铜锌原电池 盐桥，取出盐桥后，锌为什么失去电子

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-01-02 16:05 标签： 铜锌原电池装置图
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下载所得到的文件列表学年高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池学案 新人教版选修4.doc
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学年高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池学案 新人教版选修4.doc第四章电化学基础第一节原电池
[目标导航] 1.以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理。2.学会判断原电池的正、负极。3.掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。
一、原电池的工作原理
1.理清氧化还原反应的两条线索
(1)还原剂―→失电子―→元素化合价升高―→被氧化―→发生氧化反应。
(2)氧化剂―→得电子―→元素化合价降低―→被还原―→发生还原反应。
2.原电池构成的条件:
(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3.原电池是将化学能转化为电能的装置,原电池内发生的反应属于氧化还原反应。
(1)分析下图所示原电池装置并填空。
原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
(2)电子流动方向和电流方向
①外电路:电子由Zn电极经过导线流向铜电极,电流由铜电极流向Zn电极;
②内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
【合作探究】
1.(1)写出右图装置中电极反应式和总反应式。
答案负极:Zn-2e-===Zn2+
正极:Cu2++2e-===Cu
总反应式:Zn+Cu2+===Zn2++Cu
(2)随着时间的延续,电流表的指针偏转角度逐渐减小,最终没有电流通过,为什么?
答案由于锌片与CuSO4溶液直接接触,在反应一段时间后,难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面直接被还原,一旦有少量铜在锌片表面析出,即在负极(锌)表面也构成了原电池,进一步加速铜在负极表面析出,致使向外输出的电流减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后,反应终止,也就无电流产生。
2.如图装置,可使原电池不断地产生电流,试分析其原理。
(1)当有盐桥存在时,在ZnSO4溶液中,锌片逐渐溶解,即Zn被氧化,锌原子失去电子,形成Zn2+进入溶液;从锌片上释放出的电子,经过导线流向铜片;CuSO4溶液中的Cu2+从铜片上得到电子,被还原成为金属铜并沉积在铜片上;随着反应的进行,左边烧杯的溶液中c(Zn2+)增大(填“增大”、“减小”或“不变”),右边烧杯的溶液中c(Cu2+)减小。同时,盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液,K+会移向CuSO4溶液,使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电流。
(2)取出盐桥后,由于Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液,使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电;同时Cu2+获得电子成为金属铜沉淀在铜片上,使CuSO4溶液因SO相对增加而带负电。这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成电流中断,构不成原电池。
3.在上题图中,盐桥的作用是什么?
答案(1)盐桥中通常装有含有琼脂的KCl饱和溶液,能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。离子在盐桥中能定向移动,通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续传导。
(2)使用盐桥是将两个半电池完全隔开,使副反应减至最低程度,可以获得单纯的电极反应,便于分析放电过程,有利于最大限度地将化学能转化为电能。
二、原电池原理的应用
【练一练】
1.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电流由D→导线→C;③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应。据此,判断四种金属的活动性顺序是( )
A.A&B&C&D B.A&C&D&B
C.C&A&B&D D.B&D&C&A
解析金属与稀H2SO4组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,H+在正极表面得到电子生成H2;电子流动方向由负极→正极,电流方向则由正极→负极。在题述原电池中,A、B作电极的原电池中,A为负极,金属的活动性顺序为A&B;C、D作电极的原电池中,C为负极,金属的活动性顺序为C&D;A、C作电极的原电池中,A为负极,金属的活动性顺序为A&C;B、D作电极的原电池中,D为负极,金属的活动性顺序为D&B。综上可知,金属的活动性顺序为A&C&D&B。
2.利用原电池原理,可以加快化学反应的进行,原因是氧化反应和还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,使化学反应加快。如实验室中用Zn与稀H2SO4反应制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液。这样做的原因是Zn与置换出的Cu、稀H2SO4构成了原电池,加快了反应的进行。
【合作探究】
1.在原电池中,负极的金属性一定比正极的金属性强吗?试举例说明。
答案不一定。在判断原电池正、负极时,不要只考虑金属活动性的相对强弱,还要考虑电解质溶液。故应由电池反应来确定电极名称,发生氧化反应的金属作负极。如下图甲池中Mg作负极:Mg-2e-===Mg2+,Al作正极:2H++2e-===H2↑;乙池中由于镁不与强碱反应而Al和NaOH溶液能反应,所以Al作负极:Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,Mg作正极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
2.为什么实验室用粗锌比用纯锌与稀硫酸反应速率快?
