原電池的工作原理,電池的工作原理是什麼

時間 2021-12-18 21:47:20

1樓:匿名使用者

原電池反應屬於放熱的反應,一般是氧化還原反應,但區別於一般的氧化還原反應的是,電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的,而是還原劑在負極上失電子發生氧化反應,電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。

兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合迴路,使兩個電極反應不斷進行,發生有序的電子轉移過程,產生電流,實現化學能向電能的轉化。

非氧化還原反應一樣可以設計成原電池。從能量轉化角度看,原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看,原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經外接導線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。

原電池(英語:primary cell),又稱一次電池,是化學電池的一種,以化學能轉變為電能而提供電力。一次電池只可放電一次,當內裡的化學物質全部起了化學作用後便不能再能提供電能,也不能將外部提供的電力儲起,因此完全放電後便不可再用,這是因為其電化反應不可逆轉。

有別於可以反覆多次充電(儲起外部提供的電力)後再放電的蓄電池。

2樓:

呵呵 樓上的被揭穿了。樓主的問題我在高中時也疑惑過。具體解答是這樣的

其實樓主的疑問很正確。確實在溶液中,陰陽離子會直接發生離子反應,不過,少之又少

水的導電性肯定沒有金屬好吧。對嗎?

那還有,在陽極那段,肯定金屬是要失去電子的速度比陰極的溶質快 既然這邊金屬已經失去電子,那在另一端一定要急於得到電子。這個速率是我們想象不到的。

所以在陰極,金屬會不顧一切的從溶質中搶奪電子。為什麼呢?因為如果物質失去的本身構成的電子,或者是原子核,那麼這個物質就會湮滅。自然界不允許這樣的情況自主的發生。

那麼既然有金屬這麼好的導電介質,電子為什麼還要去和水較勁呢。當電子想通過水和陽離子發生反應時,金屬已經把電子奪走了~~。

答案就是這樣,你還算滿意吧。

新的補充:

可能樓主對原電池的原理不太清楚。當兩個金屬棒插入乙個離子溶液中時,其中乙個金屬棒會因為溶液中存在陽離子而把其本身的金屬電子奪走(也就是溶液中的正離子(正極)引了金屬中的電子(負極))

這時,嚴格意義上講,被奪走電子的那個金屬棒已經帶上正電了。因為失去了金屬電子,導體棒的正負電荷不平均,正的比負的多了,所以帶正電。

之後,你會把這兩個導體棒的兩端作為電源的兩級(因為是原電池嘛,既然是電池,那就得用啊)接上用電器(也就是導體)。

這時,失去了電子的導體棒金屬棒,用電器,沒有失去電子的導體棒,已經連通,我們可以把他們當成乙個物體看了。上面已經說了,失去電子的導體棒帶了正電。現在這三個物體已經相連通,那麼他們一定帶了相同性質的電----正電。

以後的問題就好解決了,既然會帶正電,那麼原來沒有失去電子的導體棒插入離子溶液中之後,當然會吸引溶液中的負離子了。也就是形成電流了。

至於樓主問為什麼溶液中的正離子不會和溶液中的負離子直接在水中反應,我已經說了:會發生反應,不過很少,原因在上次的答覆中也有了。 呵呵~~

3樓:匿名使用者

①原電池的工作原理是將氧化還原反應分在正 (還原)、負 (氧化)兩極進行,負極上失去的 電子流入正極,從而產生電流。 ②正負兩極上進出電子總數相等,根據電子守恆 正負兩極上進出電子總數相等,根據電子守恆 原理可進行許多有關電極反應的計算。 原理可進行許多有關電極反應的計算。

③原電池反應跟直接反應差別: 原電池反應跟直接反應差別: 反應速率加快;一般只有乙個電極直接參加反應。

可製作各種電池,如乾電池、 ④利用原電池原理 可製作各種電池,如乾電池、鉛 蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。 蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池 。

形形色色的電池

4樓:龍哥愛化學

輕鬆學習原電池原理 高中化學必修二 學化學真容易

5樓:渠振鍾離傲冬

將氧化還原反應分別放在兩個容器中進行,使得轉移電子通過外接導線,從而獲得電流。

6樓:匿名使用者

氧化還原反應

鋅是活潑金屬,易失電子,因此是原電池的負極,當鋅失去的電子通過外電路流到銅電極時,就會使溶液中的氫離子的電子從而生成氫氣,整個過程中,銅沒有參加反應,在鋅上發生的是氧化反應,銅上是還原反應

電池的工作原理是什麼

7樓:種花家的小公尺兔

在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。

正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、鹼、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。

當外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。

當外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部,由於電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應,以及反應物和反應產物的物質遷移。

