微专题6多角度认识原电池[微点突破]原电池是将化学能转化为电能的装置
可以从以下几个角度来认识原电池:1.反应角度(1)当原电池工作时,负极失电子,发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应
从这个角度我们可以知道,只有氧化还原反应才能被设计成原电池
但需要注意:与正常的氧化还原反应不同,原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的
(2)原电池中的氧化还原反应必须是自发的
若不能自发发生反应,则不能形成原电池必须注意,这里所说的自发发生氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应,也可能是电极与溶液中溶解的氧气等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中
2.能量角度氧化还原反应有放热反应也有吸热反应,一般放热反应才能将化学能转化为电能,产生电流
3.组成角度(1)要有两个电极
这两个电极的活泼性一般是不同的
一般情况下,负极是活泼性较强的金属,正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料(包括非金属或某些氧化物,如石墨、PbO2),但要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应
(2)两电极必须插入电解质溶液中
非电解质由于不导电,不能参与形成原电池
(3)必须形成闭合回路
闭合回路的形式是多种多样的,最常见的就是通过导线将正、负极相连,也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中,日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极的,因此在判断是否形成闭合回路时,不能只看是否有导线
常见闭合回路的形式如下图所示:4.转移角度原电池工作时,能够发生电子、离子的定向移动,能够形成外电路与内电路
在原电池中,外电路通过电子的定向移动形成电流,电子从负极流出,从正极流入,电流的方向与此相反;内电路中的电流通过离子的定向移动来形成(阳离子移向正极,而阴离子移向负极)
因此,电子的流向仅限于外电路,电解质溶液中没有电子流过,而电流则在内、外电路同时形成
5.形式角度任何原电池从本质上都属于如下两种