关于原电池的论文原电池论文
原电池的原理及其应用文章
原电池的原理及其应用原电池的原理原电池，也被称为原始电池或伏塔电池，是一种用于产生直流电的化学电池。
它是由两种不同金属和一个电解质溶液组成的。
原电池的原理是基于化学反应，通过这种反应将化学能转化为电能。
在原电池中，金属被用作电极。
其中一种金属被称为阳极，另一种金属被称为阴极。
两种金属通过电解质溶液连接起来。
当金属和电解质溶液接触时，就会发生化学反应。
这种化学反应导致了金属中的电子转移到电解质中，并在两种金属之间形成了电势差。
金属和电解质溶液之间的电势差也被称为电动势。
它是电池的驱动力，驱动电子流从负极（阴极）流向正极（阳极），从而产生电流。
这种电流可以被连接到电路中的设备来提供电能。
原电池的应用原电池的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1. 便携式电子设备原电池常被用于便携式电子设备，如手提式收音机、闹钟、计算器等。
这些设备通常只需要低功率的电能供应，而原电池能够提供这种需求。
2. 汽车电池汽车电池是一种特殊类型的原电池，用于为汽车提供电力。
它是通过将多个原电池连接在一起形成的更大的电池组。
汽车电池为发动机提供启动电流，并为车辆的电子设备供电，如车灯、音响系统等。
3. 不间断电源原电池还被广泛应用于不间断电源（UPS）系统中。
UPS系统是用于保护电脑、服务器等重要设备不受电网故障、断电等影响的装置。
当电网供电中断时，UPS系统会立即切换到电池供电，以保证设备正常工作并防止数据丢失。
4. 绿色能源储存随着可再生能源的普及，原电池也发挥着重要的作用。
它们可以用来存储太阳能和风能等可再生能源，以便在需要电力的时候使用。
原电池通过将可再生能源转化为电能并存储起来，为后续使用提供持久的、可靠的电力来源。
5. 医疗设备原电池在医疗设备中也起着关键作用。
许多植入式医疗设备，如心脏起搏器、听觉义齿等，都需要可靠的能源供应。
原电池可以提供长时间的持久电力，使这些设备能够正常运行。
总结原电池是一种利用化学反应将化学能转化为电能的电池。
关于原电池的两个问题研究
关于原电池的两个问题研究概述原电池（Primary battery）是一种使用化学反应产生电子流的一次性电池，也称为非可充电电池。
它们是消费者最常使用的电池类型之一，常用于手提电子设备、玩具、闹钟等小型电器。
本文将讨论原电池的两个主要问题：寿命和环境影响，以及如何为这些问题提供解决方案。
原电池的寿命原电池有一定的寿命，也就是电池能够维持其电力输出的时长。
其寿命受多种因素影响，例如：1. 电池类型不同类型的电池寿命不同。
常见的原电池类型有碱性电池（Alkaline battery）、锌碳电池（Zinc-carbon battery）和锂电池（Lithium battery）等，这些电池的寿命根据电池自身的性能和材料而不同。
例如，碱性电池比锌碳电池寿命更长。
2. 温度和湿度高温和潮湿的环境会影响电池寿命。
高温会导致电池中的化学反应变得更加活跃，这会加速电池的耗尽速度；潮湿则会引起电池内部部件的腐蚀，从而降低其寿命。
3. 使用方式大多数原电池可以在开包后进行长时间储存。
但是，一旦安装并开始使用，其寿命将取决于使用方式。
例如，使用较小电流量的设备可以延长电池的使用寿命。
为解决这些问题，可以采取以下措施：1. 使用高品质电池选购电池时应选择高品质的原电池，这些电池会比便宜的电池寿命更长。
2. 改变存储方式应将电池储存在干燥、室温下，并在安装时提醒用户正确安装，避免电池的浪费。
3. 调整使用方式减少开启电器的时间、降低电器的功耗等方式都可以延长电池的使用寿命。
原电池的环境影响原电池寿命过短或浪费可以对环境造成负面影响。
因为不合理的使用或丢弃可能会使电池中的有害化学物质进入环境，从而对大自然造成污染。
所以，我们应该采取以下步骤来保护环境：1. 回收和合理利用应该回收和合理利用用过的电池。
许多地方都设有用过电池回收箱，可以将用过的电池放入回收箱中进行回收。
2. 让用户知道正确的处理方式鼓励用户使用正确的处理方式以回收电池，例如使用合适的电池回收箱或委托专业人士处理。
《原电池原理》范文
《原电池原理》范文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，电解质可以分成液态电解质和固态电解质两种。
