原电池的形成条件
原电池与电解池知识点(自己总结的)
原电池知识点总结原电池:形成条件①电极两种不同的导体相连②电解质溶液能与电极反应负极氧化反应较活泼的电极,正极还原反应不活泼的电极,电子流向:负极→正极电流:正极→负极电解池:形成条件①电源②电极惰性或非惰性③电解质水溶液或熔化态。
阳极连电源的正极氧化反应阴极连电源的负极还原反应应用:①电解食盐水氯碱工业②电镀镀铜③电冶冶炼Na、Mg、Al ④精炼精铜一原电池简介原电池正负极判断①反应②溶液中阴阳离子移动③电子电流的移动电极反应方程式的书写:负极:失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。
如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存则进行进一步的反应。
例甲烷燃料电池中电解液为KOH要进一步反应生成碳酸根。
正极:①当负极材料能与电解液直接反应时溶液中的阳离子得电子。
②当负极材料不能与电解液反应时溶解在电解液中的O2得电子。
如果电解液呈酸性O2+4e-+4H+==2H2O如果电解液呈中性或碱性O2+4e-+2H2O==4OH-。
特殊情况: Mg-Al-NaOHAl作负极。
负极Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O正极2H2O+2e-==H2↑+2OH- Cu-Al-HNO3 Cu作负极。
pH变化规律:①电极周围消耗OH则电极周围溶液的pH减小反应生成OH则电极周围溶液的pH增大②溶液若总反应的结果是消耗OH-(H+)则溶液的pH减小(增大)若总反应的结果是生成OH-(H+)则溶液的pH增大(减小)若总反应消耗和生成相等则溶液的pH由溶液的酸碱性决定溶液呈碱性则pH增大溶液呈酸性则pH减小溶液呈中性则pH不变。
二两类原电池吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀负极Fe 2Fe - 4e = 2Fe2+正极C 2H2O + O2 + 4e = 4OH- 钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀析氢腐蚀: 在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气叫做析氢腐蚀。
原电池形成三条件
一.原电池与电解池的比较分类原电池电解池定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置形成条件①活泼性不同的两个电极②电解质溶液③形成闭合回路①外加直流电源,形成回路②电解质溶液(或熔融的电解质)③有电极电极名称负极正极阳极阴极反应类型氧化还原氧化还原外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入离子移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极阳离子流向阴极,阴离子流向阳极电流流向内部负极流向正极阳极流向阴极外部正极流向负极负极流向正极二.原电池的原理(1)相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.(2)相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应(3)导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能三.原电池,电解池的判断(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;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极),看溶液——两极插入溶液中,看回路——形成闭合回路或两极直接接触,看本质——有无氧化还原反应发生。
(2)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。
四.原电池正、负极的确定(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。
一般,负极材料与电解质溶液要能发生反应,如:Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。
(2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。
如:甲醇燃烧电池,顾名思义,甲醇燃烧一般生成二氧化碳,则碳的价态升高,失电子。
所以通入甲醇的电极为负极(3)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。
组成原电池的基本条件
组成原电池的基本条件∙1、将两种活泼性不同的金属(或石墨)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是活泼金属一种是不活泼金属)。
2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理∙原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池正负极判断方法∙原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极,其判断的依据有:1.据组成原电池的两极材料判断当两种金属(或一种金属与一种非金属)作电极时,若有一金属能与电解质溶液(包括其中溶解的O2、CO2)自发进行氧化还原反应,则该金属无论强弱一定作为负极;若两金属都能与电解质溶液反应或都不反应,则相对较活泼的金属应作为原电池的负极失去电子。
一般情况下是较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子流动方向判断在外电路,电流总是由正极流向负极,电子总是由负极流向正极。
3.据电解质溶液里离子的定向移动方向判断在内电路的电解质溶液里,阳离子总是移向阴极(原电池的正极),阴离子总是移向阳极(原电池的负极)。
