内容正文:
第四章 化学反应与电能
原电池的再认识
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现代生活离不开方便实用的化学电源,各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。
通过必修二的学习,我们已经知道,将锌片、铜片置于硫酸铜溶液中并以导线连接起来组成原电池,可以获得电流。
任务一 单液原电池
问题1:你能根据铜锌原电池的理论模型,总结原电池的电流是如何形成的?
问题2:单液原电池有哪些不足之处?如何改进?
任务二 双液原电池
问题3:双液原电池工作时,什么驱使了电子在两极间定向移动形成电流?
电势差
任务三 基于电极电势再认识原电池
资料卡片--电极电势的能斯特方程
将电池反应 aA+bB===cC+dD 分成两个半反应:
正极:aA+ze-== cC A:氧化型 C:还原型
负极:bB-ze-== dD D:氧化型 B:还原型
Θ为标准电极电势,温度相同的同一电极,标准电极电势相同;
z为电极反应中转移电子数
Θ +
电极电势:
Θ +
问题4:根据上述材料及给出的数据,请判断Zn-Cu双液原电池是否可行?
Θ(Cu2+/Cu)= +0.342 V
Θ(Zn2+/Zn)= -0.762 V
电解质溶液 ZnSO4、CuSO4均为0.1 mol/L
任务三 基于电极电势再认识原电池
Θ +
电极电势:
Θ+
问题5:结合你对电极电势的理解,分析影响电极电势的外因有哪些?
正极:aA+ze-== cC A:氧化型 C:还原型
负极:bB-ze-== dD D:氧化型 B:还原型
温度
浓度
任务四 设计原电池
用品:CuSO4溶液(0.1 mol/L、2 mol/L)、铜片、烧杯、盐桥、导线、电流表、离子交换膜(任选)
要求:画出工作原理示意图,标明电极和电极反应、标明电子和离子转移方向
Θ +
电极电势:
Θ +
正极:aA+ze-== cC A:氧化型 C:还原型
负极:bB-ze-== dD D:氧化型 B:还原型
电化学上把因两极间电解质浓度不同,或电极上反应物的浓度不同而产生电动势的这一类电池成为浓差电池。
问题6:再次思考,构成原电池的条件有哪些?
①有两种活动性不同的电极
②电解质溶液或熔融电解质;
③形成闭合回路;
④自发进行的氧化还原反应。
正负极区域存在电势差
Traveling Light
Joel Hanson
Traveling Light, track 1
Other
208783.17
XXX -
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