电池的工作原理是通过离子在电解质中的移动和电化学反应，产生电流。
电流的流动是由电子在电极之间的移动所形成的。
电池的正极是电化学反应中氧化还原反应的正极途径。
负极则是反应中的还原反应的负极途径。
正极由活性物质、集流体和导电体组成，活性物质一般采用金属氧化物或金属盐溶液。
负极由金属、活性物质和集流体组成。
在电池中，正极和负极之间通过电解质进行离子传导，形成一个完整的电路。
当电池接通外电路时，正极的反应即开始进行。
正极的活性物质释放出电子，并将其注入外电路，从而导致正极中形成正离子。
而负极则由外电路中的电子进行反应，吸收正离子，并将其与外电路中的电子结合形成还原物质。
这样，正负极之间的电位差就形成了一个电势差，从而推动电子在外电路中流动。
电池工作的过程是一个动态的过程。
随着电池的使用，正极的活性物质会逐渐耗尽，负极的反应物质也会逐渐减少。
当反应物质耗尽后，电池就无法继续提供电能。
电池的使用范围非常广泛，从小型手持设备到大型发电厂都可以使用电池作为电源。
电池在日常生活中被广泛应用于手提式设备、电子产品、交通工具等领域。
随着技术的发展，电池的续航能力和稳定性得到了大幅提升，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
总之，电池作为一种将化学能转化为电能的装置，通过电化学反应将化学能转化为电能来推动电子在电池中的流动。
电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来形成电势差，从而产生电流。
电池的使用范围广泛，为现代社会提供了重要的能源支持。
原电池研究内容
原电池研究内容揭秘原电池：电化学的魔法盒在这个瞬息万变的世界里，有一种神秘的“小玩意儿”正在科技舞台的幕后默默扮演着至关重要的角色，它就是——原电池。
这个看似微不足道的小装置，实则是现代科技领域中的“魔术师”，以其独特的电化学原理，释放出源源不断的电力，驱动着我们的生活。
首先，咱们得聊聊这原电池究竟是何方神圣？顾名思义，“原电池”即为原始电能的源泉，其工作原理宛如一场精密的化学舞会，在这场舞会上，电子们如同跃动的音符，沿着导线翩翩起舞，从负极奔赴正极，其间产生的电势差，就像乐队指挥手中的指挥棒，引导着整个系统的和谐运作。
这种由化学能直接转化为电能的过程，真是妙不可言！原电池的构造内藏乾坤，就好比一部精心编排的剧本，各个角色各司其职：负极是那个慷慨解囊的角色，通过氧化反应捐出电子；而正极则像一位接纳恩赐的贵客，通过还原反应接受这些电子。
电解质溶液呢，就像是信息的传输通道，让电子在两个电极之间顺畅穿梭，同时离子也在其中欢快地游弋，以保持电荷平衡。
此情此景，不禁让人惊叹：“嘿，这就是电化学的魅力所在啊！”再者，原电池的应用更是五花八门，无处不在。
从日常生活中我们离不开的各类便携式电子设备，到电动汽车的动力核心，再到宇宙飞船的能量供应系统，都离不开原电池这位“隐形英雄”的鼎力支持。
甚至，在环境科学中，微生物燃料电池利用微生物进行氧化还原反应来生成电流，这样神奇的操作，真是让人大跌眼镜，不得不感叹：“哇塞，原电池这家伙还真是无所不能呢！”然而，尽管原电池的表现如此卓越，科学家们并未因此止步。
他们不断探索新的材料和结构设计，旨在提高原电池的能量密度、功率输出以及使用寿命，力求使其在能源领域发挥更大的作用。
这一场永不停歇的科研马拉松，充满了挑战与机遇，令人热血沸腾：“加油啊，原电池研究者们，你们正在创造未来的无限可能！”总之，原电池这个电化学世界里的小小精灵，承载着人类对清洁能源的渴望，演绎着能量转化的奇幻剧目。
提高原电池能量转换效率有效方法
《大学化学先修课》课程小论文第十章小论文题目：提高原电池能量转换效率有效方法xxxxxxxxxxxxx摘要：提高原电池能量转换效率有效方法之一是利用盐桥，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
实验证明，对于双液锌铜原电池，使用盐桥后原电池的能量转化率可提高很多。
关键词：原电池能量转换效率盐桥双液原电池正文：课堂上，曾经讲过提高原电池能量转换效率有效方法之一是利用盐桥，盐桥常出现在原电池中，通常是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成的。
