视频字幕
原电池是将化学能直接转化为电能的装置。它由负极、正极、电解质溶液和外电路组成。在原电池中,负极发生氧化反应失去电子,正极发生还原反应得到电子。电子通过外电路从负极流向正极,形成电流。以锌铜原电池为例,锌作为负极,铜作为正极,电子从锌电极流向铜电极。
电极反应遵循基本规律。负极发生氧化反应,原子失去电子,化合价升高。以锌为例,锌原子失去两个电子变成锌离子。正极发生还原反应,离子得到电子,化合价降低。铜离子得到两个电子变成铜原子。电子从负极流向正极,实现电荷平衡。掌握这些规律是正确书写电极反应式的关键。
负极反应式书写有明确的步骤。首先确定负极材料,在锌铜原电池中是锌。然后写出失电子过程,锌失去电子变成锌离子。接着配平电子数,锌失去两个电子形成二价锌离子。最后检查电荷平衡,左边为零,右边正二价加上两个负一价电子,电荷平衡。因此负极反应式为:锌变成锌离子加两个电子。
正极反应式书写同样有规范步骤。首先确定正极反应物,在锌铜原电池中是铜离子。然后写出得电子过程,铜离子得到电子变成铜原子。接着配平电子数,二价铜离子需要得到两个电子才能变成铜原子。最后检查电荷平衡,左边正二价加两个负一价电子等于零,右边铜原子为零价,电荷平衡。因此正极反应式为:铜离子加两个电子变成铜。
复杂原电池体系需要综合分析。以铁碳原电池为例,铁比碳活泼,铁作负极发生氧化反应,碳作正极,氧气在正极得电子。铝空气电池中,铝作负极失去三个电子,氧气在正极得电子生成水。分析时要注意判断电极活泼性,确定正负极,考虑溶液环境,最后配平电子数。掌握这些要点就能正确书写各种原电池的电极反应式。