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原電池反應
鎖定
將化學能轉變為電能的裝置稱為原電池。在原電池中,發生的
化學反應是
氧化還原反應。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。
- 中文名
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原電池反應
- 外文名
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Galvanic cell response
- 含 義
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將化學能轉變為電能的裝置
- 反應類型
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氧化還原反應
原電池反應組成條件
組成原電池有四個不可缺少的條件(極、電、路、自發):
兩種活潑性不同的金屬(或另一種為非金屬導體)構成電極;
電解質溶液;
形成閉合迴路;
原電池反應特點
當把鋅板和銅板平行放入盛有稀硫酸的燒杯裏,用連有電流計的導線連接兩極時,可以觀察到三個重要的現象:鋅片溶解,銅片上有氣體逸出,導線中有電流通過。
此外,在食鹽溶液加快生鏽的過程中,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,使得溶液裏的
正電荷過多;同時鋅失去的電子沿導線經電流計流入銅片,使溶液裏原有的
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、銅兩個電極上不斷髮生的
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。
在原電池內
電解質溶液中,陰離子流向負極,陽離子流向正極
[2]
。
原電池反應正負電極判斷
1)根據電極材料:較活潑一極為負,較不活潑的一極為正(與電解質反應得失電子);
2)根據兩極發生的反應:發生氧化反應的一極為負,還原反應的一極為正;
3)根據電極增重還是減重:溶解或減輕的一極為負,增加或放出氣泡的一極為正; (鉛酸電池(Pb-PbO2)可作為經典特例:放電時,由於正極PbO2反應後變為PbSO4,負極Pb反應後也變為PbSO4,重量均有增加,溶液溶質H2SO4有所減少。)
4)根據電子或電流流動方向:電流方向:正→負 電子流向:負→正;
5)根據溶液中離子運動方向:陰離子移向的一極為負,陽離子移向的一極為正
[3]
。
- 參考資料
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1.
周麗, 李和平, 劉慶友. 硫化物礦物原電池反應的實驗研究進展[J]. 礦物岩石地球化學通報, 2007, 26(s1):531-532.
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2.
劉慶友, 李和平, 周麗. 金屬硫化物礦物原電池反應:礦山環境啓示[C]// 中國礦物岩石地球化學學會學術年會. 2007.
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3.
黃應平, 黃麗萍. 原電池反應中離子運動方式的探究[J]. 科教文匯(下旬刊), 2009(12):197-197.