原电池工作原理

原电池工作原理

电池是一种将化学能转化为电能的装置。它是现代社会中广泛应用的电源之一,用于供电各种电子设备、交通工具和储能系统等。在电池中,能量的转化是通过化学反应来完成的。本文将详细介绍原电池的工作原理,包括电池的构成、工作过程和电化学反应。

1. 原电池的构成

原电池由两个电极和电解质组成。其中,一个电极被称为阳极(也叫负极),

另一个电极被称为阴极(也叫正极)。阳极和阴极之间通过电解质相隔,形成一个电化学系统。阳极和阴极通常由不同的材料制成,以便在化学反应中产生电子流动。

2. 原电池的工作过程

原电池的工作过程可以分为两个阶段:充电和放电。在充电阶段,外部电源通

过连接到电池的正负极,将电流引入电池中。这个过程中,化学反应会逆转,将电能转化为化学能,从而将电池的能量储存起来。在放电阶段,当外部电源断开时,电池内部的化学反应重新开始,将储存的化学能转化为电能,通过电子流动的方式供应给外部电路。

3. 原电池的电化学反应

原电池的工作原理基于电化学反应。在充电阶段,电池的正极发生氧化反应,

负极发生还原反应。这些反应导致电子从负极流向正极,同时电解质中的离子也在阳极和阴极之间移动。这个过程中,电池的化学能被转化为电能,储存在电池中。

在放电阶段,电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应。这导致电子从正

极流向负极,同时离子在电解质中移动。这个过程中,电池的储存的化学能被释放出来,转化为电能,供应给外部电路使用。

4. 原电池的工作原理示意图

为了更好地理解原电池的工作原理,下面是一个简化的示意图:

[示意图]

在示意图中,可以看到阳极和阴极之间的电解质,以及电子和离子的流动方向。在充电阶段,电流从外部电源通过阳极进入电池,同时电子从负极流向正极,离子在电解质中移动。在放电阶段,电流从电池的正极输出到外部电路,电子从正极流向负极,离子在电解质中移动。

5. 原电池的应用

原电池作为一种可携带的电源,广泛应用于各个领域。它可以用于供电便携式

电子设备,如手机、笔记本电脑和手表等。此外,原电池还可以用于电动车、太阳能储能系统和应急备用电源等。由于原电池具有高能量密度、长寿命和环保等优点,因此在现代社会中得到了广泛的应用和发展。

总结:

原电池是一种将化学能转化为电能的装置。它由阳极、阴极和电解质组成,通

过电化学反应将化学能转化为电能。在充电阶段,外部电源通过连接到电池的正负极,将电能储存到电池中;在放电阶段,电池释放储存的化学能,将其转化为电能供应给外部电路使用。原电池具有广泛的应用,包括供电电子设备、交通工具和储能系统等。通过深入了解原电池的工作原理,可以更好地理解其在现代社会中的重要性和应用价值。

原电池工作原理

原电池工作原理 原电池工作原理是指通过化学反应将化学能转化为电能的一种装置。原电池由 两个电极(负极和正极)以及介质(电解质)组成。负极通常是由金属材料制成,正极则是由金属氧化物、卤化物或硫化物等材料制成。电解质可以是液体、固体或者是半固体。 在原电池中,负极和正极之间存在电位差,这是由于两种不同材料之间的化学 反应引起的。当原电池连接外部电路时,电子从负极流向正极,形成电流。同时,正极和负极之间的离子也会通过电解质进行迁移,以保持电荷平衡。 原电池的工作原理可以通过以下步骤来描述: 1. 化学反应:在原电池中,负极和正极之间的化学反应是电池产生电能的关键。这些反应可以是氧化还原反应、酸碱反应或其他类型的反应。例如,在锌-铜电池中,锌负极上的锌原子氧化成锌离子,同时释放出电子;铜正极上的铜离子则还原成铜原子,同时接受电子。 2. 电子流动:当化学反应发生时,电子从负极流向正极,在外部电路中形成电流。这个电流可以用来驱动各种电子设备,如手机、电脑等。 3. 离子迁移:除了电子流动,正极和负极之间的离子也会通过电解质进行迁移。这种迁移是为了保持电荷平衡。在锌-铜电池中,锌离子会通过电解质向正极迁移,同时铜离子会从正极通过电解质迁移到负极。 4. 电位差:由于化学反应引起的电子流动和离子迁移,负极和正极之间会产生 电位差。这个电位差是电池的电动势,通常以伏特(V)为单位来衡量。 总结起来,原电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。这个过程 涉及负极和正极之间的电子流动,以及正极和负极之间的离子迁移。通过连接外部

