2個(gè)相同的電極可構(gòu)成原電池嗎？

1、2個(gè)相同的電極可構(gòu)成原電池嗎？下一頁(yè) 1 2 立足于中學(xué)化學(xué)的實(shí)際 ,從原電池的類型、構(gòu)成條件、工作原理、電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理等方面進(jìn)行了定性闡述 ,適當(dāng)拓展了原電池原理的有關(guān)知識(shí) ,以適應(yīng)素質(zhì)教育的要求。原電池 電極 電動(dòng)勢(shì)2個(gè)相同的電極可構(gòu)成原電池嗎?許多中學(xué)化學(xué)教師都會(huì)肯定地說(shuō)“不行 ,因?yàn)闃?gòu)成原電池的條件之一就是具有2個(gè)不同的電極?？墒?,在一次大型公開(kāi)課上 ,有一組學(xué)生做原電池構(gòu)成條件的探究性實(shí)驗(yàn)時(shí) ,將2個(gè)相同的鋅電極浸入到硫酸銅溶液后 ,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)了。為什么會(huì)這樣呢?一時(shí)間 ,在座的專家、同行議論紛紛 ,但都無(wú)令人信服的理論解釋。其實(shí)如果我們查閱大學(xué)物理化學(xué)的電化學(xué)局部 ,

2、那么不難找到答案。不過(guò) ,由于大學(xué)物理化學(xué)的電化學(xué)理論重在運(yùn)用熱力學(xué)理論進(jìn)行定量分析 ,相對(duì)中學(xué)化學(xué)根底而淺顯的電化學(xué)知識(shí)來(lái)說(shuō) ,顯得過(guò)于深?yuàn)W難懂 ,更難以向中學(xué)生解釋清楚。因此 ,本文結(jié)合中學(xué)化學(xué)的實(shí)際 ,定性地闡述了原電池的有關(guān)知識(shí) ,旨在幫助中學(xué)化學(xué)教師拓展相關(guān)知識(shí) ,以應(yīng)對(duì)素質(zhì)教育的需要。1 原電池的類型使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ,稱為原電池或簡(jiǎn)稱電池。根據(jù)原電池的組成及變化的特點(diǎn) ,可將電池按以下幾種方式進(jìn)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(xué)反響者稱為“化學(xué)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(diǎn) ,也可將電池分為2類:凡化學(xué)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(xué)能只局部轉(zhuǎn)化為電能者稱“不可逆電池。大學(xué)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(diǎn)是發(fā)生的充、放電反響互為可逆反響 ,如常見(jiàn)的甘汞電極Hg-Hg2Cl2|Cl-的電極反響可表示為:Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-。但中學(xué)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(wú)法運(yùn)用熱力學(xué)理論進(jìn)行定量分析 ,在此無(wú)須將兩者嚴(yán)格區(qū)分。故可將電池分為4種根本類型:(1)單液化學(xué)電池;(2)雙液化學(xué)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(gè)電極 ,電解質(zhì)溶液才連成1個(gè)閉合回路 ,此外 ,還必須能自發(fā)地在兩極上發(fā)生化學(xué)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(jiǎn)要工作原理。(1)單液化學(xué)電池:是由化學(xué)性質(zhì)不同的2個(gè)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(shì)差不等 ,所以電子會(huì)由電勢(shì)較低的鋅片流到電勢(shì)較高的銅片 ,使鋅片不斷地失去電子生成Zn2+進(jìn)入溶液 ,同時(shí)H+不斷地在銅片上得到電子生成H2析出 ,電極反響式為 ,負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+ ,正極:2H+2e-=H2 ,總反響:Zn+2H+=Zn2+H2(2)雙液化學(xué)電池:是將2個(gè)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(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差 ,并且會(huì)影響到整個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生(即影響到電流的產(chǎn)生)。為了消除液體接界電勢(shì) ,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(shì)降低到可以忽略的程