高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

原电池原理知识点(5种类型的原电池纠正你对规律的认识误区)

时间:2023-08-12 作者: 小编 阅读量: 3 栏目名: 高考资讯

一些同学在学习原电池的过程中,由于思考不够深入,对于电化学的基本反应规律陷入了认识的误区,想当然地认为“规律就是这样”,导致审题出现偏差,错而不知。现对5种典型的原电池进行分析,希望可以在一定程度上帮助学生梳理思路!真正参加反应的是氢气和氧气。反应的方程式如下:所以在这个原电池中,Al为负极,Mg为正极,负极上Al失去电子,正极上水中的氢离子得到电子。

一些同学在学习原电池的过程中,由于思考不够深入,对于电化学的基本反应规律陷入了认识的误区,想当然地认为“规律就是这样”,导致审题出现偏差,错而不知。

现对5种典型的原电池进行分析,希望可以在一定程度上帮助学生梳理思路!


  • 【正常型】

第一类:最简单的经典模型之一

相信大家最初接触的原电池就是Cu-Zn原电池(如下图所示)。

当化学老师在课堂上展示这个实验时,大家都认为气泡应该在Zn表面冒出(这是初中化学的经验),但是由于一根“多余的”导线,气泡却在Cu表面冒出,正是这一神奇的现象让大家感受到了化学的无穷魅力,同时引发了同学们的积极思考:这是咋回事啊?

通过讨论,我们知道了原来是Zn失去的电子都跑到了Cu的身上,溶液中的氢离子只能去Cu表面得电子,最终被还原为氢气!

通过研究这个模型,我们还学到了:①原电池的反应必须是自发的氧化还原反应;②活泼金属作负极;③外电路电子定向移动,内电路离子定向移动等规律。

第二类:盐桥模型

实验过程中,我们发现第一类的单液电池在反应一段时间后,电流变得微弱,呈现不稳定的状态。这是由于负极产生的锌离子来不及离开而在Zn电极附近堆积,负极区附近带明显正电,这些带正电的锌离子对电子有束缚作用,不利于电子的失去;同时正极区氢离子的减少,带负电的硫酸根离子来不及离开而在正极堆积,正极区附近带明显负电,这些带负电的锌离子对电子有排斥作用,最终导致电流减弱。

为了保持正负极两侧溶液电中性、输出稳定电流,我们又引入了盐桥,就是下面经典的双液电池(如下图所示)。

反应过程中,盐桥中的氯离子向左侧(负极)的硫酸锌溶液移动,从而与负极区多余锌离子形成中性溶液,解除了对电子的束缚力;同时盐桥中的钾离子向右侧(正极)的硫酸铜溶液移动,与正极区多余的硫酸根离子形成中性溶液,解除了对电子的排斥力。这样就得到了稳定的电流。

第三类:燃料电池

接触了燃料电池(如下图所示),我们知道了原电池怎么反应并不全是电极说了算。下面的电池的两个电极是石墨电极(惰性电极),并不参加反应。真正参加反应的是氢气和氧气。

电解质溶液是稀硫酸

电极反应式为(电解质溶液是稀硫酸)


  • 【看似正常型】

第四类:“坑你没商量”电池

如上图所示,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,思考:

①该原电池的正极为_______。

②该原电池的负极反应式为____________________。

很多同学在拿到这个原电池模型以后,很容易就想到了经典的Cu-Zn原电池模型。想当然的认为活泼金属做负极,金属活动性Mg>Al,所以正极是Al。就这样,完美地掉进了出题人设置的思维陷阱。

我们不应该忽略的问题是电解池的环境。电解质溶液是氢氧化钠溶液,金属活动性强弱不再是决定性因素,高一化学《必修一》学过,镁与氢氧化钠溶液是不反应的,而铝可以和氢氧化钠溶液反应。反应的方程式如下:

所以在这个原电池中,Al为负极,Mg为正极,负极上Al失去电子,正极上水中的氢离子得到电子。负极反应式如下:


  • 【看似异常型】

第五类:浓差电池

请先来看下面一道题(部分节选):

很多同学发现,并不能直接利用金属活泼性判断电池的正负极,因为电池两侧的电池和电解质溶液都是一样的,貌似不存在氧化还原的规律,瞬间感觉此题异常,疑点重重。

但只要认真读题就会捕获到关键信息:“浓差电池”、“银离子浓度越大,氧化性越强”。

具体分析反应过程:根据题干描述,实验开始时,先闭合K1,断开K2,此时为电解池,右侧(B)Ag为阳极,Ag失去电子被氧化生成银离子,同时硝酸根离子通过离子交换膜移向左池,左池中的银离子得到电子变成银单质,最终导致右侧银离子浓度大于左侧,此时两侧银离子形成了浓度差;一段时间后,再断开K1,闭合K2,此时形成浓差电池,右侧银离子浓度更大,根据提示“银离子浓度越大,氧化性越强”,可判断出左侧的银离子将会失电子被氧化,右侧的银离子将会得电子被还原。分析到这里,疑惑就解开了。

  • 总结:

原电池题型变来变化去,但基本规律始终是不变的,那就是“剂强物弱”,即氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物“,在做题过程中,只要认真读题,深入进行分析,别想当然地认为怎样怎样,必定可以打破思维定式,突破自己。

    推荐阅读
  • 熟土豆吃起来酸的(居然是这个原因)

