『壹』 什么是原电池,有什么用怎么形成都有哪些
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。
其电化学反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能。
利用原电池可以加速金属腐蚀等等。
『贰』 关于原电池的构成
从能量转变看,原电池是将化学能转变为电能的装置。
(1)构成原电池有三条件:一是电极材料,这可以是两种金属活动性不同的金属或由金属和其他能导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成;二是两电极必须浸在电解质溶液中;三是两电极之间要用导线连接。
(2)原电池的正、负极的判断方法:
①由组成原电池的两极的电极材料判断。一般是活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子流向的极为负极。
④根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
(3)原电池的工作原理:
原电池两极上的反应总是氧化还原反应,电极与电解质溶液中的某种阳离子必须发生化学反应。这是原电池工作的前提
原电池
将化学能转变成电能的装置。所以,根据定义,普通的干电池、蓄电池、燃料电池都可以称为原电池。组成原电池的基本条件是:将两种活泼性不同的金属(或石墨)用导线连接后插入电解质溶液中。电流的产生是由于氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行的结果。原电池中,较活泼的金属做负极(又称阳极),较不活泼的金属做正极(又称阴极)。负极本身易失电子发生氧化反应,电子沿导线流向正极,正极上一般为电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应。在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。利用原电池的原理,可制作干电池、蓄电池、高能电池等。
原电池中,可分为:一次电池,如干电池等一次性使用的;二次电池:可以反复充电使用的的蓄电池等,以及燃料电池。
『叁』 原电池的工作原理
原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。
原电池是将化学能转变成电能的装置。所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:
1.将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)
2.用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3.要发生自发的氧化还原反应。
原电池的电极的判断:
负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)金属的一极。
正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)的金属或其它导体的一极。
在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
原电池的判定:
(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
原电池应用
(1)制造各类电池 原电 原电池
池,一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。又称化学电池。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。原电池一般按负极活性物质(如锌、镉、镁、锂等)和正极活性物质(如锰、汞、二氧化硫、氟化碳等)分为锌锰电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池、镁锰电池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。锌锰电池产量最大,常按电解质分为氯化铵型和氯化锌型,并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。以氢氧化钾为电解质的锌锰电池,由于其负极(锌)的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类,称为碱性锌锰电池,简称碱锰电池,俗称碱性电池。
(2)金属的腐蚀与防护
①改变金属内部结构(如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢)
②在金属表面覆盖保护层
a、在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质;
b、用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属;
c、用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化)
③电化学保护法
a外加电流的阴极保护法(把被保护的设备与外接电源的负极相连)
b牺牲阳极的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接)
『肆』 原电池中盐桥的作用和工作原理是什么
原电池中盐桥的作用和工作原理是:盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。
外盐桥溶液的作用:
1、防止参比电极的内盐桥溶液从液接部位渗漏到试液中干扰测定
2、防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。
选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移速率接近相等,且不与电池中溶液发生化学反应。常采用KCl、NH4NO3和KNO3的饱和溶液。
制备:
琼脂-饱和KCl盐桥:烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌,KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中,静置待琼脂凝结后便可使用。
多余的琼脂-饱和KCl用磨口塞塞好,使用时重新加热。
若无琼脂,也可以用棉花将内装有氯化钾饱和溶液的U形管两端塞住来代替盐桥。
琼脂-饱和KCl盐桥不能用于含Ag+、Hg2+等与Cl-反应的离子或含有ClO4-等与K+反应的物质的溶液。
以上内容参考:网络-盐桥
『伍』 原电池和电解池的所有知识点有哪些
原电池和电解池的所有知识点如下:
1、电解的原理
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子,通电时,自由移动的离子定向移动,阳离子移向阴极,在阴极获得电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。
2、电镀
利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程,金属叫镀件,薄层镀层。
阴极:镀件→待镀金属。
阳极:镀层金属。
电镀液:含有镀层金属离子的溶液。
3、原电池原理
使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
4、原电池池形成条件
①电极:两种不同的导体相连。
②电解质溶液:能与电极反应。
5、电解池的应用
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。在金属的保护方面也有一定的用处。
①抗金属的电化腐蚀。
②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业)。
②电镀(镀铜)。
③电冶(冶炼Na、Mg、Al)。
④精炼(精铜)。
6、原电池原理的应用
(1)制作多种化学电源,如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池。
(2)加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢,若滴入几滴CuCl2溶液,使置换出来的铜紧密附在锌表面,形成许多微小的原电池,可大大加快化学反应。
(3)金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法。
(4)金属活动性的判断。
『陆』 原电池中盐桥的作用和工作原理!