用来在两种溶液中转移离子。
[1]盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高，两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥，故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等，故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等，从而使液接电位减至最小以至接近消除。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触，可使由它连接的两溶液保持电中性。
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，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
[2]带有盐桥的原电池中负极没有和反应物溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，几乎全部转化为电能；而没有盐桥的原电池中的负极与反应物溶液直接接触，两者会发生置换反应，电子直接从还原剂转移给氧化剂，就没有电子通过外电路的定向移动，即没有形成电流，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能。
[3]实验证明，对于双液锌铜原电池，使用盐桥后原电池的能量转化率高达90.76%[4]采用双液原电池是提高能量转换效率的有效办法。
原电池及其应用研究
原电池及其应用研究近年来，随着人们对能源和环保问题的不断关注，电池技术也逐渐得到了广泛的关注和应用。
在各类电池中，原电池是一种最基础的电池类型之一，也是目前应用最为广泛的电池之一。
在本文中，我们将对原电池的基本原理、特点及其应用研究进行探讨。
一、原电池的基本原理原电池的原理其实非常简单，它是通过将两种不同金属与化学反应电解质结合在一起来实现的。
在原电池内，通常有两种金属，一种为负极，另一种为正极。
这两种金属之间通过一种化学反应电解质相连，生成的化学反应产生了电流，从而形成了电池。
在原电池内，正极和负极之间存在电势差，这种电势差越大，电池的输出电压也就越高。
二、原电池的特点1. 能量密度低：原电池的能量密度相对比较低，其能量密度仅约为锂离子电池的五分之一，因此，原电池在工业、科学实验、医疗等领域的应用更为广泛。
2. 稳定性好：与其他电池类型相比，原电池具有相对较好的稳定性。
它可以在较长时间内保持稳定的输出电压，因此能够满足许多长期运行的应用需求。
3. 环保：由于原电池使用的是环保、安全的成分，因此在污染环境问题上有着不可替代的作用。
在使用过程中，原电池内的成分不会被释放出来，这有利于环境保护和人类身体健康。
三、原电池的应用研究1. 电化学研究：原电池在电化学研究中有着广泛应用。
由于其稳定性好、环保，且可以直接将化学能转化为电能，因此被广泛用于各种实验室和科学领域。
例如，在电解质研究中，原电池可以用来测定溶液中不同物质的电位变化，从而更好地了解电化学反应的过程。
2. 电子设备：原电池在电子设备领域中也有着广泛的应用。
因为它们比其他电池更加便携，价格也更加实惠，因此被广泛地应用于一些小型电子设备，例如手提计算机、计算器等。
同时，原电池还可以被用于供电这些设备无法使用的应用场景，例如，测量电场、磁场等。
3. 医疗器械：原电池在医疗器械中也有着广泛的应用。
通过更好地了解生物医学中的基本原理，原电池可以用于监测心脏、呼吸、血流等生理指标的变化，从而达到更好的医疗效果。
关于电池的小论文
电池(一)锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。
锌锰干电池的电动势为1.5V。
正极材料：Mn、石墨棒负极材料：锌片电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池符号可表示为（－） Zn|ZnCl2、NH4Cl（糊状）‖Mn|C（石墨）（+）负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O(二)镍氢蓄电池（Ni-MH）镍氢蓄电池是九十年代涌现出的电池家族中新秀，发展迅猛。