电路,原电池可以提供电流,用于驱动各种电子设备。不同种类的原电池具有不同的工作原理,但都遵循这个基本的原理。

原电池的原理

原电池的原理 原电池 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。 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)(Pt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。 原电池工作原理 原电 原电池 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。 原电池的电极的判断: 负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强金属的一极。 正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。 在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。

原电池的判定:(1)先分析有无外接电路,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——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;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。 (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。 原电池应用 (1)制造各类电池 原电 原电池 池,一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。又称化学电池。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。原电池一般按负极活性物质(如锌、镉、镁、锂等)和正极活性物质(如锰、汞、二氧化硫、氟化碳等)分为锌锰电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池、镁锰电池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。锌锰电池产量最大,常按电解质分为氯化铵型和氯化锌型,并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。以氢氧化钾为电解质的锌锰电池,由于其负极(锌)的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类,称为碱性锌锰电池,简称碱锰电池,俗称碱性电池。 (2)金属的腐蚀与防护 ①改变金属内部结构(如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢) ②在金属表面覆盖保护层 a、在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质; b、用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属; c、用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化) ③电化学保护法

原电池的工作原理

原电池的工作原理 原电池是一种将化学能转化为电能的装置,是实现电化 学反应的基本装置之一。其主要由两个不同电极和一个电解质组成。电源的工作原理是通过在电极之间的化学反应中产生电子流动,从而产生电能。 电池的工作原理涉及到电化学反应和红ox反应的原理。 电池中的两个电极物质之间发生氧化和还原反应,从而产生电子流动。一个电极发生氧化反应,从而失去电子,被称为负极或阳极;另一个电极发生还原反应,从而获得电子,被称为正极或阴极。这两个反应通过电解质连接在一起,在电池的两个电极之间造成电子流动。 在一个典型的原电池中,正极是由金属材料组成的,如锌;负极是由非金属材料组成的,如铜。电解质通常是一个溶液或固体,可以提供离子的运动。在工作时,正极上的金属进行氧化反应,将金属离子释放到溶液中,同时释放出电子。这些电子通过外部电路流动到负极上。在负极上,发生还原反应,金属离子与电子结合成金属原子,同时从溶液中移除。 在电池中,化学能被转化为电能。通过外部电路流动的 电子产生电能。电子的流动产生了电流,即电子在单位时间内通过导体的数量。电流可以用公式I = Q / t表示,其中I是电流,Q是通过导体的电荷量,t是单位时间。单位时间内通 过导体的电荷量越大,电流越大。 原电池的工作原理还涉及到电动势和电动势差的概念。 电动势是指电池两个电极之间的电压差,通常用符号E表示。

电动势差是指在电池内部沿着电路的电位变化,通常用符号V 表示。电动势差可以用公式V = E - Ir来表示,其中E是电动势,I是电流,r是电池内部电阻。 总之,原电池的工作原理是通过在电极之间的化学反应中产生电子流动,从而产生电能。这种化学反应涉及到正极的氧化反应和负极的还原反应。正极材料氧化释放出电子,负极材料还原捕获电子。通过外部电路的电子流动产生电流,从而产生电能。电动势和电动势差的概念用于描述电池内部的电位差和电流变化。电池的工作原理为电力供应提供了基础,广泛应用于我们的日常生活中。

原电池工作原理

原电池工作原理 一、概述 原电池,也称为化学电池,是一种将化学能转化为电能的装置。它由两个电极 和介质电解质组成,通过化学反应将化学能转化为电能。本文将详细介绍原电池的工作原理。 二、原电池的组成 1. 电极:原电池由两个电极组成,分别是正极和负极。正极通常由一种金属或 金属化合物制成,如铅、锌、银等。负极通常由一种活泼的金属制成,如铜、铝等。 2. 电解质:电解质是连接正负极的介质,它可以是液态、固态或者是半固态。 电解质中通常含有可溶解的离子,如酸、碱等。 三、原电池的工作原理 1. 氧化还原反应:原电池的工作原理基于氧化还原反应。在原电池中,正极发 生氧化反应,负极发生还原反应。氧化反应是指正极上的金属原子失去电子,形成正离子;还原反应是指负极上的金属离子获得电子,还原为金属原子。这两个反应共同构成了电池的工作过程。 2. 电子流动:在原电池中,正极和负极之间会产生电子流动。具体来说,正极 释放出电子,负极接受这些电子。电子在外部电路中流动,从而产生电流。 3. 离子流动:除了电子流动外,原电池中还会发生离子流动。在电解质中,正 极处会释放出正离子,负极处会释放出负离子。这些离子在电解质中流动,从而维持了电荷平衡。

