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化學原電池怎麼通過

發布時間:2022-05-06 09:52:54

㈠ 高中化學原電池工作原理是什麼 越詳細越好謝謝大神

原電池的條件:兩種不同的電極。處在同一種電解質溶液中。
工作原理:其中活潑的金屬作負極,另一種作正極。兩個電極處在同一個電解質溶液中。

㈡ 化學原電池如何學

我是高中生,我建議你先做好筆記,老實說這方面對思維能力要求不高,但一旦要細心,因為在不同的環境下(如鹼性或酸性)發生的原電池反應是不同的,必須記幾個難的方程,如有關Pb和PbO2在硫酸當電解質時的方程,還有關於鎳的也了解一下。

注意大部分反應都是氧化還原反應,所以一定要確定電子的得失,氧化劑還原劑。高頻考點
還有一句口訣:電解看電極,電極看陽極,陽極看是否為惰性電極,若為惰性電極,則溶液里的離子放電;若為非惰性電極,則電極親自放電。

我還在上高中,學的比較淺,只夠用來考試。前些日子去了南師大學了一些大學化學,比較雜。總體感覺下來很難,如果你是大學生,我建議你去江蘇化工網看看今年化學競賽的輔導教材,對你們大學生可能還比較基礎。高中生千萬不要看,真的,考試不可能考

㈢ 化學原電池

工作原理:
陰極上失電子發生氧化反應,電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合迴路,使兩個電極反應不斷進行,發生有序的電子轉移過程,產生電流,實現化學能向電能的轉化。

從能量轉化角度看,原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看,原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經外接導線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。

原電池的構成條件
1.電極材料由兩種金屬活潑性不同的金屬或由金屬與其他導電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成。

2.兩電極必須浸泡在電解質溶液中,其中一極可以與電解質自發的進行氧化還原反應。

3.兩電極之間有導線連接,形成閉合迴路。

只要具備以上三個條件就可構成原電池。而化學電源因為要求可以提供持續而穩定的電流,所以除了必須具備原電池的三個構成條件之外,還要求有自發進行的氧化還原反應。也就是說,化學電源必須是原電池,但原電池不一定都能做化學電池。

形成前提:總反應為自發的氧化還原反應。

電極的構成
a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池,鋅作負極,銅作正極;

b.金屬和非金屬(非金屬必須能導電)—鋅錳干電池,鋅作負極,石墨作正極;

c.金屬與化合物—鉛蓄電池,鉛板作負極,二氧化鉛作正極;

d.惰性電極—氫氧燃料電池,電極均為鉑。

電解液的選擇:負極材料一般要能與電解液自行發生氧化還原反應。

原電池正負極判斷
一般說來,兩種金屬做電極時,活潑性強的做負極,質量減小,不斷消耗;活潑性弱的做正極,質量不變,不消耗。

負極發生氧化反應,失去電子;正極發生還原反應,得到電子。

電子由負極流向正極,電流由正極流向負極。 溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極。

電極判斷
負極:電子流出的一極;化合價升高的一極;發生氧化反應的一極;活潑性相對較強(有時候也要考慮到電解質溶液對兩極的影響)金屬的一極。

正極:電子流入的一極;化合價降低的一極;發生還原反應的一極;相對不活潑(有時候也要考慮到電解質溶液對兩極的影響)的金屬或其它導體的一極。

在原電池中,外電路為電子導電,電解質溶液中為離子導電。

原電池的判定
先分析有無外接電路,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池;然後依據原電池的形成條件分析判斷,主要是「四看」:

看電極——兩極為金屬或導電單質且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);

看溶液——兩極插入的必須是電解質溶液;

看迴路——形成閉合迴路或兩極直接接觸;