Ni-MH电池的电极反应为：正极：Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H20 +e-负极：M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab它和镍镉蓄电池同属碱性蓄电池，只是以吸藏氢气的合金材料（mh）取代镍镉蓄电池中的负极材料镉cd、电动势仍为1.32v。
它具备镍镉蓄电池的所有优异特性，而且能量密度还高于镍镉蓄电池。
(三) 锂电池和所有化学电池一样，锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质。
电极材料都是锂离子可以嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的。
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。
充电时：LiFePO?→ Li1-xFePO? + xLi + xe 放电时：Li1-xFePO?+ xLi + xe →LiFePO?负极材料：多采用石墨。
新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。
充电时：xLi + xe + 6C →LixC6放电时：LixC6→ xLi + xe + 6C(四)铅蓄电池当放电进行时，硫酸溶液的的浓度将不断降低，当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电。
充电：2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4（电解池）放电：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O（原电池）阳极：PbSO4 + 2H2O－2e－ === PbO2+4H+ +SO42－阴极：PbSO4 + 2e－=== Pb + SO42－负极：Pb + SO42－－2e－ === PbSO4正极：PbO2 + 4H++ SO42－ + 2e－=== PbSO4+2H2O（五）氢氧燃料电池若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反应式为：2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正极为：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ若电解质溶液是酸溶液则负极反应式为：2H2-4eˉ=4H+（阳离子），正极为：O2+4eˉ+4H+=2H2O。
原电池课题研究（论文资料）
原电池课题研究课题研究背景：在历史上科学家们是怎样形成原电池理论的呢？这开始于1780年，伽伐尼做了著名的“青蛙腿”实验，得出结论：“动物肌肉里储存着电”；但伏特认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的，他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的。
他通过实验证明，只要在两种金属片中间，隔以用盐水或碱水浸过的硬纸、麻布或其它海绵状的东西，并用金属线把两个金属片连接起来，不管有没有青蛙的肌肉，都会有电流通过。
进而形成了原电池理论，并制作了著名的“伏特电堆”。
我们可以看出科学家们正是在发现问题，大胆猜测、提出假设，实验验证，再修改假设，再实验验证……的探究过程中逐步获得客观存在的知识的。
但究竟是什么使科学家们始终保持着探索新知的巨大动力和强烈欲望呢？是获得新知的愉悦感和世人对新知的认同！那我们能不能模仿科学家在获得客观知识的过程中进行探究式、发现式的学习，让学生也在获得新知的愉悦感中被大家认同呢？答案是肯定的。
所以我们决定继科学家之后研究原电池。
课题研究的目标和意义：在中学化学实际教学的综合练习中，常常涉及有关原电池的工作原理等方面一系列问题。
