盐桥在原电池中的作用

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高中化学原电池知识点归纳

高中化学原电池知识点归纳

高中化学原电池知识点归纳原电池是指在化学反应中产生电场和电势差,利用化学能转化为电能的一类电池。

原电池的基本特点是,所产生的电能依靠化学反应而非外界能源,因此具有自主性。

下面将介绍原电池的知识点。

1. 原电池的构成原电池由两种不同金属和一种离子溶解物组成。

其中,一种金属作为负极,另一种金属则作为正极,溶解物则是电解质。

另外还有一种被称作“盐桥”的物质,可以将电池内部的溶液连结起来,使其处于电中性状态。

2. 电解质电解质是指能支持正离子和负离子之间的化学反应,并与电子交换的物质。

在原电池中,电解质经过电解作用后将被氧化或还原,从而释放或吸收电子,最终导致电荷分离和电势差的产生。

3. 电动势电动势是指原电池在不连接外部电路时所能够产生的电势差。

在原电池中,电荷得以沿着电场线进行传递,而电电势则表示这些电荷在经过电路时所能够产生的功率与所消耗的能量之比。

这比值就是电势差。

4. 极性反转在某些原电池中,可能会出现极性反转的情况。

这是由于在电池反应中,正负极上生成的电荷有可能会被再次还原或氧化,从而导致原来的电势差发生逆转。

5. 电极反应在原电池中,电极反应是化学反应的本质。

它是指在电极表面,金属和离子之间发生的化学变化。

对于不同的原电池,电极反应也各不相同。

6. 阻滞电池当原电池中的一种电极和电解质发生反应时,有可能会形成一些难以传递的物质,从而影响电池的正常运行。

这种情况下,电池无法提供足够的电流,被称为阻滞电池。

7. 废旧电池的回收废旧电池中所含有的金属和化学物质对环境和人类健康都有一定的危害。

因此,对于废旧电池的回收和处理是必要的。

一般情况下,回收废旧电池的方法包括物理分拣、化学处理、电化学处理等。

总而言之,原电池是一种在化学反应中产生电场和电势差的电池,具有自主性。

它由两种不同金属和一种电解质组成,通过电极反应来产生电能。

废旧电池的回收和处理是非常重要的。

2021届高考化学复习:专题二 原电池原理及其应用(学案及训练)

2021届高考化学复习:专题二  原电池原理及其应用(学案及训练)

专题二原电池原理及其应用(学案及训练)知识梳理1.原电池工作原理图2.原电池装置升级考查图(1)装置①②③中,电子均不能通过电解质溶液(或内电路)。

(2)装置①中,不可能避免会直接发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,化学能部分转化为热能,能量转化率比装置②低。

断开K1后,装置①中会发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,不如装置②稳定。

(3)盐桥的作用:原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”,其中盐桥的作用有三种:a.隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;b.通过离子的定向移动,构成闭合回路;c.平衡电极区的电荷。

(4)离子交换膜作用:由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。

离子交换膜是一种选择性透过膜,允许相应离子通过,离子迁移方向遵循原电池中离子迁移方向。

分类训练角度一燃料电池1一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。

下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH 4+H 2O =====催化剂△3H 2+CO ,每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子B.电极A 上H 2参与的电极反应为:H 2+2OH --2e -===2H 2OC.电池工作时,CO 2-3向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为:O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-3答案 D角度二 可逆电池2.(2020·天津理综,6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。

图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。

下列叙述不正确的是( )A.放电时,a 电极反应为I 2Br -+2e -===2I -+Br -B.放电时,溶液中离子的数目增大C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02 mol I -被氧化D.充电时,a 电极接外电源负极答案 D3.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li +x S 8===8Li 2S x (2≤x ≤8)。

原电池中盐桥的作用探究

原电池中盐桥的作用探究

原电池中盐桥的作用探究作者:李淑君来源:《学校教育研究》2015年第21期高中化学人教版必修4教材《化学反应原理》第71页[实验4-1]中设置了原电池实验,目的是使学生明白原电池如何将化学能转化为电能。