4.据两极发生的反应判断原电池的负极(即阳极)总是失去电子发生氧化反应,正极(即阴极)总是得到电子发生还原反应。
5.据电极质量的变化判断原电池工作一段时间后,若某电极的质量增加,说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电,该电极活泼性较弱为正极。
反之,若某电极的质量减小,说明该极金属溶解,该电极活泼性较强为负极。
6.据电极上有气泡产生判断原电池工作时,若某电极上有气泡产生,是因为该电极上有H2析出,说明该极为正极,活泼性较弱。
7.据电极附近pH的变化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,若某电极附近溶液的pH增大了,说明该电极活泼性较弱为正极。
8.据原电池反应方程式判断原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。
原电池的形成条件
原电池的形成条件是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
定义在高中阶段来说,原电池是将化学能直接转化为电能的一种装置。
其原理也是通过化学反应(在正负极发生不同的氧化还原反应)使闭合电路中产生电子流,从而产生电流的。
其中在正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
概述原电池是将化学能转变成电能的装置。
所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:1.将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(P t和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2.用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3.要发生自发的氧化还原反应。
原电池工...原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
(完整版)原电池知识点总结
(知识点总结及习题)原电池的知识梳理1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。
2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。
韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。
3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。
4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。
5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。
6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。
7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。
(1)在外电路:①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。
(2)在内电路:①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。
②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。
(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型:(1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。
(2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。
原电池原理与应用
38原电池原理与应用一、原电池的工作本质:原电池本质为氧化还原反应,是将化学能转化为电能的装置。
二、原电池的形成条件:1、两个活动性不同的电极,其中必有一种是金属(失电子),另一种可以是金属,也可以是非金属(如石墨或金属氧化物)随着新型电池的出现,两电极也可以是相同的金属或非金属作导电物质,充入或附着氧化性与还原性的物质。
2、电解质溶液(可以是酸、碱或中性;可以参与反应,也可以仅作导电物质)。
3、两电极应与电解质溶液接触,同时两电极应该用导线相连或直接接触(形成闭合回路)。
三、原电池工作原理:1、以铜锌原电池为例,稀硫酸为电解质溶液: ①、在稀硫酸溶液中插入锌片,发生反应:Zn+2H + = Zn 2++ H 2↑ ②、向稀硫酸溶液中插入Cu片,无现象。
③、当用导线将Zn 片和Cu 片连接起来之后,Cu 片周围放出气体,该气体为H 2。
因为:当用导线将Zn 片和Cu 片连接起来之后,由于电子(e -)沿导线传递的速度远大于传给H +的速度,所以电子即沿着导线到达Cu 片,在Cu 板的表面聚集了一层带负电的电子,假设导线连有一电流计,会观察到电流计的指针发生偏移。
由于铜极表面带负电,必然吸引溶液中的阳离子(H)向Cu 极移动。
结果,H +在Cu 板的表面得电子变为H 2逸出,而Zn 片那么氧化成Zn 2+。
导线中有电子(即电流)通过,从而产生电能。
Ⅰ、电极反应:(-)Zn 片 Zn -2 e - = Zn 2+(氧化反应)(+) Cu 片 2H + + 2e - = H 2↑(还原反应)总反应: Zn+Cu 2+==Zn 2++CuⅡ、流动方向 导线:电子由负极流出,经过导线,到达原电池的正极。
溶液中:H +由溶液向正极移动,Zn 2+由负极向溶液扩散;SO 42―由溶液向负极移动。