特别是随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，电池的应用范围越来越广泛。
当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池，广泛应用于日常生活和科学技术的各个层面。
教师在学生已有知识基础上实现知识的迁移拓展，使学生巩固掌握原电池的工作原理，认识各种常用原电池的基本构造。
在研究过程中，提高学生的科学素养，培养学生的相互配合、相互合作的团队精神。
主要研究内容和研究方法：1.原电池的内部构造2.原电池的发电原理3.尝试独立制作原电池4.实验、演示、设疑、讨论研究步骤及进度安排：1.老师为同学们做电池方面的报告。
2.学生走访相关方面的专家、到有关部门做调查，做好记录；到县电池工业部门了解相关方面知识。
3.到图书馆、资料室或上网查询有关电池知识的资料。
需要的设备：万用电表、锌片、铜片、铁片、烧杯、碳棒、木棒、塑料棒、硫酸铜溶液、稀硫酸、盐酸、蔗糖溶液、无水乙醇、番茄、桔子研究报告：原电池是将化学能转变成电能的装置。
原电池的原理及应用论文
原电池的原理及应用论文1. 引言原电池是一种将化学能转化为电能的设备，它的工作原理基于原电解质溶液中的化学反应。
原电池广泛应用于各个领域，包括移动电源、电动车、太阳能储能等。
本论文将介绍原电池的基本原理和不同的应用领域。
2. 原电池的工作原理原电池是由两个电极和一个电解质组成的。
其中，一个电极被称为阳极，另一个电极被称为阴极。
电解质负责将阴极和阳极之间的离子传输。
2.1 阳极反应阳极是电池的正极，它通常由金属材料制成。
在阴极的表面，氧气从空气中吸收电子，并与电解质中的离子结合，形成氧化物。
这个过程称为氧化反应。
2.2 阴极反应阴极是电池的负极，它通常由金属材料制成。
在阴极的表面，离子从电解质中吸收电子，并与阴极反应产生化合物或金属。
这个过程称为还原反应。
2.3 电解质的作用电解质在原电池中扮演着重要的角色，它负责将离子从阳极传输到阴极，以维持电路的完整性。
常见的电解质包括盐溶液、酸溶液和碱溶液。
3. 原电池的应用领域原电池广泛应用于各个领域，以下是一些主要的应用领域：3.1 移动电源原电池作为一种便携式的电源设备，被广泛应用于移动电子设备，如手机、平板电脑和蓝牙耳机等。
它提供了可靠的电力供应，方便用户在任何地方充电。
3.2 电动车随着环保意识的提高，电动车在现代社会中越来越受欢迎。
原电池被用作电动车的动力源，提供稳定可靠的电能，使得电动车具有更长的续航里程和更高的性能。
3.3 太阳能储能太阳能是一种清洁的可再生能源，但它的供应不稳定。
原电池被用作太阳能储能系统的核心部件，将太阳能转化为电能并储存起来，以供日间或阴天使用。
3.4 电子设备原电池在各种电子设备中都有应用，如计算机、摄像机、音频设备等。
它提供了稳定的电源，确保设备的正常运行。
4. 结论原电池是一种重要的能源转换设备，它通过将化学能转化为电能，广泛应用于移动电源、电动车、太阳能储能和电子设备等领域。
通过深入了解原电池的工作原理和应用领域，可以进一步推动其发展并提升其性能。
论文：《原电池原理》
论文精选: 《原电池原理》文章摘要: 本文全面讲解原电池的知识, 包括最简单的原电池、构成原电池的条件、原电池正负极判断、电极方程式书写和原电池应用。
正负极判断和电极方程式书写是重点。
原电池是的高考中的重点知识, 也是电化学知识的基础。
传统的发电是通过燃烧加热水, 产生蒸汽, 推动发电机, 产生电能。
能量转化为化学能→热能→机械能→电能, 能量经过多次转化, 最终转化率很低。
而原电池是直接将化学能转化为电能, 能量转化率较高。
一、简单的原电池将锌片与铜片用导线连接, 导线中间接一电流表, 平行插入盛有稀硫酸的烧杯中, 此时电流表指针有偏转, 说明有电流通过。
二、构成原电池的条件通过上面铜锌原电池, 我们得出构成原电池的条件有:（1）电极材料。
两种金属活动性不同的金属或金属和其他导电性物质；（2）电解质溶液, 两电极同时浸没在电解质溶液中；（3）两电极要用导线连接, 形成闭合回路。
注意:①电流表不是必需的, 只是检验是否有电流通过。
②极活泼的金属单质一般不作做原电池的负极, 如K、Ca、Na等。