4. 电位差产生:由于正极和负极发生了氧化还原反应,导致正极和负极之间形成了电位差。这个电位差是原电池的电动势,也就是电池的电压。电动势的大小取决于正极和负极的材料以及电解质的性质。 四、原电池的应用 原电池广泛应用于日常生活和工业领域。以下是一些常见的应用: 1. 电子设备:原电池常用于电子设备,如手提电脑、手机、数码相机等。这些设备通常使用锂离子电池或镍氢电池作为原电池。 2. 交通工具:电动车、电动汽车等交通工具也使用原电池作为能源。锂离子电池和燃料电池是常见的电动车电池。 3. 家庭用品:原电池还广泛用于家庭用品,如闹钟、遥控器、手电筒等。碱性电池和锂离子电池是常见的家用电池。 4. 工业应用:原电池在工业领域也有广泛应用,如储能系统、备用电源等。 五、总结 原电池是将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。其工作原理基于氧化还原反应,通过电子流动和离子流动产生电流和电位差。原电池在日常生活和工业领域有广泛的应用,方便我们的生活和工作。 以上就是原电池的工作原理的详细介绍,希望对您有所帮助。如有任何疑问,请随时向我提问。

原电池工作原理

原电池工作原理 电池是一种将化学能转化为电能的装置。它由正极、负极和电解质组成,通过化学反应在正负极之间产生电子流动,从而产生电能。本文将详细介绍原电池的工作原理及其相关知识。 一、原电池的基本构成 原电池是一种最简单的电池,也是其他电池的基础。它由两个电极和一个电解质组成。 1. 正极:正极是电池的一个极,通常由金属材料制成,如锌、铜等。正极材料具有良好的导电性和化学反应性。 2. 负极:负极是电池的另一个极,通常由金属材料制成,如铜、锌等。负极材料也具有良好的导电性和化学反应性。 3. 电解质:电解质是电池中的一种溶液,通常是酸性或者碱性的溶液。电解质能够提供离子,使正负极之间形成电荷差。 二、原电池的工作原理 原电池的工作原理基于化学反应。当正极与负极通过电解质连接时,化学反应开始发生。以下是原电池工作的详细步骤: 1. 氧化反应:正极上的金属发生氧化反应,释放出电子。例如,锌在酸性溶液中会发生氧化反应,形成锌离子和电子。 2. 还原反应:负极上的金属发生还原反应,吸收电子。例如,铜在酸性溶液中会发生还原反应,将铜离子还原为金属铜。 3. 电子流动:由于正极释放出的电子无法直接通过电解质流动到负极,因此它们通过外部电路流动,从而产生电流。

4. 离子流动:为了维持电荷平衡,正极上的金属离子通过电解质流向负极,形 成离子流动。 5. 电化学反应:正极和负极之间的电化学反应继续进行,直到正极上的金属消 耗完毕或者电解质中的离子耗尽。 三、原电池的特点 1. 低成本:原电池的创造成本相对较低,主要是由于其简单的结构和使用常见 的金属材料。 2. 一次性使用:原电池通常是一次性使用的,一旦化学反应结束,电池无法再 次使用。 3. 电压稳定:原电池的电压相对稳定,可以提供持续的电能输出。 4. 适合范围广:原电池可以广泛应用于家用电器、电子设备、手持设备等领域。 四、原电池的应用领域 原电池作为一种常见的电源装置,广泛应用于各个领域。以下是一些常见的应 用领域: 1. 家用电器:原电池常用于遥控器、手电筒、闹钟等家用电器中,为其提供电能。 2. 电子设备:原电池可用于计算机、手机、相机等电子设备中,为其提供电能。 3. 交通工具:原电池可用于电动自行车、电动汽车等交通工具中,为其提供动力。 4. 军事应用:原电池可用于军事设备、通信设备等领域,满足特殊需求。 五、原电池的环保问题

