《原电池》知识点整理

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《原电池》知识点整理

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《原电池》知识点整理

1.原电池的定义
电能的把化学能转变为装置叫做原电池。
2.原电池的工作原理
将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,从而形成电流。
3.构成条件
两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。
4.正负极判断
负极:电子流出的极为负极,发生氧化反应,一般较活泼的金属做负极
正极:电子流入的极为正极,发生还原反应,一般较不活泼金属做正极
判断方法:
①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
注意:Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al与NaOH溶液组成的原电池例外。
②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
④根据现象判断:溶解的电极为负极,增重或有气泡放出的电极为正极
⑤根据离子的流动方向判断:在原电池内的电解质溶液,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
5.电子、电流、离子的移动方向
电子:负极流向正极
电流:正极流向负极
阳离子:向正极移动
阴离子:向负极移动
6.电极反应式(以铜-锌原电池为例)
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
正极(Cu):Cu2++2e-= Cu (还原反应)
总反应: Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
7.原电池的改进
普通原电池的缺点:正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。
①改进办法:
使正负极在两个不同的区域,让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应,用导体(盐桥)将两部分连接起来。
②盐桥:
把装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻的玻璃管叫做盐桥。胶冻的作用是防止管中溶液流出。
③盐桥的作用:
盐桥是沟通原电池两部分溶液的桥梁。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
a.盐桥中的电解质溶液使原电池的两部分连成一个通路,形成闭合回路
b.平衡电荷,使原电池不断产生电流
④盐桥的工作原理:
当接通电路之后,锌电极失去电子产生锌离子进入溶液,电子通过导线流向铜电极,并在铜电极表面将电子传给铜离子,铜离子得到电子变成铜原子。锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电,从而阻止电子从锌片流向铜片,导致原电池不产生电流。
盐桥中的钾离子进入硫酸铜溶液,盐桥中的氯离子进入硫酸锌溶液,使硫酸铜溶液和硫酸锌溶液均保持电中性,使氧化还原反应得以持续进行,从而使原电池不断产生电流。
【说明】盐桥使用一段时间后,由于氯化钾的流失,需要在饱和氯化钾溶液中浸泡,以补充流失的氯化钾,然后才能正常反复使用。
⑤原电池组成的变化:
原电池变化:改进后的原电池由两个半电池组成,电解质溶液在两个半电池中不同,两个半电池中间通过盐桥连接。
改进后电池的优点:原电池能产生持续、稳定的电流。

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