看本質——有無氧化還原反應。

2.多池相連,但無外接電源時,兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池。

口訣
離子不上岸,電子不下水。

應用
可將需要保護的金屬做原電池中的正極,不發生反應,從而保護金屬。

㈣ 原電池是怎麼發生的

將化學能轉變成電能的裝置。所以,根據定義,普通的干電池、燃料電池都可以稱為原電池。組成原電池的基本條件是:將兩種活潑性不同的金屬(或石墨)用導線連接後插入電解質溶液中。電流的產生是由於氧化反應和還原反應分別在兩個電極上進行的結果。原電池中,較活潑的金屬做負極,較不活潑的金屬做正極。負極本身易失電子發生氧化反應,電子沿導線流向正極,正極上一般為電解質溶液中的陽離子得電子發生還原反應。在原電池中,外電路為電子導電,電解質溶液中為離子導電。
原電池primary battery 一種將活性物質中化學能通過氧化還原反應直接轉換成電能輸出的裝置。又稱化學電池。由於各種型號的原電池氧化還原反應的可逆性很差,放完電後,不能重復使用,故又稱一次電池。它通常由正電極、負電極、電解質、隔離物和殼體構成,可製成各種形狀和不同尺寸,使用方便。廣泛用於工農業、國防工業和通信、照明、醫療等部門,並成為日常生活中收音機、錄音機、照相機、計算器、電子表、玩具、助聽器等常用電器的電源。原電池一般按負極活性物質(如鋅、鎘、鎂、鋰等)和正極活性物質(如錳、汞、二氧化硫、氟化碳等)分為鋅錳電池、鋅空氣電池、鋅銀電池、鋅汞電池、鎂錳電池、鋰氟化碳電池、鋰二氧化硫電池等。鋅錳電池產量最大,常按電解質分為氯化銨型和氯化鋅型,並按其隔離層分為糊式電池和低極電池。以氫氧化鉀為電解質的鋅錳電池,由於其負極(鋅)的構造與其他鋅錳電池不同而習慣上另作一類,稱為鹼性鋅錳電池,簡稱鹼錳電池,俗稱鹼性電池。
原電池是一類使化學能直接轉換成電能的換能裝置。原電池連續放電或間歇放電後不能以反向電流充電的方法使兩電極的活性物質回復到初始狀態,即電極活性物質只能利用一次。故亦稱一次性電池。
[編輯本段]常見的原電池
常用原電池有鋅-錳干電池、鋅-汞電池、鋅-銀扣式電池及鋰電池等。
1 鋅-錳干電池:鋅-錳電池具有原材料來源豐富、工藝簡單,價格便宜、使用方便等優點,成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅-錳電池以鋅為負極,以二氧化錳為正極。按照基本結構,鋅-錳電池可製成圓筒形、扣式和扁形,扁形電池不能單個使用,可組合疊層電池(組)。按照所用電解液的差別將鋅-錳電池分為三個類型:
(1)銨型鋅-錳電池:電解質以氯化銨為主,含少量氯化鋅。
電池符號:(-)Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(+)
總電池反應: Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)
(2) 鋅型鋅-錳電池:又稱高功率鋅-錳電池,電解質為氯化鋅,具有防漏性能好,能大功率放電及能量密度較高等優點,是鋅-錳電池的第二代產品,20世紀70年代初首先由德國推出。與銨型電池相比鋅型電池長時間放電不產生水,因此電池不易漏液。
電池符號:(-)Zn│ZnCl2│MnO2(+)
總電池反應(長時間放電):
Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2·2ZnO·4H2O+2Mn3O4
(3) 鹼性鋅-錳電池:這是鋅-錳電池的第三代產品,具有大功率放電性能好、能量密度高和低溫性能好等優點。
電池符號:(-)Zn│KOH│MnO2(+)
總電池反應: Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2
鋅-錳電池額定開路電壓為1.5V,實際開路電壓1.5-1.8V ,其工作電壓與放電負荷有關,負荷越重或放電電阻越小,閉路電壓越低。用於手電筒照明時,典型終止電壓為0.9V,某些收音機允許電壓降至0.75V。
2.鋰原電池:又稱鋰電池,是以金屬鋰為負極的電池總稱。鋰的電極電勢最負相對分子質量最小,導電性良好,可製成一系列貯存壽命長,工作溫度范圍寬的高能電池。根據電解液和正極物質的物理狀態,鋰電池有三種不同的類型,即:固體正極—有機電解質電池、液體正極—液體電解質電池、固體正極—固體電解質電池。Li—(CF)n的開路電壓為3.3V,比能量為480W·h·L-1,工作溫度在-55~70℃間,在20℃下可貯存10年之久!它們都是近年來研製的新產品,目前主要用於軍事、空間技術等特殊領域,在心臟起搏器等微、小功率場合也有應用。
[編輯本段]吸氧腐蝕
