原电池原理
(1)概念:把化学能变成电能的装置。
(2)实质:利用自发进行的氧化还原反应将化学能转化成电能。
(3)电极:①负极:电子流出的一极。②正极:电子流入的一级,电流流出的一级。(电流方向和正电子移动方向相同)
(4)构成条件:①两种活泼性不同的金属(或一种是石墨)作电极。②电极材料插入电解质溶液或熔融的电解质中。③两个电极用导线相连或直接解除形成闭合回路。④能自发进行的氧化还原反应(本质条件)。
(5)三个移动方向:①电子方向:从负极流出沿导线流入正极。②电流方向:从正极沿导线流向负极。③离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
口诀:正(阳离子)向正,负(阴离子)向负
个人理解:负极失电子,所以相当于负电少了,正电就多了(联系物理),因此溶液中需要阴离子来“中和”它,就需要移动,正极得电子也是一样的
原电池中正负极的判断
(1)根据电极材料的性质确定
①对于金属-金属电极,一般地(Mg和Al电池在碱性溶液中Mg做正极,不是因为Al更活泼,因为Al能够与NaOH反应,失去电子,而Mg不行,所以,Al是负极。),相对活泼金属是负极,相对不活泼金属是正极。
由此可知,判断一极是正还是负,不是要全看电极的活泼型,而是看在一定情况下,哪一极更容易反应。
②对于金属-非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等。
③对于金属-化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
(2)根据电极反应确定
①失电子--氧化反应--负极
②得电子--还原反应--正极
(3)根据电流方向或电子流动方向判断
在外电路,电流是由正极流向负极;电子是由负极流向正极。
(4)根据原电池里电解质溶液中离子的定向移动方向判断
在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子流向负极(正向正,负向负)。
(5)X极增重或者减重
原电池工作后,X极质量增加,说明X极有物质析出,X级为正极;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。
(6)X极有气泡冒出
原电池工作后,X极有气泡冒出,析出氢气,说明X极为正极(氢气来源于H+得电子,得电子为正极)
(7)X极附近电解液溶质pH的变化
析氢或者吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,X极附近电解质溶液的pH增大了,说明X极为正极。
常见失分点的规避
(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计设计成为原电池,将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(3)无论在原电池还是在电解质中,电子均不能通过电解质溶液,溶液中的离子不能通过盐桥。(巧计:电子不会游泳)
(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到的电子总数。
(5)电解质溶液中如果H+可以自由移动说明电解液为酸性,反之,OH-能自由移动,说明电解液为碱性。
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