2個相同的電極可構(gòu)成原電池嗎？

1、2個相同的電極可構(gòu)成原電池嗎？下一頁 1 2 立足于中學化學的實際 ,從原電池的類型、構(gòu)成條件、工作原理、電動勢的產(chǎn)生機理等方面進行了定性闡述 ,適當拓展了原電池原理的有關(guān)知識 ,以適應(yīng)素質(zhì)教育的要求。原電池 電極 電動勢2個相同的電極可構(gòu)成原電池嗎?許多中學化學教師都會肯定地說“不行 ,因為構(gòu)成原電池的條件之一就是具有2個不同的電極。可是 ,在一次大型公開課上 ,有一組學生做原電池構(gòu)成條件的探究性實驗時 ,將2個相同的鋅電極浸入到硫酸銅溶液后 ,發(fā)現(xiàn)電流計的指針偏轉(zhuǎn)了。為什么會這樣呢?一時間 ,在座的專家、同行議論紛紛 ,但都無令人信服的理論解釋。其實如果我們查閱大學物理化學的電化學局部 ,

2、那么不難找到答案。不過 ,由于大學物理化學的電化學理論重在運用熱力學理論進行定量分析 ,相對中學化學根底而淺顯的電化學知識來說 ,顯得過于深奧難懂 ,更難以向中學生解釋清楚。因此 ,本文結(jié)合中學化學的實際 ,定性地闡述了原電池的有關(guān)知識 ,旨在幫助中學化學教師拓展相關(guān)知識 ,以應(yīng)對素質(zhì)教育的需要。1 原電池的類型使化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ,稱為原電池或簡稱電池。根據(jù)原電池的組成及變化的特點 ,可將電池按以下幾種方式進行分類:(1)按照電池中物質(zhì)所發(fā)生的變化 ,可將電池分為2類:凡電池中電極反響的凈結(jié)果為化學反響者稱為“化學電池 ,凡電池中電極反響的凈結(jié)果僅是高濃度變成低濃度者稱“濃差電池。(2

3、)按照電池包含電解質(zhì)溶液的種類 ,又可將電池分為2類:電池中只含1種電解質(zhì)溶液的稱為“單液電池 ,電池中含有2種電解質(zhì)溶液的稱為“雙液電池。(3)按照電池中能量變化的特點 ,也可將電池分為2類:凡化學能(即體系的吉布斯自由能的減少)全部轉(zhuǎn)化為電能者稱“可逆電池 ,凡化學能只局部轉(zhuǎn)化為電能者稱“不可逆電池。大學課本中只討論可逆電池 ,而可逆電池的電極必須是可逆電極 ,可逆電極的特點是發(fā)生的充、放電反響互為可逆反響 ,如常見的甘汞電極Hg-Hg2Cl2|Cl-的電極反響可表示為:Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-。但中學階段的原電池(除蓄電池或稱可充電電池外)的電極一般是不可逆的 ,即為不可逆

4、電池。盡管如此 ,兩者的工作原理根本相同 ,差異主要在于不可逆電池尚無法運用熱力學理論進行定量分析 ,在此無須將兩者嚴格區(qū)分。故可將電池分為4種根本類型:(1)單液化學電池;(2)雙液化學電池;(3)單液濃差電池;(4)雙液濃差電池。2 4種電池的構(gòu)成條件及工作原理構(gòu)成原電池的必備條件有 ,2個電極 ,電解質(zhì)溶液才連成1個閉合回路 ,此外 ,還必須能自發(fā)地在兩極上發(fā)生化學反響 ,并產(chǎn)生電流。以下分別介紹4種電池的構(gòu)成條件(因相同故略去)及簡要工作原理。(1)單液化學電池:是由化學性質(zhì)不同的2個電極浸在同一電解質(zhì)溶液中組成的電池 ,或者是由不同氣體沖擊浸入同一電解質(zhì)溶液的電極而成的電池。例如 ,

5、不可逆電池:鋅銅原電池Zn|H2SO4|Cu將鋅片、銅片分別浸入H2SO4溶液后 ,由于所產(chǎn)生的電勢差不等 ,所以電子會由電勢較低的鋅片流到電勢較高的銅片 ,使鋅片不斷地失去電子生成Zn2+進入溶液 ,同時H+不斷地在銅片上得到電子生成H2析出 ,電極反響式為 ,負極:Zn-2e-=Zn2+ ,正極:2H+2e-=H2 ,總反響:Zn+2H+=Zn2+H2(2)雙液化學電池:是將2個電極(可以相同也可以不同)分別浸入2種不同的電解質(zhì)溶液中而組成的電池。由于在2種不同的電解質(zhì)溶液的接觸界面上也會產(chǎn)生電勢差 ,并且會影響到整個電池的電動勢的產(chǎn)生(即影響到電流的產(chǎn)生)。為了消除液體接界電勢 ,通常采用的方法是“鹽橋法(即在2種電解質(zhì)溶液之間 ,放置一飽和KCl溶液 ,這樣可使液體接界電勢降低到可以忽略的程