2、假设电解质溶液为中性溶液,如H 2O 或NaCl 溶液,那么负极仍然是Zn 片(失电子),Cu 片仍然是正极,但是正极发生的反应有所不同,溶在水中的氧得电子发生还原反应:(-)Zn 片 Zn -2 e - = Zn 2+(氧化反应)(+) Cu 片2H 2O + O 2 + 4 e - = 4OH -(还原反应)四、原电池的种类:原电池的种类大致分为:干电池(Zn —C 干电池)、银锌电池、氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等等。
化学原电池
化学原电池你知道原电池是什么吗原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。
下面是百分网小编为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用!高中化学原电池知识原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应;氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
高考化学原电池知识点归纳
高考化学原电池知识点归纳原电池知识是化学考试常考内容,下面是小编为大家整理的关于高考化学原电池知识点归纳,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高考化学原电池知识点归纳一、原电池的原理1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路2.原电池正负极的确定①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应③外电路由金属等导电。
在外电路中电子由负极流入正极④内电路由电解液导电。
在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+ O2=2 H2O二、电解池的原理1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源2.电解池阴阳极的确定①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→ 电解池的阳极→导线→电源正极③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序三.原电池与电解池的比较原电池电解池(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路(3)电极名称负极正极阳极阴极(4)反应类型氧化还原氧化还原(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:1、放电顺序:如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
原电池原理及应用
原电池原理及应用思考:原电池是通过将转化成的装臵。
一、构成原电池的条件(1)电极材料。
两种活动性不同的金属或金属和其它导体(非金属或某些氧化物等);(2)电解质溶液(或熔融电解质或特种固体材料);(3)电极与电解质形成闭合回路。
思考1:双液原电池的特点?(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻(2)盐桥的作用:①形成闭合回路;②平衡电荷;③提高电流效率。
(3)双液原电池的优点:能产生持续、稳定的电流思考2:下列装置中,哪些能形成原电池?二、原电池工作原理:1.电极与电极反应:负氧正还2.定向移动方向:外电路:电子由负极沿导线流向正极;电流的方向与电子的流动方向相反。
内电路:溶液中阴离子向负极、阳离子向正极移动。
【例1】(2007年海南卷) 依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为__________X电极上发生的电极反应为____________________;(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
三、原电池正负极的判断:(1)根据电极材料判断(要结合电解质分析):一般较活泼金属是负极,较不活泼金属或非金属或化合物是正极(2)根据电极反应判断:失电子→氧化反应→负极;得电子→还原反应→正极。
(3)根据微粒流向判断:①电子流出的一极是负极,电子流入的一极是正极。
电流则相反。
②溶液中阳离子移向的一极是正极,阴离子移向的一极为负极。
(4)根据反应现象判断:被腐蚀的一极是负极。
增重或有气泡产生一极一般是正极。
【例2】(2001年广东高考)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:由此可知,该电池放电时的负极材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.Cd D.NiO(OH)解析:此电池放电时为原电池反应,所列反应由右向左进行,Cd元素由0价变为+2价,失去电子,被氧化,故Cd是电池的负极反应材料。
2013视导:《原电池的原理及应用》掌握原电池的形成条件,理解原电池的工作原理
(2)电解质溶液
(3) 形成闭合回路
(两电极用导线连接,或接触Fra bibliotek)想一想:
下列哪几个装置能形成原电池?
√
A
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
B √
H2SO4
Fe
Cu
C
H2SO4
D √
H 2 SO 4
NaCl溶液
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Cu
E √
F
酒精
M
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
知识扫描
3、工作原理 负极
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2、 阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,电极材料为 多孔铂电极,其电池总反应为:2H2+O2==2H2O,电解液为KOH溶 液。
