化学电源是一个能里储存与转换的装置。放电时,电池将化学能直接转变为电能;充电时则将电能直接转化成化学能储存起来。当正、负极与负载接通时,正极物质得到电子发生还原反应;负极物质失去电子发生氧化反应。外线路有电子流动,电流方向由正极流向负极;电解液中靠离子的移动传递电荷,电流方向由负极流向正极。这样一系列过程构成了一个闭合回路,两个电极上的氧化、还原反应不断进行,闭合通路中的电流就能不断地流过。
如下图
通过实验可以看到:电流计指针发生偏转,说明金属导线上有电流通过。根据指针偏转的方向,可以确定锌片为负极,铜片为正极。锌片开始溶解,而铜片上有金属铜沉积上去。
锌片溶解说明锌片失去电子,成为Zn2+进入溶液,其反应式为:
Zn→Zn2+十2e-
电子由锌片经金属导线流向铜片,溶液中Cue+从铜片上得到电子成为铜原子,在铜片上析出,其反应式为:
Cu2++2e→Cu
上述装置中进行的总反应为:
Zn+ Cu2+→Zn2++Cu
这种借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置称为原电池。上述由铜、锌及其对应离子所组成的原电池叫作铜锌原电池。
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