原电池中盐桥的作用和工作原理是:盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。
『柒』 原电池和电解池的所有知识点
原电池:
1、通过氧化还原反应而产生电流的装置称为原电池,也可以说是将化学能转变成电能的装置。有的原电池可以构成可逆电池,有的原电池则不属于可逆电池。原电池放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
2、例如铜锌原电池又称丹尼尔电池,其正极是铜极,浸在硫酸铜溶液中,负极是锌板,浸在硫酸锌溶液中。两种电解质溶液用盐桥连接,两极用导线相连就组成原电池。平时使用的干电池,是根据原电池原理制成的。
3、原电池,电解池都以发生在电子导体(如金属)与离子导体(如电解质溶液)接触界面上的氧化还原反应为基础。
电解池:
电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴,阳两极引起还原氧化反应的过程。
(7)原电池装置各部分作用扩展阅读:
电解规律注意事项:
1、无氧酸是其本身的电解
2、含氧酸是水的电解
3、可溶性碱是水的电解
4、活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解
5、活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质
6、不活泼金属的无氧盐是该盐的电解
7、中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高
原电池工作原理:
1、原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应。
2、电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
3、两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
4、但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
『捌』 干电池各部结构有什么作用
锌-锰干电池的结构与原理
干电池的一节叫做电池的一个单体。锌-锰干电池的一个单体是由如下部分组成的:锌筒、电解质层、炭包、炭棒、铜帽、封口剂、电池盖和商标、热塑套(或铁皮)等。
锌筒是电池的容器,又是电池的负极。它是一种溶解电极,在电池的放电过程中,锌被逐渐溶解掉。
电解质层在不同结构的电池中,用的材料也不一样。在糊式锌-锰干电池中,其电解质层是由浓缩的氯化铵水溶液、淀粉及少量氯化锌,微量的升汞等混合成的糊状物;在板式锌-锰干电池中,是用纸板层代替了糊式锌-锰干电池中的电糊层。纸板层比电糊层薄得多,所以同样体积的电池,纸板式干电池的炭包比电糊式干电池的炭包体积可以做的大些,干电池的放电容量也大些。纸板是由不含金属杂质的优质牛皮纸为基纸,涂上调好的电糊烘干而成的;在迭层式锌-锰干电池中,电解质层是一种隔膜纸,它是一种吸有电解液的表面有淀粉层的浆纸层。
炭包是由二氧化锰糊混合入导电材料石墨或乙炔黑而成的,它是干电池的正极。
炭棒位于炭包的中央,是炭包的集流体,在它的顶端装有铜帽,是电池的正极端。
封口剂对电池起密封作用,大部分电池是用沥青做封口剂的,也有用树脂或石腊做封口剂的,有了封口剂才能防止电池内部水份的蒸发及漏液。
电池盖多数由塑料制成,起保护作用。
干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它以二氧化锰为正极,以锌筒为负极,把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼,锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原。
『玖』 原电池电动势测定实验中盐桥的作用是什么
原电池装置中盐桥作用:盐桥起到了使整个装置构成通路的作用
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢?Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+过多,带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO42-过多,溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性,将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在,其中Cl-向ZnSO4 溶液迁移,K+向CuSO4 溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶液保持电中性,反应可以继续进行。