三、原电池正负极的判断（1）由组成原电池的两极材料判断一般来说, 较活泼的金属为负极, 较不活泼的金属为正极。
本质上能和电解质溶液反应的金属为负极。
但具体情况还要看电解质溶液。
如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池, 较活泼的镁为负极, 铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时, 由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应, 失去电子, 因此铝为负极, 镁为正极。
（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断在原电池的外电路, 电流由正极流向负极, 电子由负极流向正极。
（3）根据内电路离子的移动方向判断在原电池电解质溶液中, 阳离子移向正极, 阴离子移向负极。
（4）根据电极上产生的气体判断原电池工作后, 如果一电极上产生气体, 通常是因为该电极发生了析出氢的反应, 说明该电极为正极, 活动性较弱。
（5）根据电极质量的变化判断原电池工作后, 若某一极质量增加, 说明溶液中的阳离子在该电极得电子, 该电极为正极, 活泼性较弱；如果某一电极质量减轻, 说明该电极溶解, 电极为负极, 活泼性较强。
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关于原电池的论文原电池论文
关于高中化学教学中，原电池与电解池的综合分析
摘要:原电池和电解池是氧化还原反应原理的具体应用,探究电极反应发生的原因, 是理解及应用原电池、电解池的前提和关键。
因此,在分析、研究原电池或电解池的问题时,要紧紧抓住氧化还原反应这一主线索。
关键词:原电池;电解池;电极;电极反应;综合应用
一、原电池与电解池的区别与判断
在“原电池”与“电解池”的教学中,经常会发现一些学生不会区别与判断原电池与电解池,这与学生缺乏感性知识,以及知识上的遗忘有很大的关系。
尽管这两部分内容教材中都安排了演示实验,但这两个演示实验的能见度比较低,有关的实验装置都是小型的,后排学生不能清楚地看到实验装置,因此印象不深,记忆不牢。
再则学生高二学原电池,高三才学电解池,相隔半年,一些学生不能把前一个实验的记忆与半年后的眼前的实验装置来加以对比、区别,这就造成在以后的练习题中无法根据课本知识来加以区别与判断。
解决这个问题比较好的方法是将教师演示实验改为学生分组实验,并且两套实验同时做,然后根据实验分析、研究相似点与不同点,总结它们的根本不同点在于电解池是一定要有外接电源,而原电池是不需要外接电源的。
这种实验探究法效果较好,学生的遗忘率也大大降低。
二、原电池正负极的判断与电极反应的书写
关于电源正负极的判断一定要求学生明确:当正负极都由金属组成时,则谁是活泼金属,谁就为负极。
这样,学生就能很容易地运用金属活动顺序表来正确判断原电池的正负极,从而能正确地书写电极反应式,同时还要强调负极的金属总是失去电子,即:M-ne =Mn+ 。
而原电池正极上的电极反应则必须根据电解液的成分来决定,电解液成分不同,在正极上的电极反应也不同。
例如在锌锰干电池中,用锌片做负极,碳棒为正极,氯化铵饱和溶液为电解液。
这时负极的电极反应当然是:Zn-2e=Zn2+,但正极的电极反应却是:2NH4++2e=2NH3↑+H2↑;如果氯化钠饱和溶液电解液,则正极的电极反应却是:2H++2e=H2↑。
三、电解池中阴阳极的判断
在电解池中,阴阳极的判断就方便多了。
因为不论何种情况,不论电极材料由什么组成或电解液是什么,与外接电源正极相联的一定是阳极,而阳极的电极反应一定是氧化反应,即一定是电极材料失电子而被消耗的反应(金属材料为电极);或是电解液中的阴离子移动到阳极(隋性材料为电极)上失去电子生成相应的电解产物。
与外接电源负极相联接的就一定是阴极,而阴极起的电极反应一定是还原反应,即一定是电解液中的阳离子移动到阴极上得到电子,生成相应的还原产物。
四、电解池中电极材料、电解液与电解产物的关系
电解池的电极材料与电解液的被电解有密切的关系,分两种情况:
(一)电极材料为惰性电极,如铂电极、碳棒等。
惰极电极可不必考虑其参加反应,而只须考虑电解液中各种阴阳离子在电极上的反应。