答案因为粗锌中锌、杂质和稀H2SO4构成了原电池,减小了粒子运动时的相互干扰。
3.利用反应Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2设计一个原电池,画出装置图(带盐桥)写出电极反应式。
负极:Cu-2e-===Cu2+
正极:2Fe3++2e-===2Fe2+
一、原电池原理及正、负的判断
【例1】下列有关原电池的说法中正确的是( )
A.在内电路中,电子由正极流向负极
B.在原电池中,一定是相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极
C.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生
D.原电池工作时,可能会伴随着热能变化
解析 A项,内电路中不存在电子的移动;B项,若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池,则负极是铝;C项,若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池,则正极表面析出铜,没有气泡产生。
【归纳总结】正负极的判断方法
活动性较强的金属
活动性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向
电子流出极
电子流入极
电解质溶液中离子定向流动的方向
阴离子移向的电极
阳离子移向的电极
电流流入极
电流流出极
与电解质溶液能否发生反应
能自发发生氧化还原反应的金属
不能自发发生氧化还原反应的金属(非金属)
电极增重或有气泡产生
变式训练1 分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )
A.①②中Mg作负极,③④中F1
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在铜锌原电池中，为什么锌片会自己自动失去电子收藏
Zn又不和硫酸锌反应...
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理论上 任何不同的两相间 都会发生电子流动因为不同两相的电子逸出功是不同的即使是两个浓度不同的同种溶液之间也会发生电荷转移
是硫酸锌,电子是通过盐桥而转移的,根据电势差反映出锌比铜的活泼性大,Zu+Cu2+==Zn2+Cu
构成了Zn2+/Zn半电池
氧化锌。。。。
电动势能 E
楼上的各位根本不知道别人问什么
电势差。。。
锌失去电子要吸收的能量比铜离子得到电子要放出的能量小，所以电子会自发转移
建议楼主去复习高中物理静电场 实在不懂去物理吧问电势差
登录百度帐号推荐应用因为他最外层只有两个电子比较容易失去电子
此是大学的电化学内容。
首先要知道在金属中存在着金属键，此键的形成可以看作是金属原子间相互作用造成金属的一些价电子从金属原子上脱离而形成相对自由移动的“自由电子...
复合物I又称NADH 脱氢酶(NADH dehydrogenase)或NADH-CoQ 还原酶复合物, 功能是催化一对电子从NADH传递给CoQ，复合物Ⅰ含有黄...
其实很简单
原电池的形成原理是：有电解质溶液，有活动性不同的金属或非金属，要形成闭和回路。
因为ZN比CU活动性强，根据原电池的性质，活动性强的失去电子，变为正...
答: 从你怀孕的时候开始就会开骨缝,不过到生产前是开的最明显力度最大的,宫缩会引起开骨缝。
答: 选择投资理财现在也是可以认可的投资行为，毕竟银行利率低，投资实业风险也高，只要找对平台还是不错的。多关注下平台的稳定性与安全性，汇报过高的可信度差些。
答: 投资，最注重的就是资本回报。找一个风险小、收益高的投资项目很重要。股票最初进入中国时没有人敢购买，随着时间的推移，越来越多的人了解并参与到股票市场中，2000到...
答: http://www.100ppi.com/exchange/detail-2.html
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