原電池工作原理

1、原電池工作原理一原電池的工作原理：1.定義： 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電池。從理論上說，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池；.電極名稱：原電池相對活潑的電極為負(fù)極相對不活潑的電極為正極3.電極反應(yīng)：原電池負(fù)極：正極：失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極4.定向移動(dòng)方向：電子、離子“負(fù)極出電子，電子回正極”“正荷移向正極，負(fù)電荷移向負(fù)極”“負(fù)極出電子，電子回正極”“正荷移向正極，負(fù)電荷移向負(fù)極”氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池電解質(zhì)溶液鹽橋失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H+2e- =H2陰離子陽離子總反應(yīng)：負(fù)極正極 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2

2、+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽離子外電路內(nèi)電路總結(jié)：原電池的工作原理：（）鹽橋的作用是什么？可提供定向移動(dòng)的陰陽離子，使由它連接的兩溶液保持電中性，鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行 雙液原電池的工作原理（有關(guān)概念）（）鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出 鹽橋的作用：（1）形成閉合回路。（2）平衡電荷。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。(3)雙液原電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電

3、流。5、原電池的形成條件(4)兩電極間形成閉合回路。（兩電極用導(dǎo)線連接，或接觸。）（1）能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)； （3）兩電極插入到電解質(zhì)溶液中； 參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路（2）兩個(gè)活潑性不同的導(dǎo)體作電極； 活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。 兩不活潑的導(dǎo)體石墨或Pt等。（燃料電池電極）練習(xí)：下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？ABCDEFMN CuSO4方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。 1.對于金屬金屬電極，活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極； 2.對于金屬非金屬電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極，如干電池等； 3.對于金屬化合物電極，金屬是負(fù)極，化

4、合物是正極。方法二：根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極；得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極。二、電極的判斷方法三：根據(jù)電子、電流、溶液中離子的流向確定。 1.根據(jù)電子的流向判斷電子流出的是負(fù)極，流入的是正極； 2.根據(jù)電流的流向判斷電流流出的是正極，流入的是極； 3.根據(jù)溶液中離子的流向判斷溶液中陽離子流向的是正極，陰離子流向的是負(fù)極；方法四：根據(jù)電極現(xiàn)象確定。不斷溶解、質(zhì)量減少的是負(fù)極；電極質(zhì)量增加或電極質(zhì)量不變但有氣體產(chǎn)生的是正極；利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，設(shè)計(jì)一個(gè)單液原電池，一個(gè)雙液原電池（使用鹽橋），畫出原電池的示意圖。 (+)(-) G Zn Pt

5、FeCl3溶液(+)(-)鹽橋Zn C ZnCl2溶液FeCl3溶液 G 原電池的應(yīng)用-原電池裝置的設(shè)計(jì)1.金屬的腐蝕：金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。（1）化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕原電池應(yīng)用-金屬的防護(hù)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍（2）析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe為例）析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)式水膜酸性較強(qiáng)（pH4.3)水膜酸性很弱或中性Fe-2e- =Fe2+2H+2

6、e- =H2O2+2H2O+4e- =4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2練習(xí)：請你根據(jù)原電池原理，寫出鋼鐵吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。2Fe - 4e- 2Fe2+O2 + 2H2O + 4e- 4OH-2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：2、金屬防護(hù)的幾種重要方法改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬制成合金，增強(qiáng)抗腐蝕能力。在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使金屬和周圍物質(zhì)隔離開來。電化學(xué)保護(hù)法：利用電解池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電解池的陰極而受到保護(hù)或者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。下列各情況下，其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 。在同一電