在相同电解条件下,如果电解液中几种金属阳离子同时存在,则可按金属活动顺序表,越不活泼的金属离子越容易在阴极上获得电子析出;如果电解液中有几种阴离子同时存在时,则可按
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-的顺序在阳极上放电析出。
(二)电极材料为非惰性材料时,既要考虑电极的材料,又要考虑电解液中的离子。
这也分两种情况:
当阴阳两极的电极材料与溶液中阳离子是同种元素时,这可以应用到电解精炼方面。
例如电解粗铜制精铜。
含有杂质的铜为阳极,纯铜薄片为阴极,铜盐溶液为电解液,通电后两极发生如下的反应: 在阳极:Cu-2e=Cu2+
在阴极:Cu2++2e=Cu
在相同电解条件下,当在阳极不断溶解时,一些位于金属活动顺序表中铜以前的杂质元素如铁、锌、镍等失去电子变成离子而进入溶液,如:Fe-2e=Fe2+;Ni-2e=Ni2+等。
但当它们进入溶液处于离子状态时,它们就比Cu难得到电子,所以只要控制好电解电压,它们就不能在阴极获得电子而析出,只能留在溶液里。
而位于金属活动性表中铜以后的杂质元素如银、金等,因为给出电子的能力比铜弱,所以不能失去电子成离子状态而进入溶液,而只能以金属单质的形式沉落在电解
池底部,这部分杂质叫做阳极泥。
其中包含着多种铜以后金属。
把阳极泥加以处理提炼就能得到金、银等贵重金属。
当阴阳两极的电极材料与溶液中阳离子不是同种元素,如阴极上吊镀件,阳极用耐腐蚀的各种金属,再配以跟阳极相同元素的电解液,这就是电镀。
如果把船体接在电池的负极,电池的正极接碳棒,并将碳棒浸没
在海水中。
这样船体作为阴极被保护起来不易被海水腐蚀,这称之为阴极保护法。
简单地讲述上面这些内容,对扩大学生的知识面,提高学生学习的兴趣大有裨益。
五、原电池及电解池的综合应用
要正确解答培养能力和发展智力的综合题,就必须综合运用原电池与电解池的各方面知识。
否则学生不是束手无策,就错误百出。
例如下题中对原电池、电解池的综合利用:
1、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是: 解析:通电后a极板增重,表明溶液中金属阳离子在a极板上放电,发生还原反应析出了金属单质,因此可确定a极板是电解池的阴极,
与它相连接的直流电源的x极是负极。
选项C中x极为正极,故C不正确。
A中电解液为CuSO4溶液,阴极a板上析出Cu而增重,阳极b 板上由于OH-离子放电而放出无色无臭的O2,故A正确。
B中电解液为NaOH溶液,通电后阴极a上应放出H2,a极板不会增重,故B不正确。
D中电解液为CuCl2溶液,阴极a板上因析出Cu而增重,但阳板b板上因Cl-离子放电,放出黄绿色有刺激性气味的Cl2,故D不正确。
答案:A。
2、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式是。
根据此反应式判断,下列叙述中正确的是:
A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH值不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化
C.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极
解析:放电时该装置作为原电池,氢元素由0价升高为+1价,H2是负极,H原子失电子变成H+离子,负极周围溶液的pH不断减小。
镍元素由+3价降低为+2价,镍元素被还原。
因此A、B不正确,D正确。
充电时该装置作为电解池,氢元素由+1价降低为0价,氢元素被还原。
C 正确。
综上所述,中学化学中原电池与电解池部分的内容是综合性的,它涉及几乎全部常见的金属阳离子和常见的阴离子的性质,还包括一部分有关电学方面的知识。
这部分教材由于其内容与工业生产及日常生活有较密切的关系,如电镀、电冶、防腐、净化生活用水等,是激发学生学习兴趣的良好素材,同时学习这些内容对培养学生分析问题和
解决问题的能力,以及学生在将来的工作中都有重要的作用。
我们在教学中要加以重视。
参考文献:
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