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第四章电化学基础
原电池原理
电化学:指研究化学能与电能之间相互转
换的装置、过程和效率的科学。
过程及装置分按电化学反应
2. 借助电流而发生反应及装置(如:电解池)
{
1. 产生电流的化学反应及装置(如:原电池等)
1、原电池的定义:
2、原电池反应的本质:
3、构成原电池的条件:
将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
氧化还原反应
①两个活动性不同的金属(或其中一种为
非金属,即作导体用)作电极。
②电解质溶液
③形成闭合回路
④在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原反应
Cu
Zn
稀硫酸
-
-
-
Zn2+
H+
H+
灯泡
Zn-2e- = Zn2+
负极
正极
2H++2e-=H2↑
总反应式:
Zn+2H+= Zn2++H2↑
负
正
氧化反应
还原反应
现象:
锌棒溶解,铜棒上有气泡
原电池工作原理
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
负极
正极
阳离子
阴离子
正极
负极
SO42-
原电池工作原理
A
e-
4、原电池反应原理
①粒子流向
电子:负极→正极
电流:正极→负极
溶液中阴离子→负极
溶液中阳离子→正极
②电极
反应
负极:氧化反应
活泼金属失电子变阳离子
正极:还原反应
溶液中离子得电子
总反应:负极金属与电解质溶液的离子反应
5、原电池的正负极的判断方法
微观判断
(根据电子流动方向)
电子流出的极
电子流入的极
——负极
——正极
较活泼的电极材料
较不活泼的电极材料
质量增加的电极
工作后
质量减少的电极
——负极
——正极
——正极
——负极
工作后,有气泡冒出的电极为正极
发生氧化反应的极
发生还原反应的极
宏观判断:
①根据电极材料
②根据原电池电极发生
的反应
③根据电极质量的变化
④根据电极有气泡冒出:
——负极
——正极
A
B
C
D
E
F
M
N
下列哪几个装置能形成原电池?
O
V
X
V
V
X
X
X
V
V
思考与练****br/>CuSO4 溶液
思考:如何才能得到持续稳定的电流?
分析:
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触,铜在锌片表面析出,锌表面也构成了原电池,进一步加速铜在锌表面析出,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,也就没有电流产生。
对锌铜原电池工作原理的进一步探究
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导线
在原有实验基础上进行改进,设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。
实验探究