金屬在酸性很弱或中性溶液里,空氣里的氧氣溶解於金屬表面水膜中而發生的電化腐蝕,叫吸氧腐蝕.
例如鋼鐵在接近中性的潮濕的空氣中腐蝕屬於吸氧腐蝕,其電極反應如下:
負極(Fe):Fe - 2e = Fe2+
正極(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH-
鋼鐵等金屬的電化腐蝕主要是吸氧腐蝕.
[編輯本段]析氫腐蝕
在酸性較強的溶液中發生電化腐蝕時放出氫氣,這種腐蝕叫做析氫腐蝕。在鋼鐵製品中一般都含有碳。在潮濕空氣中,鋼鐵表面會吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳後就變成一種電解質溶液,使水裡的H+增多。是就構成無數個以鐵為負極、碳為正極、酸性水膜為電解質溶液的微小原電池。這些原電池裡發生的氧化還原反應是:負極(鐵):鐵被氧化Fe-2e=Fe2+;正極(碳):溶液中的H+被還原2H++2e=H2↑
這樣就形成無數的微小原電池。最後氫氣在碳的表面放出,鐵被腐蝕,所以叫析氫腐蝕。
析氫腐蝕定義金屬在酸性較強的溶液中發生電化腐蝕時放出氫氣,這種腐蝕叫做析氫腐蝕。
析氫腐蝕過程在鋼鐵製品中一般都含有碳。在潮濕空氣中,鋼鐵表面會吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳後就變成一種電解質溶液,使水裡的H+增多。於是就構成無數個以鐵為負極、碳為正極、酸性水膜為電解質溶液的微小原電池。
析氫腐蝕化學式這些原電池裡發生的氧化還原反應是
負極(鐵):鐵被氧化Fe-2e=Fe2+;正極(碳):溶液中的H+被還原2H++2e=H2↑
這樣就形成無數的微小原電池。最後氫氣在碳的表面放出,鐵被腐蝕,所以叫析氫腐蝕。
[編輯本段]原電池的形成條件
從能量轉化角度看,原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看,原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經導線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。
原電池的構成條件有三個:
(1)電極材料由兩種金屬活動性不同的金屬或由金屬與其他導電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成。
(2)兩電極必須浸泡在電解質溶液中。
(3)兩電極之間有導線連接,形成閉合迴路。
只要具備以上三個條件就可構成原電池。而化學電源因為要求可以提供持續而穩定的電流,所以除了必須具備原電池的三個構成條件之外,還要求有自發進行的氧化還原反應。也就是說,化學電源必須是原電池,但原電池不一定都能做化學電池。
[編輯本段]原電池的工作原理
原電池反應屬於氧化還原反應,但區別於一般的氧化還原反應的是,電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的,而是還原劑在負極上失電子發生氧化反應,電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合迴路,使兩個電極反應不斷進行,發生有序的電子轉移過程,產生電流,實現化學能向電能的轉化。
原理分析:
例:CuCl2是強電解質且易溶於水,在水溶液中電離生成Cu2+和Cl-。
CuCl2=Cu2++2Cl-
通電前,Cu2+和Cl-在水裡自由地移動著;通電後,這些自由移動著的離子,在電場作用下,改作定向移動。溶液中帶正電的Cu2+向陰極移動,帶負電的氯離子向陽極移動。在陰極,銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上;在陽極,氯離子失去電子而被氧化成氯原子,並兩兩結合成氯分子,從陽極放出。
陰極:Cu2++2e-=Cu
陽極:Cl--2e-= Cl2↑
電解CuCl2溶液的化學反應方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑
上面敘述氯化銅電解的過程中,沒有提到溶液里的H+和OH-,其實H+和OH-雖少,但的確是存在的,只是他們沒有參加電極反應。也就是說在氯化銅溶液中,除Cu2+和Cl-外,還有H+和OH-,電解時,移向陰極的離子有Cu2+和H+,因為在這樣的實驗條件下Cu2+比H+容易得到電子,所以Cu2+在陰極上得到電子析出金屬銅。移向陽極的離子有OH-和Cl-,因為在這樣的實驗條件下,Cl-和OH-容易失去電子,所以Cl-在陽極上失去電子,生成氯氣。
說明:
①陽離子得到電子或陰離子失去電子而使離子所帶電荷數目降低的過程又叫做放電。