原电池是将化学能转变成电能的装置。

普通的干电池、燃料电池非蓄电池都可以称为原电池。

原电池的教学是高中化学比较重要的电化学内容,在书中专门将电化学作为独立的一章的内容来讲,其中原电池的教学是重点。

而其中盐桥的工作原理是学生比较难掌握的内容。

因为其原理较复杂,所以教材中讲解的比较模糊,对于原电池中关键元件盐桥的构造、作用、工作原理等问题也只是略提一二,根本没有系统详细地介绍。

很多老师在讲到这部分内容的时候也是含糊其辞,说这是大学内容,高中不要求掌握,只要知道它的两个作用就可以了;网络资料也是模棱两可,只点其一,不点其二,关键的盐桥内部离子移动及移动后的结果只字未提。

我们教师在讲授化学理论课时,不管多难的知识,哪怕是超纲内容,只要是教材中出现了,我们教师就应该把它弄懂,否则学生在提问时,我们教师就只能用含糊其辞来蒙混过关,其恶果不言而喻。

一、原电池是什么原电池是利用两个电极的电极电势的不同,产生电势差,从而使电子流动,产生电流。

又称非蓄电池,是电化学电池的一种。

其电化学反应不能逆转,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,与蓄电池不同。

二、盐桥是什么(一)盐桥的构成1.U行管U型管是化学实验中常用的一种仪器,在原电池中,U形管独有的外形,可以将两个烧杯中的电解液连接起来。

在本文的Cu- Zn原电池中,U形管中盛放的是琼脂——氯化钾饱和溶液。

2.琼脂——氯化钾饱和溶液氯化钾饱和溶液中含有较多流动的K+离子和Cl-离子,它们在原电池中发挥重要作用;琼脂具有凝固性,使氯化钾饱和溶液呈果冻状。

(二)为什么要用盐桥1.用实验探究一是实验用品。

主要是:烧杯两个,盐桥,电流表,锌片,铜片,CuSO4溶液,ZnSO4溶液,导线若干。

高考化学一轮复习(第四辑)考点五十三 原电池工作原理试题

高考化学一轮复习(第四辑)考点五十三 原电池工作原理试题

回夺市安然阳光实验学校考点五十三原电池工作原理聚焦与凝萃1.根据氧化还原反应规律,掌握原电池的设计原理和电极、电解质溶液的选择规律;2.了解由盐桥连接的原电池的结构和机理,分析比较该电池与普通锌铜原电池的异同。

解读与打通常规考点一、原电池(1)定义:化学能转变为电能的装置(2)形成条件:①两个活泼性不同的电极(金属与金属或金属与石墨、PbO2或其他非金属);②电解质溶液;③电极与电解质溶液形成闭合回路。

④能自发地发生氧化还原反应(3)工作原理:①负极:一般较活泼金属作负极,负极本身失电子发生氧化反应,宏观上负极逐渐溶解(或被腐蚀),生成离子进入电解质溶液;注意。

负极关键是要有能失去电子的反应发生,可向外输出电子。

②正极:较不活泼的导体作正极,正极与电解质溶液间发生还原反应,即溶液中的阳离子(或氧气)移向正极并在正极上不断得到电子。

③电子流方向:在外电路,电子由负极沿导线流向正极;在原电池内,阴、阳离子定向移动,从而形成闭合回路产生电流,电流的方向与电子流的方向相反。

Zn-Cu原电池(电解质溶液是稀硫酸)装置及工作原理见下图:(4)电极材料构成负极:还原性较强的物质,如较活泼的金属。

正极:氧化性较强的物质,如较不活泼的金属、金属氧化物、非金属单质(如石墨)。

二、盐桥电池1.盐桥:将饱和的KCl或NH4NO3(正、负离子迁移数几乎相等)溶液装在倒置的U形管中,跨接于两电解质溶液之间,代替两溶液的直接接触,就构成了盐桥。