原电池的原理

原电池 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。 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)(Pt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。 原电池工作原理 原电 原电池 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。 原电池的电极的判断: 负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强金属的一极。 正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。 在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。 原电池的判定:(1)先分析有无外接电路,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——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;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。 (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。 原电池应用 (1)制造各类电池 原电 原电池

原电池工作原理

原电池工作原理 电池是一种能够将化学能转换为电能的装置,它在我们日常生活中扮演着重要 角色。本文将详细介绍原电池的工作原理,包括电池的组成、工作过程以及原理解释。请阅读以下内容。 1. 电池的组成: 原电池主要由正极、负极和电解质组成。正极通常由金属氧化物制成,如锌或 铅氧化物。负极通常由金属制成,如锌。电解质是连接正负极的介质,可以是液态或固态。 2. 电池的工作过程: 当电池处于工作状态时,正极和负极之间会形成一个电势差。这个电势差会驱 动电子在电池内部流动,从而产生电流。具体工作过程如下: - 在正极,金属氧化物会与电解质中的离子发生化学反应,产生电子和金属离子。这个过程称为氧化反应。 - 电子会从正极流向负极,通过外部电路传递电流。这个过程称为电子传导。 - 在负极,金属会与电解质中的离子发生化学反应,接受电子并还原为金属。 这个过程称为还原反应。 - 电解质会在正负极之间传递离子,以维持电荷平衡。这个过程称为离子传导。 3. 原电池的原理解释: 原电池的工作原理基于化学反应。在正极的氧化反应中,金属氧化物会失去电子,形成金属离子和电子。这个反应是一个氧化过程,因此正极也被称为氧化剂。在负极的还原反应中,金属离子会接受电子,还原为金属。这个反应是一个还原过程,因此负极也被称为还原剂。

通过正极和负极之间的电子传导,电子会从正极流向负极,形成电流。这个电流可以用于驱动外部设备,如电灯、手机等。同时,离子传导也会维持正负极之间的电荷平衡,确保电池能持续工作。 4. 原电池的优缺点: 原电池具有以下优点: - 较高的能量密度:原电池能够提供较高的能量输出,使其在便携设备中得到广泛应用。 - 长寿命:原电池的寿命相对较长,可以多次充放电。 - 环保:与传统化石燃料相比,原电池不会产生有害气体和污染物。 然而,原电池也存在一些缺点: - 有限的储存容量:原电池的储存容量有限,需要定期充电或更换。 - 有害物质:部分原电池中含有有害物质,如铅和汞,需要正确处理和回收。 总结: 原电池是一种将化学能转换为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。它通过化学反应产生电子流动,从而产生电流。原电池的工作原理基于氧化反应和还原反应,通过正负极之间的电子传导和离子传导实现能量转换。原电池具有高能量密度、长寿命和环保等优点,但也存在储存容量有限和有害物质等缺点。

原电池的工作原理

原电池的工作原理 电池是一种将化学能转化为电能的装置,它在现代社会中有着广泛的应用。无论是手机、笔记本电脑,还是电动汽车、太阳能发电站,都需要电池来储存和提供能量。那么,电池是如何工作的呢?接下来,我们将深入探讨原电池的工作原理。 首先,我们需要了解电池的基本组成。一个标准的电池通常由两种不同的金属电极和一个电解质组成。其中,一个电极被称为阳极(anode),另一个被称为阴极(cathode)。这两个电极被电解质分隔开来,电解质可以是固体、液体或者是凝胶状物质。在电池内部,发生着一系列的化学反应,从而产生电能。 当电池连接到一个外部电路时,化学反应开始发生。在电池的阳极,一种化学反应将电子从金属中释放出来,这些电子流经外部电路,从而产生电流。同时,在电池的阴极,另一种化学反应将电子吸收回去。这个过程持续进行,直到电池内部的化学物质耗尽,电池就无法再产生电能了。 电池的工作原理可以用一个简单的比喻来解释。想象一下,电池就像是一个水泵,金属电极就像是水泵的活塞,电解质就像是管道,而化学反应就像是水泵中的水。当你打开水泵时,活塞会向外推动,把水压送到管道中,这就好比电池释放电子。而当你关闭水泵时,活塞会向内收缩,吸收水压,这就好比电池吸收电子。这样一来,我们就可以更直观地理解电池的工作原理了。 除了了解电池的基本组成和工作原理,我们还需要知道不同类型的电池有着不同的工作原理。例如,常见的碱性电池和锂离子电池,它们的化学反应机制各不相同,因此产生的电能也有所区别。另外,随着科学技术的不断发展,新型电池的出现也在不断改变着我们对电池的认识。比如,燃料电池利用氢气和氧气的化学反应来产生电能,它具有高效、清洁的特点,被广泛应用于汽车和航天领域。 总的来说,电池作为一种能够将化学能转化为电能的装置,在现代社会中扮演着至关重要的角色。通过了解电池的基本组成和工作原理,我们可以更好地利用和