氧 气, (1)该电池负极应通入 氢 气,正极通入_ - - 4e- =4H O - =4OH2H +4OH O +2H O+ 4e 2 2 2 2 电极反应为:负极 正极_________________
原电池原理及应用
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考纲要求
1.掌握原电池的形成条件,理解原 电池的工作原理; 2.能够正确地判断原电池的两极, 能够正确地书写电极反应及总反应; 3.了解常见化学电源的种类及特点, 能够认识和书写几种新型电池的电极 及电极反应。 4.了解金属的腐蚀及防护的方法。
一轮复习原电池
三、金属的电化学腐蚀 金属腐蚀本质: 金属与周围物质发生氧化还原反应 1 化学腐蚀
金属与接触到的干燥气体(如 O2,Cl2,SO2)或非电解质液体(石 油)等直接发生化学反应引起的腐 蚀叫做化学腐蚀。
不纯的金属与电解质溶液 2 电化学腐蚀 接触时,会发生原电池反 (更普遍且危害大)
应,比较活泼的金属失电子而
燃料电池---氢氧燃料电池(酸性)
•电解质溶液:磷酸 •负极:2H2 –
4e- = 4H+ •正极:4H+ + O2+ 4e- = 2H2O •电池反应:2H2+ O2 = 2H2O 氢氧燃料电池由于电解 质溶液不同,因此电极反应 有区别,但是总电池反应相 同,反应实质相同。实际应 用中常用碱做电解质溶液。
(2)原电池中的电解质溶液不一定参与反应,如氢氧燃料 电池中,电解质溶液不参与反应。
铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷 电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1) 写 出 FeCl3 溶 液 腐 蚀 印 刷 电 路 铜 板 的 离 子 方 程 式 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ _______________________________________ 。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图, 标出正、负极,并写出电极反应式。
充电过程: 阳极:PbSO4 (s)-2e-+2H2O (l)= PbO2(s) +SO42-(aq) +4H+(aq) 阴极: PbSO4 (s)+2e- =Pb(s)+SO42-(aq) 总反应:
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 放电 2PbSO4(s)+2H2O(l)
化学能转化为电能---原电池原理及形成条件
肥西中学 程少春
化学能转化为电能
---原电池原理及形成条件
学习目标
1、理解原电池原理 2、掌握组成原电池的条件
实验现象: 锌片上有气泡产生 而铜片上没有
实验现象:
电流计指针发生偏转, Cu片上有气泡产生
化学能转化为电能
一、原电池
----原电池原理及形成条件
1 定义:把化学能转变为电能的装置
实验现象: 电流计指针发 生偏转, Cu片上有气泡 产生
(1)
(2)
2、原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应, 电子从较活泼金属(负极)通过外电 路流向较不活泼的金属(正极) 。
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(可以)
(可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
你知道了吗
3、请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
设计成一个原电池。
负极:
Zn
正极: 比Zn不活泼的金属或石墨 电解质溶液: CuSO4 、CuCl2等
此电池的优点: 能产生持续、稳 定的电流。
(不可以)
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(不可以)
形成条件二:电极需插进电解质溶液中
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
第三组实验
一、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较 活泼的金属(负极)通过外电路流向较 不活泼的金属(正极)。
电子流向:负极导线 Nhomakorabea正极
构成原电池的条件
构成原电池的条件
原电池形成条件:
1.电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
2.电解质存在。
3.两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
4.发生的反应是自发的氧化还原反应。
只要具备前三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的化学反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
组成原电池的条件
组成原电池的条件
嘿,你问组成原电池的条件啊?这可有点门道呢。
首先得有两个电极。
就像两个人一起干活,得有分工。
一个电极得活泼点,能把电子送出去,另一个电极就相对稳定,能接收电子。
就像一个是大方的人,老爱给东西,另一个是小气鬼,光爱收东西。
然后呢,得有电解质溶液。
这就像一个大舞台,让电极们在里面表演。
电解质溶液能让离子跑来跑去,传递电荷。
没有这个舞台,电极们可没法玩得转。
还有啊,两个电极得通过导线连起来。
这就像牵了根线,让电子能顺着线跑。
要是没这根线,电子就乱跑不了,原电池也就没法工作啦。
我记得有一次,我们在学校做实验。
老师让我们自己组成原电池。
我们找了铜片和锌片当电极,硫酸铜溶液当电解质,再用导线把它们连起来。
嘿,还真就看到有电流产生了。
从那以后,我就知道了组成原电池的条件还挺好玩的。