(见下图)2.盐桥的作用(1)连接内电路,形成闭合回路;(2)平衡电荷,使原电池不断产生电流。

3.单池原电池和盐桥原电池的对比相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象相同。

负极:Zn-2e-===Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。

原电池习题_化学原电池题目及解析题

原电池习题_化学原电池题目及解析题

问题解决
铜银原电池(盐桥)
电极反应:
Cu 盐桥 Ag
负极: Cu - 2e- = Cu2+
正极:
2Ag + +2e- =2Ag CuSO4溶液
总反应:
铜半电池
Cu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag
AgNO3溶液
银半电池
练习反馈
(高考真题)依据氧化还原反应: 2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)
锌半电池
铜半电池 总反应: Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
知识小结
一. 盐桥的作用:
1.沟通内电路 2.平衡电荷,使溶液呈电中性
二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:
半电池中:活泼金属(还原性强)作负极,失电子被氧化 另半电池:电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 外电路中:电子由负极经导线流向正极 内电路中:两极之间通过盐桥构成闭合回路。
练习
判断下列装置是否能形成原电池? CDE
A
B
C
D
E
F
Zn
Cu
ee-
Zn2+
Cu2+ Cu2+
CuSO4
1、铜锌原电池的工作原理
• (1)锌失去电子变成锌离子进入溶液中 • (2)失去的电子通过导线流向铜 • (3)铜离子在铜表面得到电子生成铜 • (4)导线中电子是由锌极流向铜极,溶液
中铜离子向铜移动,硫酸根离子向锌极移 动,电子和离子的移动形成一个闭合的回 路。
Cl- K+
K+ Cl-

仪器分析教程1017章答案

仪器分析教程1017章答案

.化学电池由哪几部分组成?答:构成电化学电池的两个基本要求:(1) 两个电极(金属、碳类电极等)由外接导线联接(2) 电解质溶液.什么是液体界接点位?盐桥的作用是什么?盐桥中的电解质溶液应有什么要求?答:(1)液体界接点位:当两个不同种类或不同浓度的溶液直接接触时,由于浓度梯度或离子扩散使离子在相界面上产生迁移。

当这种迁移速率不同时会产生电位差或称产生了液接电位,它不是电极反应所产生,因此会影响电池电动势的测定,实际工作中应消除。

(2)盐桥作用:接通电路,保持电中性的作用,消除或减小液接电位。

( 1~2 mV )又不使两边溶液混合还可以减少直接的氧化还原反应(可能构成新的原电池),防止化学能转化为热能,提高电流效率。

(3)盐桥中电解质溶液要求:a.盐桥中电解质不含有被测离子。

b.电解质的正负离子的迁移率应该基本相等。

c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5~10倍于被测溶液。

常用作盐桥的电解质有:KCl ,NH4Cl ,KNO3等.电极电位是如何产生的?电极电位φ的数值是如何得到的?答:电极电位的产生:把金属浸入水中,金属原子受作用有变成进入溶液的倾向,离子受上电子吸引沉积到上,两者M(s)-ne-=M+(aq),平衡建立后在极板内侧有过剩,外侧有过剩,形成了“”,产生(势)电极电位φ的数值:已知: C + n C 、B e = B φº=φºC, BB + n B 、A e = A φ0 = φºB, A则反应 C + (n C 、B + n B 、A )e = A 的电极电位为:BC A B B C B C A B A B A C n n .......n n +︒+︒=︒=︒φφφφ .为什么原电池的端电压、电解池的外加电压都不等于相应可逆电池的电动势?其差值哪几部分组成?(不确定)答:受到离子强度,溶液pH ,组分的溶剂化,离解,缔合和配合等因素的影响。

.正极是阳极、负极是阴极的的说法对吗?阳极和阴极,正极和负极的定义是什么?答:此种说法不正确。

高中化学新人教版教案-双液原电池原理(全国一等奖)

高中化学新人教版教案-双液原电池原理(全国一等奖)

高中化学新人教版教案-双液原电池原理(全国一等奖)双液原电池的工作原理本节课是人教版选修4第四章第一节的教学内容。

在必修2第二章第二节《化学能与电能》的基础上,已经介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件,并简单介绍了实用电池。

本节内容在必修2原电池的基础上加入了盐桥,起到一个承前启后的作用。

盐桥不仅是实验技术的改进,还是对旧的思维模式的质的突破,为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