電池能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產生電能的小型裝置。如太陽能電池。

電池的效能引數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量**,可以得到具有穩定電壓,穩定電流,長時間穩定供電,受外界影響很小的電流,並且電池結構簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,效能穩定可靠。

8樓:許昌的比較差

電池的正極材料是鈷酸鋰(licoo2),負極材料是石墨(c)

1、充電的時候,在外加電場的影響下,正極材料licoo2分子裡面的鋰元素脫離出來,變成帶正電荷的鋰離子(li+),在電場力的作用下,從正極移動到負極,與負極的碳原子發生化學反應,生成lic6,於是從正極跑出來的鋰離子就很「穩定」的嵌入到負極的石墨層狀結構當中。

從正極跑出來轉移到負極的鋰離子越多,這個電池可以儲存的能量就越多。

2、放電的時候剛好相反,內部電場轉向,鋰離子(li+)從負極脫離出來,順著電場的方向,又跑回到正極,重新變成鈷酸鋰分子(licoo2)。從負極跑出來轉移到正極的鋰離子越多,這個電池可以釋放的能量就越多。

在每一次充放電迴圈過程中,鋰離子(li+)充當了電能的搬運載體,周而復始的從正極→負極→正極來回的移動,與正、負極材料發生化學反應,將化學能和電能相互轉換,實現了電荷的轉移,這就是「鋰離子電池」的基本原理。

由於電解質、隔離膜等都是電子的絕緣體,所以這個迴圈過程中,並沒有電子在正負極之間的來回移動,它們只參與電極的化學反應。

擴充套件資料

常見電池

1、鋅錳乾電池

鋅-錳電池具有原材料**豐富、工藝簡單,**便宜、使用方便等優點,成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅-錳電池以鋅為負極,以二氧化錳為正極。按照基本結構,鋅-錳電池可製成圓筒形、扣式和扁形,扁形電池不能單個使用,可組合疊層電池(組)。

按照所用電解液的差別將鋅-錳電池分為三個型別:

(1)銨型鋅-錳電池:電解質以氯化銨為主,含少量氯化鋅。

(2) 鋅型鋅-錳電池:又稱高功率鋅-錳電池,電解質為氯化鋅,具有防漏效能好,能大功率放電及能量密度較高等優點,是鋅-錳電池的第二代產品,20世紀70年代初首先由德國推出。與銨型電池相比鋅型電池長時間放電不產生水,因此電池不易漏液。

(3) 鹼性鋅-錳電池:這是鋅-錳電池的第三代產品,具有大功率放電效能好、能量密度高和低溫效能好等優點。

鋅-錳電池額定開路電壓為1.5v,實際開路電壓1.5-1.

8v ,其工作電壓與放電負荷有關,負荷越重或放電電阻越小,閉路電壓越低。用於手電筒照明時,典型終止電壓為0.9v,某些收音機允許電壓降至0.

75v。

2、鋰原電池

又稱鋰電池,是以金屬鋰為負極的電池總稱。鋰的電極電勢最負相對分子質量最小,導電性良好,可製成一系列貯存壽命長,工作溫度範圍寬的高能電池。

根據電解液和正極物質的物理狀態,鋰電池有三種不同的型別,即:固體正極—有機電解質電池、液體正極—液體電解質電池、固體正極—固體電解質電池。li—(cf)n的開路電壓為3.

3v,比能量為480w·h·l-1,工作溫度在-55~70℃間,在20℃下可貯存10年之久!

它們都是研製的新產品,主要用於軍事、空間技術等特殊領域,在心臟起搏器等微、小功率場合也有應用。鋰電池與鋰離子電池不同。前者是一次電池,後者可反覆充電。

3、蓄電池

蓄電池在放電過程中屬於原電池反應。這類電極反應都有電解質溶液參與,如果能分析清楚電解質溶液是否參與電極反應,那麼負極的電極反應式和正極的電極反應式的書寫就可迎刃而解了。

9樓:吃番茄的土豆

電池的工作原理如下:

在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。

負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、鹼、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。

當外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。當外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部,由於電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應,以及反應物和反應產物的物質遷移。

電荷在電解質中的傳遞也要由離子的遷移來完成。

因此,電池內部正常的電荷傳遞和物質傳遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時,電池內部的傳電和傳質過程的方向恰與放電相反;電極反應必須是可逆的,才能保證反方向傳質與傳電過程的正常進行。

因此,電極反應可逆是構成蓄電池的必要條件。g為吉布斯反應自由能增量(焦);f為法拉第常數=96500庫=26.8安·小時;n為電池反應的當量數。

這是電池電動勢與電池反應之間的基本熱力學關係式,也是計算電池能量轉換效率的基本熱力學方程式。

實際上,當電流流過電極時,電極電勢都要偏離熱力學平衡的電極電勢,這種現象稱為極化。電流密度(單位電極面積上通過的電流)越大,極化越嚴重。極化現象是造成電池能量損失的重要原因之一。