反正啊,组成原电池得有两个电极、电解质溶液和导线
连接起来。
你要是也想玩原电池,就可以试试这些条件哦。
最新高中化学原电池和电解池知识点总结
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一、原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
形成前提:总反应为自发的氧化还原反应电极的构成:a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。
电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
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2.原电池的工作原理
3.电极反应式的书写
4.原电池原理的应用
5.常见的化学电源 (1)一次电池(碱性锌锰干电池)。 正极(C):2MnO2+2H2O+2e-====2MnOOH+2OH负极(Zn):Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O====Zn(OH)2+2MnOOH
电解
6.金属的防护 (1)改变金属内部结构,如制成合金。 (2)涂保护层,如涂油漆、搪瓷、电镀、覆盖塑料等。 (3)电化学保护法。 ①牺牲阳极的阴极保护法,如在钢铁制品上连接锌块。 ②外加电流的阴极保护法,将金属制品连接到电源负极上。
④ ①
④ ①
②
③
②
③
⑦ ⑥ ⑨
⑩
⑧
【备选答案】①电解质溶液,②氧化,③还原,④活泼性不同,⑤与直流电源相连,⑥牺牲阳极 的阴极保护法,⑦外接电源的阴极保护法,⑧覆盖保护层,⑨化学,⑩吸氧腐蚀。
【典例6】某铁件需长期浸于水下,为了减少腐蚀,想采取下列 措施,其中正确的有( A.给铁件铆上一些铅板 B.给铁件通入直流电,把铁件与电源正极连接 )
C.在制造铁件时,在铁中掺入一定比例的铜制成合金
D.在铁件表面涂上一层较厚的沥青 【解析】选D。保护铁不被腐蚀,可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴 极保护法,A、C两项形成原电池时,铁件作负极,会加快铁的 腐蚀;B项,构成电解池,铁件作阳极,会加快铁的腐蚀,故选 D。
原电池原理及化学电源 1.原电池原理考查“五要素” (1)正负极确定。 一般较活泼金属作负极。 (2)电极反应类型判断。 负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 (3)电子移动方向。
电子由负极流出经导线流向正极。
(4)离子移动方向。 阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (5)电极产物的判断。 较活泼金属在负极失去电子生成金属阳离子,较不活泼的金属 阳离子或H+在正极得电子析出金属或H2。
反应式得到;(2)三个电池中一二两电池为串联的电源,其中甲
【典例4】(2012·天津高二检测)用惰性电极实现下列电解实
验,其说法正确的是( )
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液的pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液,阳极消耗OH-,故溶液的pH减小 C.电解硫酸钠溶液,阴极和阳极析出产物的物质的量之比为
2 :1
D.电解氯化铜溶液,通电一段时间后,向溶液中加入适量的 CuO或CuCO3均可使电解液恢复到起始状态
电化学综合应用
1.原电池和电解池组合装置的分析
如该装置图中,左图是原电池,右图是电解池。
分析方法: 根据原电池中两电极金属的活动性顺序先确定原电池的正负极, 再根据与负极相连的是电解池的阴极,与正极相连的是电解池 的阳极,继而判断分析各电极的电极反应及实验现象,有时也 反向推断。
2.多个电解池串联组合装置的分析
PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+SO42-+4H+
总反应式:2PbSO4+2H2O====PbO2+Pb+2H2SO4
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【解析】选C。原电池中,负极金属失去电子溶解,质量减小,
故A极是负极,B极是正极,根据构成情况可判断A、B、C可能分 别为Zn、Cu、稀盐酸,A、B两项正确;离子移动方向:阳离子
向正极移动,阴离子向负极移动,C项错误;负极发生氧化反应,
正极发生还原反应,D项正确。
【典例2】(2012·杭州高二检测)人造地球卫星用到的一种高能 电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应式为:Zn+2OH-2e-====ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-,下列叙述中,正 确的是( ) A.Ag2O是负极,并被氧化 B.电流由锌经外电路流向氧化银
电解池原理考查“五要素” 1.阴阳极的判断 与电源负极相连的是电解池的阴极,与电源正极相连的是电解 池的阳极。 2.电极反应类型的判断 阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
3.电子移动方向 电子由电源的负极流出,流向电解池的阴极(电池内电路靠离子 定向移动完成),电子再由电解池的阳极流出,流回电源的正极。 4.离子移动方向
C.工作时,负极区溶液pH减小
D.溶液中OH-向正极移动
【解析】选C。据给出的电极反应式可知,负极是锌失去电子, 发生氧化反应,消耗OH-,所以负极区溶液pH减小;Ag2O在正极 得电子,发生还原反应;电子由锌经外电路流向氧化银,电流 的方向与之相反;溶液中OH-向负极移动,故A、B、D错误,C正 确。