学生已有知识分析:学生在必修2中已经研究了化学能与热能的知识,对于把化学能转变为电能的原电池组成、原理等知识已非常熟悉。

在日常生活中见到各种类型的电池,认识到生活中处处有化学,对于化学电池有着浓厚的兴趣,思维活跃,能积极主动地研究。

通过高一必修2的研究,学生已具备一定的原电池的知识基础和设计组装简易原电池实验技能。

这些将提高学生研究本课的积极性,也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。

教学目标:知识与技能:理解原电池原理及形成条件。

掌握盐桥的作用。

进一步理解氧化还原反应。

过程与方法:在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究研究观念,强化合作意识。

通过原电池装置的改进设计,提高实验探究能力。

在对单液原电池现象成因的分析过程中,增强分析问题和解决问题的能力。

情感态度与价值观:在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究研究观念,强化合作意识。

根据所学知识来主动探究未知,进一步增加学生的好奇心和求知欲,发展学生善于合作,勤于思考的科学精神。

通过对原电池原理的分析,树立辩证唯物主义的世界观。

教学重点:原电池工作原理教学难点:单液原电池的现象成因及双液原电池的工作原理教学过程:探究:锌铜单液原电池现象及原因。

问题的根源:锌与硫酸、硫酸铜溶液直接接触,在表面与H+/Cu2+直接发生了氧化还原反应从而使铜析出。

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。

提问:如何解决该电池的不足?如何克服断路问题?实验探究:学生利用已知材料制作音乐贺卡,使用导线、滤纸、培养皿、脱脂棉、KCl溶液、NaCl溶液、Zn板和Cu、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。

《优化指导》化学总复习(人教)配套讲义:第六章 基础课2原电池化学电源 含答案

《优化指导》化学总复习(人教)配套讲义:第六章 基础课2原电池化学电源 含答案

基础课2原电池化学电源考点一原电池的工作原理1.原电池的概念和反应本质原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置,其反应的本质是__氧化还原反应__.2.工作原理以铜锌原电池为例电极名称负极正极点拨:(1)盐桥的组成:盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻.(2)盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。

3.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应).(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。

(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应(×)(4)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生(×)(5)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动(×)(6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(×)错误!1.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泼性不同的两种金属组成D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析:选D CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应;KCl 和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。

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盐桥在原电池中的作用
原电池是一种将化学能转化为电能的装置,其中包含正极、负极和电解质溶液。

在原电池中,盐桥起着至关重要的作用。

本文将讨论盐桥在原电池中的作用以及其工作原理。

盐桥是由一个玻璃管或塑料管和两个盐滤纸组成的。

盐桥的一端与正极溶液相连,另一端与负极溶液相连。

盐桥中的盐滤纸被浸泡在盐溶液中,这种盐溶液通常是钾氯化物或钠氯化物溶液。

让我们了解一下原电池的工作原理。

原电池通过化学反应将正极和负极之间的电子转移,从而产生电流。

正极和负极之间的电子转移是通过电解质溶液中的离子来实现的。

正极溶液中的离子向负极移动,而负极溶液中的离子则向正极移动。

这种离子传导是通过盐桥来实现的。

盐桥在原电池中起到两个主要的作用:维持电荷平衡和维持电解质浓度平衡。

盐桥维持电荷平衡。

在原电池中,正极处的化学反应会产生正离子,而负极处的化学反应会产生负离子。

如果没有盐桥的存在,这些正离子和负离子将无法在电解质溶液中移动,从而导致电荷不平衡。

通过盐桥,正离子和负离子可以通过离子交换在电解质溶液中移动,从而维持电荷平衡。

盐桥维持电解质浓度平衡。

在原电池中,化学反应会导致正极溶液中的正离子浓度增加,而负极溶液中的负离子浓度增加。

如果没有盐桥的存在,这些离子的浓度差异将导致化学反应的进行受到限制。

通过盐桥,正离子和负离子可以通过离子交换在盐溶液中移动,从而维持电解质浓度的平衡。

盐桥的工作原理是基于离子传导的原理。

当正极溶液中的正离子向盐桥移动时,它们会通过离子交换与盐溶液中的阴离子结合,形成中间产物。

同样,负极溶液中的负离子也会通过离子交换与盐溶液中的阳离子结合。

这种离子交换的过程使得正离子和负离子能够在盐溶液中移动,从而维持电解质溶液的电荷和浓度平衡。

总结一下,盐桥在原电池中起到维持电荷平衡和维持电解质浓度平衡的作用。

通过离子交换的方式,它使得正离子和负离子能够在盐溶液中移动,从而实现电流的传导。

盐桥在原电池中的作用是不可或缺的,它确保了正极和负极之间的化学反应能够顺利进行,并产生稳定的电流。

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