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《原电池 化学电源原电池
问题讨论2:是否金属越活泼,一定作负极?
结论: 。
4.原电池的正负极的判断方法
微观判断(根据粒子流动方向):
(1)根据电子流向:电子流出的一极是 ;电子流入的一极是 。
(2)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子向 移动,阴离子向 移动。
宏观判断:
(1)根据电极材料:一般较活泼金属为 ;活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 。
(2)根据原电池中反应类型及反应现象:
负极: 电子,发生 反应,现象通常是
正极: 电子,发生 反应,现象通常是
练习:写出下列原电池的电极方程式
①Cu H2SO4(aq) Zn ②C CuSO4(aq) Zn
③Cu HNO3(浓) Al ④Cu HNO3(稀) Al
⑤Mg NaOH(aq) Al ⑥Cu Fe2(SO4)3 Zn
5.原电池反应的本质: 。
6、原电池的设计
思考:右图原电池装置能得到持续稳定的电流吗?若不能,请设计一个能产生稳定电流的原电池装置。
锌铜原电池装置示意图装置特点:
①.由两个半电池组成
②.锌和锌盐组成锌半电池,铜和铜盐组成铜半电池
③.每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应
④.中间通过盐桥连接形成闭合回路。
锌半电池 负极反应:Zn - 2e- = Zn2+
铜半电池 正极反应:Cu2+ + 2e- = Cu
电池总反应:Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
盐桥制法:
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NH4NO3的饱和溶液中即可。
盐桥的作用:
①.是离子通道,与外电路的电子通道相衔接;
②.是离子库,为保持溶液电中性,氧化作用产生的Zn2+需要阴离子来补充,Cu2+发生还原反应,需要阳离子来补充;而作为KCl饱和溶液,盐桥有足够的离子供给,所以是离子库。
原电池的设计原则:
(1).电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液可以是 与电极材料具有相同的阳离子;
(2).电池的电极材料必须能导电。
练习:将下列原电池设计成一个能产生稳定电流的原电池装置。
①Fe + 2H+ = Fe2+ +H2↑ ②Zn +2 Ag+ = Zn2+ + 2Ag
③Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ ④Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu
二化学电源
1.一次电池(1)酸性锌锰干电池总反应式:
负极反应:___________________ ;正极反应:;
()碱性锌锰干电池总反应式:Zn + 2MnO2 + 2H2O2MnOOH + Zn(OH)2
负极反应:___________________ ;正极反应:;
()锌银电池总反应式:Zn + Ag2O + H2OZn(OH)2 + 2Ag。
负极反应:___________;正极反应:;
2.二次电池(可充电,可多次重复使用)
铅蓄电池:H2SO4作电解质溶液总反应式:Pb+PbO2 +2H2SO4 2PbSO4+2H2O。负极:______________;正极:问题可充电电池充电时,电极与外接电源的正负极如何连接?发生什么变化? 3.燃料电池
(1)氢氧燃料电池
①用酸性电解质时:总反应:负极:_________________;正极:_______________ _;
②用NaOH等碱性溶液时:总反应:负极:__________________ __;正极:_________________ _ 。
(2)CH4燃料电池:电解质为KOH总反应:负极:___________
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