金属腐蚀与防护 1.金属失电子被腐蚀,构成原电池会加快腐蚀,根据电解质溶 液的酸碱性把电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,金属腐蚀 中以电化学腐蚀更普遍,电化学腐蚀中以吸氧腐蚀更普遍。 2.金属防护的通常做法是加保护层,使金属与能引起金属腐蚀 的物质隔离,切断形成原电池的条件。为使保护效果更好,通 常采用电化学防护,即牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴
【解析】选C。据图可知,左端是原电池,负极是锌,正极是铜, 总电池反应式是Zn+2H+====Zn2++H2↑,故硫酸根离子的物质 的量不变,C正确。右端是电解池,其中a是阳极,发生氧化反 应,电极反应式是2Cl--2e-====Cl2↑,b是阴极,发生还原反应, 电极反应式是2H++2e-====H2↑,A、B、D错误。
如该装置图中,是两个电解池串联组合。 分析方法: 根据外接电源的正负极判断出各个电极的类型,继而根据离子 放电顺序写出各个电极的电极反应式,并分析相关问题。
【典例7】(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为 电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研 究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠 溶液的电解实验,如图所示。
电解
(2)电解某些强含氧酸、强碱、某些活泼金属含氧酸盐的水溶液 时,实际上是电解水。如电解H2SO4溶液时: 阴极:4H++4e-====2H2↑ 阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑ 总反应:2H2O ==== 2H2↑+O2↑
电解
(3)电解活泼金属无氧酸盐的水溶液时(如NaCl、KBr),电解质 和水都参加反应,阳极产物是非金属单质,阴极产物是H2同时 生成碱(OH-)。如电解NaCl溶液时: 阴极:2H++2e-====H2↑ 阳极:2Cl--2e-====Cl2↑ 总反应:2NaCl+2H2O ==== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】选C。电解含氧酸,实质上是电解水,但因溶质的浓度 增大,故溶液的pH减小,A错误;电解可溶性强碱,阳极OH-放 电,阴极H+放电,实质是电解水,因溶质的浓度增大,故溶液 的pH增大,B错误;电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水,阴 极产生氢气,阳极产生氧气,二者物质的量之比为 2﹕1,C正确; 电解氯化铜溶液,实质就是电解氯化铜,故要想恢复原状态, 应加氯化铜,D错误。
极保护法。
【典例5】下列叙述中不正确的是(
)
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 C.用铝质铆钉铆接铁板,铆钉易被腐蚀
D.原电池中电子由正极流入负极
【解析】选D。金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍, A正确; 钢铁在干燥空气中不易构成原电池,故不易被腐蚀, B正确;铝 和铁可以形成原电池,铝比较活泼,因此在原电池中作原电池 的负极,在反应中被氧化,容易被腐蚀, C正确;在原电池中电 子由负极经外电路流向正极,D错误。
回答下列问题: (1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应式分别为_________、
_________;
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到 的是____,电解氯化钠溶液的总反应方程式为___________; (3)若每个电池中甲烷的通入量为1 L(标准状况),且反应完全, 则理论上通过电解池的电量为______________(法拉第常数 F=9.65×104 C·mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为 ____L(标准状况)。
【典例1】(2012·遵义高二检测)如图所 示,电流表指针发生偏转,同时A极质量 减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶 液,下列说法错误的是( A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 C.C中阳离子向A极移动 )
D.A极发生氧化反应
【思路点拨】解答本题时要注意以下三点: (1)负极金属失去电子溶解,质量减小。 (2)离子移动方向:阳正阴负。 (3)反应类型:负极氧化正极还原。
阳离子流向阴极,阴离子流向阳极。
5.电极产物的判断 金属溶解或产生Cl2、O2的一极是阳极,析出金属或产生H2的一
极是阴极。
【典例3】(2012·黄冈高二检测)如图所示,a、b是两根石墨棒。 下列叙述正确的是( )
A.a是正极,发生还原反应 B.b是阳极,发生氧化反应 C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变 D.往滤纸上滴加酚酞溶液,a极附近颜色变红
(3)氢氧燃料电池。 酸性电解液:正极:O2+4H++4e-====2H2O 负极:2H2-4e-====4H+ 总反应式:O2+2H2====2H2O 碱性电解液:正极:O2+2H2O+4e-====4OH负极:2H2+4OH--4e-====4H2O
总反应式:O2+2H2====2H2O
6.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀
电解
(4)电解某些不活泼金属含氧酸盐的水溶液时(如CuSO4、AgNO3), 电解质和水都参加反应,阴极产物是不活泼金属单质,阳极产 物是O2同时生成酸(H+)。如电解CuSO4溶液时: 阴极:Cu2++2e-====Cu 阳极:4OH--4e-====2H2O+O2↑ 总反应:2CuSO4+2H2O ==== 2Cu+O2↑+2H2SO4