②用石墨、金、鉑等還原性很弱的材料製做的電極叫做惰性電極,理由是它們在一般的通電條件下不發生化學反應。用鐵、鋅、銅、銀等還原性較強的材料製做的電極又叫做活性電極,它們做電解池的陽極時,先於其他物質發生氧化反應。
③在一般的電解條件下,水溶液中含有多種陽離子時,它們在陰極上放電的先後順序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;水溶液中含有多種陰離子時,它們的惰性陽極上放電的先後順序是:S2->I->Br->Cl->OH_(F-、NO3-、SO42-等)
以惰性電極電解電解質水溶液,分析電解反應的一般方法步驟為:
①分析電解質水溶液的組成,找全離子並分為陰、陽兩組;
②分別對陰、陽離子排出放電順序,寫出兩極上的電極反應式;
③合並兩個電極反應式得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。
[編輯本段]常用原電池方程式
1.Cu—H2SO4—Zn原電池
正極: 2H+ + 2e- == H2↑
負極: Zn - 2e- == Zn2+
總反應式: Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2.Cu—FeCl3—C原電池
正極: 2Fe3+ + 2e- == 2Fe2+
負極: Cu - 2e- == Cu2+
總反應式: 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+
3.鋼鐵在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕
正極:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
負極:2Fe - 4e- == 2Fe2+
總反應式:
2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)2↓
4.氫氧燃料電池(中性介質)
正極:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
負極:2H2 - 4e-== 4H+
總反應式:2H2 + O2 == 2H2O
5.氫氧燃料電池(酸性介質)
正極:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O
負極:2H2 - 4e-== 4H+
總反應式:2H2 + O2 == 2H2O
6.氫氧燃料電池(鹼性介質)
正極:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
負極:2H2 - 4e- + 4OH- == 4H2O
總反應式:2H2 + O2 == 2H2O
7.鉛蓄電池(放電)
正極 (PbO2) :
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ == PbSO4↓ + 2H2O
負極 (Pb) :Pb- 2e-+ SO42-== PbSO4↓
總反應式:
Pb+PbO2+4H++ 2SO42- == 2PbSO4↓ + 2H2O
8.Al—NaOH—Mg原電池
正極:6H2O + 6e- == 3H2↑ + 6OH-
負極:2Al - 6e- + 8OH- == 2AlO2- + 4H2O
總反應式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑
9.CH4燃料電池(鹼性介質)
正極:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-
負極:CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O
總反應式:CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O
10.熔融碳酸鹽燃料電池
(Li2CO3和Na2CO3熔融鹽作電解液,CO作燃料):
正極:O2 + 2CO2 + 4e- == 2CO32- (持續補充CO2氣體)
負極:2CO + 2CO32- - 4e- == 4CO2
總反應式:2CO + O2 == 2CO2
11.銀鋅紐扣電池(鹼性介質)
正極 (Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- == 2Ag + 2OH-
負極 (Zn) :Zn + 2OH- -2e- == ZnO + H2O
總反應式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag

