知識點一原電池的原理
1.原電池及其工作原理
在化學上,把化學能轉變為電能的裝置稱之為原電池;
從能量角度來看,原電池實現了化學能向電能的轉化;
從化學反應角度來看,原電池的基本原理是自發進行的氧化還原反應,還原劑失去的電子經過導線傳遞給氧化劑,使氧化反應和還原反應分别在兩個電極上進行,原電池是通過化學反應産生電流的裝置。
(1)本質
①原電池從反應實質上是自發進行的氧化還原反應,反應的原理仍遵循氧化還原反應的基本規律。②原電池的氧化反應和還原反應分别在兩個電極上發生，從而形成了電子沿導線傳遞而溶液中帶電離子按-一定方向遷移的閉合回路,産生電流。
(2)組成
①電極
a. 若電極參與反應(即反應電極) ,一般需要金屬活動性不同的兩個電極;
b.若電極不參與反應(即惰性電極) ,可以是石墨,鉑或其他可導電惰性物質;也可以是較活潑的金 屬電極(如Fe、Cu Ag等) ,但一般無需區分金屬活性。
②電解質溶液
a.作用:提供可自由移動的陰、陽離子,形成離子定向移動,構成内電路;
b.通常所用的電解質溶液是酸堿鹽的水溶液，如H,SO,、NaOH、NaCl的水溶液等;有少數以非水體系,如以熔融态的形式存在的如熔融的Ca0、Na,CO,)或存在陰陽離子的有機溶液;極少數可傳導離子的固體(如可傳導離子的特殊陶瓷等)也可以作為電解質環境。
③閉合回路
a.導線:若正、負電極在同一個電解質溶液中,電極必須通過導線相互連接構成閉合回路;除了導線連接兩個電極外,也可以是兩個可以導電的電極直接接觸;
b.鹽橋:若正、負電極不在同-一個電解質溶液中,則必須通過鹽橋将兩個電解質溶液連在一起。鹽橋中的成分:通常是沒泡了飽和KCl溶液的瓊脂膠體;
鹽橋的作用:一-是使整個裝置構成通路,代替兩電解質溶液直接接觸;
二是平衡電荷,使原電池可以持續形成穩定的電流提高電流效率。
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