,兩個半電池中間通過鹽橋連接。
改進后電池的優點:原電池能產生持續、穩定的電流。
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