    下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!熟土豆吃起来酸的土豆吃起来酸是因为土豆储藏条件不恰当了。土豆是马铃薯的块茎,马铃薯块茎在无氧或氧气太缺乏的情况下进行无氧呼吸作用,它的产物并不是酒精而是乳酸,因此吃起来会有酸的味道。如果土豆(马铃薯)长期在这种条件下储存是很容易坏掉的,当乳酸积累到一定程度就会毒害细胞,最后导致块茎的腐烂。有一点发酸正是无氧呼吸的初期,正是变坏的开始。

  • 蒸蛋糕什么可以代替保鲜膜(蒸蛋糕可以用那种物品代替保鲜膜)

    蒸蛋糕什么可以代替保鲜膜蒸蛋糕时,如果没有保鲜膜,可以用塑料袋代替保鲜膜。蒸蛋糕之所以用到保鲜膜,是为了不让盖子上的水滴滴入到蛋糕上面,若是家里没有保鲜膜,也可以不用保鲜膜盖住。其实,蒸蛋糕的时候,最好是盖上一层保鲜膜,注意要在保鲜膜上面扎一些孔洞,这样有利于水汽出来,而且蒸好后,蛋糕涨发的很饱满。一般保鲜膜进行高温加热的时候,会释放出一定的有害物质,所以可以用粘膜纸来包裹蛋糕。

  • 微信群里怎么创建相册(微信怎么创建群相册)

    群相册是腾讯官方推出了的“群相册服务”小程序,与QQ群相册功能类似,旨在帮助微信群用户永久保存图片,对于一些亲人群、朋友群、工作群用户来说,有时候会非常有用,上传的照片不会丢失。c)微信群相册删除照片方法4、虽然微信群中的照片是永久保存的,但如果不想要了,也是可以删除的。在群相册查看照片页面,管理者可以点击下方的“删除”按钮,删除不需要的照片,操作方法如下。

  • 狂野之心怎么过河(建造系统将拓展探索和战斗的可能性)

    光荣特库摩昨晚宣布,与EA合作开发的奇幻日式狩猎动作游戏《狂野之心》将于2023年2月17日发售,同时放出了本作的首个宣传片。这套建造系统将拓展探索和战斗的自由度与可能性。《狂野之心》的地图分为数个大型狩猎区域,而非一整个开放世界。如果从概念规划阶段算起,《狂野之心》已经经历了4年的开发。《狂野之心》将会于2023年2月17日发售,登陆XboxSeriesX|S、PS5和PC平台,支持至多3人联机合作。

  • 微博怎么发文章(电脑端手机端分别介绍)

    微博怎么发文章?微博怎么发文章电脑端:登录微博后,在微博首页找到头条文章,进入文章编辑页;添加文章封面,输入标题,正文;在正文插入图片,视频等,让文章更美观有吸引力;文章预览,编辑满意后点击下一步;选择阅读权限,粉丝可阅读全文或者所有人可以阅读;都编辑好之后,点击发布就可以了。

  • 买翡翠手镯技巧(购买翡翠手镯要注意哪些)

    买翡翠手镯技巧认清市场,翡翠的价值难以用金钱进行衡量,这一点必须要有具体的认识,更不要想着以低价就能买到理想的好翡翠,事实上翡翠难以用淘宝这样的行为来进行,想要拥有好的翡翠,就要认清市场行情,价格高的翡翠未必为正品,但价格低的翡翠一定是假的,翡翠本身的工艺,翡翠原本的出身,翡翠的灵魂等都会影响到价格,故在挑选的时候,如果你选择的是低价翡翠,就不要指望它是正品。

  • 扒迪丽热巴看鹿晗演唱会(热巴丽姬传开播网友直呼鹿晗)

    不过两人的关系到底是怎样的呢,细节决定一切,这些小细节可是把鹿爷的态度全表明出来了。在一期飞椅环节,因为迪丽热巴怕水,在跳到泳池里的时候,一脸惊慌,重点不在热巴的表情,而在于鹿晗的绅士手下线了!鹿晗的绅士手可是远近闻名,但是对于热巴,这时候可就没有了~伸手想去扶热巴。恰巧鹿晗在快本上说过自己喜欢半圆不尖的女孩子,网友纷纷表示这是撒狗粮的意思啊。

  • 做银丝面的步骤(做银丝面的步骤介绍)

    跟着小编一起来看一看吧!做银丝面的步骤用料:娃娃菜3-5片、盐适量、牛肉汤一碗、银丝面一块。锅里加水煮面,煮面同时另起锅烧肉汤再加一碗水,放娃娃菜等水开。面断生捞出,倒入肉汤里入味,一个人口味再撒点盐。取出面,摆上娃娃菜,倒汤即可。

  • 晨跑多少公里最好(晨跑和夜跑哪个更健康)

    而人体的活动能力在晚上被充分开发出来,这时候跑步,身体更容易适应运动节奏。

  • 简单日语口语考试机构有哪些(得到别人夸奖你该怎么回答)

    简单日语口语考试机构有哪些在平时的校园生活里,日常生活中,你有没有遇到没日本人表扬的情况呢?但在当时的那种情况下,大家应该有所表示,对于对方的夸奖也要有礼貌的回应,那么当别人夸奖你时,大家应该怎样用日语来回答比较合适呢?先不管日本人是在和我们客套还是真心实意的在赞扬我们,遇到这种情况我们应该怎么回答呢?/没有你说的那么好。