極化的原因有三:

①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化;

②由電極-電解質介面層中電荷傳遞過程的阻滯造成的極化稱為活化極化;

③由電極-電解質介面層中傳質過程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應面積、減小電流密度、提高反應溫度以及改善電極表面的催化活性。

擴充套件資料:

常見電池有:

1、乾電池

乾電池也叫錳鋅電池,所謂乾電池是相對於伏打電池而言,所謂錳鋅是指其原材料。針對其它材料的乾電池如氧化銀電池,鎳鎘電池而言。錳鋅電池的電壓是15v。

乾電池是消耗化學原料產生電能的。它的電壓不高,所能產生的持續電流不能超過1安培。

2、鉛蓄電池

蓄電池是應用最廣泛的電池之一。用乙個玻璃槽或塑料槽,注滿硫酸,再插入兩塊鉛板,一塊與充電機正極相連,一塊與充電機負極相連,經過十幾小時的充電就形成了一塊蓄電池。它的正負極之間有2伏的電壓。

蓄電池的好處是可以反覆多次使用。另外,由於它的內阻極小,所以可以提供很大的電流。用它給汽車的發動機供電,瞬時電流可達20多安培。

蓄電池充電時是將電能貯存起來,放電時又把化學能轉化為電能。

3、鋰電池

以鋰為負極的電池。它是60年代以後發展起來的新型高能量電池。按所用電解質不同分為:

①高溫熔融鹽鋰電池;

②有機電解質鋰電池;

③無機非水電解質鋰電池;

④固體電解質鋰電池;

⑤鋰水電池。

鋰電池的優點是單體電池電壓高,比能量大,儲存壽命長(可達10年),高低溫效能好,可在-40~150℃使用。缺點是**昂貴,安全性不高。另外電壓滯後和安全問題尚待改善。

大力發展動力電池和新的正極材料的出現,特別是磷酸亞鐵鋰材料的發展,對鋰電發展有很大幫助。

4、水果電池

水果電池是利用水果中的化學物質和金屬片發生反應產生電能的一種電池。

水果電池的發電原理是:兩種金屬片的電化學活性是不一樣的,其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質的氫離子,由於產生了正電荷,整個系統需要保持穩定(或者說是產生了電荷,電荷造成下列結果)。

所以在組成原電池的情況下,自由電子從迴路中保持系統的穩定,這樣的話理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關,(如果是要表達為乙個函式關係的話,那麼這個函式其實是和離子強度有關的而且還是定量關係,和離子濃度有定性的關係),在此情況下,如果迴路的長度改變,勢必造成迴路的改變,所以也會造成電壓的改變。

原電池的工作原理,電池的工作原理是什麼

純手打,有幫助採納 通俗 電池內有化學物質,靠化學能發電,所以電池漏了不要亂丟,科學 正級材料 mno2 石墨棒負極材料 鋅片 電解質 nh4cl zncl2及澱粉糊狀物 電池符號可表示為 zn zncl2 nh4cl 糊狀 mno2 c 石墨 負極 zn 2e zn2 正極 2mno2 2nh4 ...

原電池原理歸納總結,原電池的原理

所謂原電池,可認為是一種這樣的裝置 能夠使化學能轉變成電能。也就是說,它能夠使物質發生得失電子的化學反應時,這些發生轉移的電子在外電路中形成定向流動。這樣就要求電極與電解質溶液能發生氧化還原反應。即使不發生反應,也要能夠使電子從一極流向另一極。比如濃差極化電池 常見的電池有 一 zn 2e zn2 ...

充電電池工作原理,電池的工作原理是什麼

說說電池的放電過程先,電池就是把化學能轉化為電能的裝置。以鋅銅原電池電池為例 鋅片 zn 2e zn2 氧化反應 負極 e 銅片 2h 2e h2 還原反應 正極 總式 zn 2h zn2 h2 這就是電池的放電過程 活性不同的兩種物質之間電子的轉移 發生的條件 活潑性不同的兩個電極 金屬與金屬或石...

鋰電池的工作原理,鋰離子電池的工作原理

文化永生 鋰電池分為鋰金屬電池和鋰離子電池兩種。1 鋰金屬電池 鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料 金屬鋰或其合金金屬為負極材料 使用非水電解質溶液的電池。放電反應原理為 li mno2 limno2 2 鋰離子電池 鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料 石墨為負極材料 使用非水電解質...

化學電池原理,電池的工作原理是什麼

是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流。又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是只能將化學能轉換為電能,簡單說就即是不能重新儲存電力,與蓄電池相對。原電池的形成條件 原電池的工作原理原電池反應屬於放熱的氧化還原反應,但區別於一般的氧化還原反應的是,電子...