原电池的原理及其应用

原电池的原理及其应用 1. 原电池的定义和概述 原电池是一种可以将化学能转化为电能的装置。它由两个电极(一个正极和一个负极)以及介于它们之间的电解质构成。通过化学反应,原电池能够产生电子流动,并驱动外部电路中的电器设备工作。 2. 原电池的工作原理 •正极:正极通常由金属材料制成,如锌、镍等。在化学反应中,正极会发生氧化反应,释放出电子。 •负极:负极通常由另一种金属或化合物制成,如铜、银氧化锌等。在化学反应中,负极会发生还原反应,接受从正极流过来的电子。 •电解质:电解质是位于正极和负极之间的介质,通常是一种溶液或者是固体。电解质可以促进电子的传导并维持电池的稳定性。 当正极和负极通过电解质相连时,正极产生的电子会流向负极,并通过外部电路完成一个完整的电路回路。这种电子的流动就是电池产生电流的原理。 3. 原电池的应用 原电池作为一种便携式的电源装置,被广泛应用于各个领域。以下是一些常见的原电池应用: 3.1 电子设备 原电池经常用于给各种小型电子设备供电,如手持式计算机、数码相机、遥控器等。这些设备通常需要低功率电源,并且原电池可以提供较长的使用时间。 3.2 汽车电池 汽车电池是一种基于原电池原理的大容量电池。它为汽车提供启动电流并为各种电子系统供电,如发动机控制单元、车载音响系统等。 3.3 太阳能电池板 太阳能电池板是利用光电效应将太阳能转化为电能的装置。它通常由多个原电池组成,通过吸收太阳能产生电流,并储存起来供给家庭和工业设备使用。 3.4 铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是一种常见的大容量电池,广泛应用于UPS电源、电动车、电动汽车等领域。它通过化学反应将电能储存起来,并在需要时释放电能。

原电池原理

原电池原理 原电池的工作原理:原电池反应属于放热的反应,般是氧化还原反应,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。但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看,原电池是符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外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成原理 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。 形成前提:总反应为自发的化学反应。 注:新课标高中化学中所有原电池都发生了氧化还原反应,但非氧化还原反应一样可以设计成原电池。 种类 碳锌电池 俗称碳性电池,电压约1.5V,售价最平,但电池容量较低,能输出的电池也较低,几乎被碱铺电池所 取代,唯独是不会在长期存放后漏出有害腐蚀液体,所以仍被使用于低用电量同时需长期使用的装置,例 如钟、红外线摇控等。为了增加正极的导电性,一般会以粉末状碳和二氟化镭围绕碳棒作正极,所以又称 为锌镒电池电池。电解质一般采用氯化镂,当中也有为了容量或输出电流而改用氯化锌为电解质(通常标 示为“Heavy Duty")。 碱链电池 电压约1.5V,电池容量及输出的电压较锌铢电池高,但不及银氢电池,长期存放后漏出有害腐蚀液体。 电极的构成 a.活泼性不同的金属一锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)一锌镭干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物一铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d∙惰性电极一氢氧燃料电池,电极均为钳。 电解液的选择:负极材料一般要能与电解液自行发生氧化还原反应。 正负极判断

