原电池原理及其应用VIP免费

原电池化学电源第六章化学反应与能量原电池原理及其应用1、概念：原电池是____________________的装置。原电池反应的本质是__________反应。将化学能转化为电能氧化还原一、原电池原电池是以氧化还原反应为基础，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，从而产生电流、实现化学能向电能转化的装置。氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池电解质溶液盐桥失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应Cu2++2e-=Cu阴离子阳离子总反应：负极正极Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu(离子方程式）正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子22、原电池原理、原电池原理((以以铜锌硫酸铜原电池为例)外电路内电路电极反应例1、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A.正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.铜片上有H2逸出D.电流从锌片经导线流向铜片C例题2、有关电化学知识的描述正确的是()A.CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池D3、原电池的形成条件：两极一液一连线（1）活动性不同的两个电极。①活动性不同的金属②金属和非金属导体③金属和金属氧化物(铅蓄电池，银锌电池）特例：燃料电池中两个不活泼的导体－石墨或Pt等（2）电解质溶液电解质溶液((电极材料均插入电解质溶液中)。（3）形成闭合回路形成闭合回路(电极用导线连接或直接接触)。（4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。例3、下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMNCuFeNaCl溶液√√√√CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶液CuZn酒精CuZnH2SO4H2SO4nZnZ4OS2H例题4、分析下图所示的四个原电池装置，结论正确的是()A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑B解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D错。说明原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。4、正负极的判断方法思考：判断原电池的正负极的方法有哪些？5、对原电池工作原理的进一步探究造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，这种作用会阻碍H+在Cu片上继续得电子，Zn片上的电子也就不能顺畅地输送到Cu片上，电流不能畅通，有些H+就直接在Zn片上夺取电子生成H2。？提出问题：将锌片和铜片置于稀硫酸构成原电池，如果用它做电源，不但效率低(部分化学能转化为热能)，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极(锌)表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流再产生。？如果将稀硫酸换为硫酸铜溶液，情况又会怎样呢？为了避免发生这种现象，设计如右图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？ZnSOZnSO44CuCuZnZnCuSOCuSO44盐桥分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？如果取出盐桥有无电流产生？盐桥在此的作用是什么？盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或KNO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或KNO3的饱和溶液装入U形管，用棉花堵住管口即可。在...