㈤ 原電池的工作原理

原電池反應屬於放熱的反應,一般是氧化還原反應,但區別於一般的氧化還原反應的是,電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的,而是還原劑在負極上失電子發生氧化反應,電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。

兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合迴路,使兩個電極反應不斷進行,發生有序的電子轉移過程,產生電流,實現化學能向電能的轉化。

非氧化還原反應一樣可以設計成原電池。從能量轉化角度看,原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看,原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經外接導線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。

拓展資料

原電池(英語:Primary cell),又稱一次電池,是化學電池的一種,以化學能轉變為電能而提供電力。一次電池只可放電一次,當內里的化學物質全部起了化學作用後便不能再能提供電能,也不能將外部提供的電力儲起,因此完全放電後便不可再用,這是因為其電化反應不可逆轉。有別於可以反復多次充電(儲起外部提供的電力)後再放電的蓄電池。

參考自:原電池-網路

㈥ 化學原電池原理(銅新原電池)

鋅失去電子變成鋅離子進入溶液,這時候電子有兩種選擇第一是直接在鋅棒這一極與氫離子,第二是穿過導線在銅電極上與氫離子反應。因為鋅電極這一端有大量的鋅離子生成,溶液在這一局部被鋅離子包圍,氫離子很少,電子難以與氫離子反應。所以電子穿越導線,來到銅電極與氫離子反應生成氫氣。

外電路的導線電阻很小,比溶液的電阻還小,所以不會成為阻礙。

㈦ 原電池通過什麼方式實現將化學能轉化為電能

原電池有正極和負極.負極失去電子,通過外電路轉移到正極上.同時,負極物質由於失去電子發生化學反應而釋放了化學能(正極同理).電子的移動產生電流,從而產生化學能.這一過程實際上就是從化學能轉化為電能的過程.

㈧ 原電池反應化學方程式怎麼通過題目意思得出來並且怎麼配平呢

原電池分陰極和陽極,陽極發生氧化反應,化合價升高。陰極發生還原反應,化合價降低。這些都是依靠得失電子實現的,所以抓住反應中的電子轉移就OK了

㈨ 高中化學原電池的電極方程式怎麼寫啊

陰極得電子,陽極失電子。

就是說在陰極聚集的陽離子會得到電子化合價降低,被還原。

在陽極聚集的陰離子會失去電子化合價升高,被氧化。

如:2H₂O=======2H₂↑+O₂↑(通電)

陰:4H⁺+4e⁻ ===2H₂↑

陽:2O₂⁻+4e⁻===O₂↑

有句方便記憶的 升失陽,降得還。

即 化合價「升」高,「失」電子,被「氧」化。

化合價降低,得電子,被還原。

發生氧化反應的一極上有電子流出,做負極,失去電子的物質是還原劑。電子通過原電池的負極經導線流向正極,在正極上氧化劑得到電子,發生還原反應。原電池就是通過化學反應實現化學能向電能轉化的。

(9)化學原電池怎麼通過擴展閱讀:

在食鹽溶液加快生銹的過程中,也發生了原電池反應,透過這些現象,分析兩極反應的實質,便可理解原電池是怎樣把化學能轉變為電能的原理。鋅是活潑金屬,容易失去電子變為鋅離子。

鋅離子進入溶液,使得溶液里的正電荷過多;同時鋅失去的電子沿導線經電流計流入銅片,使溶液里原有的氫離子在銅電極上被還原成氫原子,這樣溶液中多餘的正電荷就被中和;氫原子又結合成氫分子並放出。

由於在鋅、銅兩個電極上不斷發生的氧化還原反應,使化學能轉變為電能。鋅片是給出電子的一極,是電池的負極,銅片是電子流入的一極,是電池的正極。電流的方向同電子流的方向相反,從正極銅流向負極鋅。

㈩ 化學原電池自己在家怎麼做啊要詳細過程

你買一個橘子,找到一個銅片和一個鐵片,加兩個導線。
1、將導線分別接在銅片和鐵片上。
2、將銅片和鐵片的兩端插入橘子內部。
3、將兩個導線連接起來,這樣就做成一個簡易的原電池。

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