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第四章电化学基础
第一节原电池
目标要求1理解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。2了解半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。3会判断原电池的正、负极,能够利用氧化还原反应设计简单的原电池。
一、原电池1.原电池定义:将化学能转变为电能的装置。2.实质:将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能。3.简单原电池的构成条件:①活泼性不同的两个电极,②电解质溶液,③形成闭合回路,④能自发进行的氧化还原反应。二、原电池的工作原理工作原理:利用氧化还原反应在不同区域内进行,以适当方式连接起来,获得电流。以铜锌原电池为例:1.在Z
SO4溶液中,锌片逐渐溶解,即Z
被氧化,锌原子失电子,形成Z
2+进入溶液,从锌片上释放的电子,经过导线流向铜片;CuSO4溶液中,Cu2+从铜片上得电子,还原成为金属铜并沉积在铜片上。锌为负极,发生氧化反应,电极反应式为Z
-2e-Z
2+;铜为正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu。总反应式为Z
+Cu2+Z
2++Cu,反应是自发进行的。2.闭合回路的构成:外电路:电子从负极到正极,电流从正极到负极,内电路:溶液中的阴离子移向Z
SO4溶液,阳离子移向CuSO4溶液。3.盐桥
盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时,随着反应的进行,Z
棒中的Z
原子失去电子成为Z
2+进入溶液中,使Z
SO4溶液中Z
2+过多,带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO24-过多,溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时,将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在就避免了这种情况的发生,其中Cl-向Z
SO4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。
知识点一原电池
1.下列装置中能构成原电池产生电流的是
f答案B解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池;B项符合原电池的构成条件,两电极发生的反应分别是Z
-2e-Z
2+,2H++2e-H2↑;C项中酒
精不是电解质,故不能构成原电池。2.下列各装置能形成原电池的是
答案D解析判断一个装置能否构成原电池,要看是否符合原电池的构成条件:①电极材料活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物;②电解质溶液;③构成闭合回路;④
能自发进行的氧化还原反应。A装置:由于两个电极是同种金属,不能形成原电池;B装置:
酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;C装置:没有形成闭合回路,不能形成原电r
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