原电池的工作原理

一、原电池的工作原理 1.原电池的构造与工作原理 (1)有关的实验现象 ①锌片逐渐溶解,铜片逐渐加厚变亮,硫酸铜溶液颜色变浅; ②电流表的指针发生偏转,装置中的能量变化是化学能转化为电能。 (2)电极名称和电极反应 ①锌电极为负极,发生氧化反应,电极反应式是Zn-2e-===Zn2+; ②铜电极为正极,发生还原反应,电极反应式是Cu2++2e-===Cu; ③电池总反应的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu。 (3)电子流动方向和电流方向 ①外电路:电子由锌电极经过导线流向铜电极,电流由铜电极流向锌电极; ②内电路:阳离子移向铜电极(正极),阴离子移向锌电极(负极)。 (4)原电池构成的条件:具有活动性不同的两个电极,二者直接或间接地连在一起,插入电解质溶液或熔融电解质中,且能自发地发生氧化还原反应。 【关键点拨】 (1)原电池原理是将氧化反应和还原反应分开进行,还原剂在负极上失去电子发生氧化反应,电子通过导线流向正极,氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。 (2)原电池工作原理示意图 2.盐桥原电池(或双液原电池) (1)实验过程中,能观察到的实验现象

①锌片逐渐溶解,铜片逐渐加厚变亮; ②电流表指针发生偏转; ③硫酸铜溶液的颜色变浅。 (2)离子移动方向 ①硫酸锌溶液中:Zn2+向盐桥移动; ②硫酸铜溶液中:Cu2+向铜极移动; ③盐桥中:K+移向正极区(CuSO4溶液),Cl-移向负极区(ZnSO4溶液)。 (3)若取出装置中的盐桥,电流表的指针是否还会发生偏转?不偏转,原因是取出盐桥,该装置不能构成闭合回路,不能形成原电池。 【关键点拨】原电池中盐桥的作用 (1)构成闭合回路,形成原电池。 (2)避免电极与电解质溶液直接反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。 (3)盐桥中的阴、阳离子定向迁移,使电解质溶液保持电中性,反应持续进行,能长时间稳定放电。二、原电池原理的应用 1.比较金属活动性强弱 对于酸性电解质,一般是负极金属的活动性较强,正极金属的活动性较弱。 例如:a和b两种金属,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生,则a为负极,b 为正极,金属活动性a>b。 2.加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。 例如:实验室制取氢气时,粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快;或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液,产生氢气的速率加快。 3.设计化学电池 (1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路:还原性较强的物质在负极上失去电子,氧化性较强的物质在正极上得到电子。 (3)内电路:将两电极浸入电解质溶液中,阴、阳离子作定向移动。 1.关于下图装置的叙述,正确的是 A.铜是负极,铜片上有气泡产生

原电池的工作原理

原电池的工作原理 1.将化学能转变为电能的装置叫做原电池,它的原理是将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化还原反应分别在两极上进行。 2.原电池的形成条件:(如下图所示) (1)活泼性不同的电极材料(2)电解质溶液 (3)构成闭合电路(用导线连接或直接接触)(4)自发进行的氧化还原反应 特别提醒:构成原电池的四个条件是相互联系的,电极不一定参加反应,电极材料不一定都是金属,但应为导体,电解质溶液应合理的选取。 3.判断原电池正负极常用的方法 负极:一般为较活泼金属,发生氧化反应;是电子流出的一极,电流流入的一极;或阴离子定向移动极;往往表现溶解。 正极:一般为较不活泼金属,能导电的非金属;发生还原反应;电子流入一极,电流流出一极;或阳离子定向移向极;往往表现为有气泡冒出或固体析出。 4.原电池电极反应式书写技巧 (1)根据给出的化学方程式或题意,确定原电池的正、负极,弄清正、负极上发生反应的具体物质 (2)弱电解质、气体、难溶物均用化学式表示,其余以离子符号表示,写电极反应式时,要遵循质量守恒、元素守恒定律及正负极得失电子数相等的规律,一般用“=”而不用

“→” (3)注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响,正、负极产物可根据题意或化学方程式加以确定 (4)正负电极反应式相加得到原电池的总反应式,通常用总反应式减去较易写的电极反应式,从而得到较难写的电极反应式。 5.原电池原理的应用 (1)设计原电池(这是近几年高考的命题热点) (2)加快了化学反应速率:形成原电池后,氧化还原反应分别在两极进行,使反应速率增大,例如:实验室用粗锌与稀硫酸反应制取氢气;在锌与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液,能使产生H2的速率加快 (3)进行金属活动性强弱的比较 (4)电化学保护法:即金属作为原电池的正极而受到保护,如在铁器表面镀锌 六、化学电源 1.各类电池 (1)干电池(属于一次电池) ①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2 (2)铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) ①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 ②A.放电反应负极:Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极:PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O

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