高一化学原电池
高一化学原电池笔记
高一化学原电池笔记摘要:一、原电池的定义和组成1.原电池的定义2.原电池的组成二、原电池的工作原理1.化学能与电能的转换2.电子的流动三、原电池的分类及特点1.干电池2.湿电池3.燃料电池四、原电池的性能评价1.电压2.电流3.能量密度五、原电池的应用领域1.便携式电子设备中的应用2.能源存储和电网调节3.电动汽车和新能源交通领域六、原电池的发展趋势与挑战1.新型材料的研究与应用2.环保和可持续发展3.国内外政策、标准与产业现状分析正文:【高一化学原电池笔记】一、原电池的定义和组成原电池是一种将化学能转换为电能的装置。
它主要由两个电极(正极和负极)、电解质和外部电路组成。
正极发生氧化反应,负极发生还原反应,两者之间通过电解质传递电子,形成闭合回路,从而产生电流。
二、原电池的工作原理原电池的工作原理基于氧化还原反应。
在正极,化学物质发生氧化反应,失去电子;在负极,化学物质发生还原反应,获得电子。
电子从正极流向负极,通过外部电路产生电流。
同时,溶液中的离子在电场作用下向电解质中迁移,形成电势差。
三、原电池的分类及特点根据电解质的状态,原电池可分为干电池、湿电池和燃料电池。
干电池和湿电池主要应用于便携式电子设备,具有较高的电压和电流;燃料电池则以高效、环保和可持续发展为特点,广泛应用于能源存储和电网调节等领域。
四、原电池的性能评价原电池的性能评价主要包括电压、电流和能量密度。
电压和电流是衡量电池输出功率的重要指标,而能量密度则反映了电池的储能能力。
在实际应用中,原电池需要在这几个指标之间进行权衡。
五、原电池的应用领域原电池广泛应用于便携式电子设备(如手机、笔记本电脑等)、能源存储和电网调节、电动汽车和新能源交通等领域。
随着科学技术的进步,原电池在新能源领域的应用将越来越广泛。
六、原电池的发展趋势与挑战原电池的发展趋势主要表现在新型材料的研究与应用、环保和可持续发展等方面。
目前,研究者们正致力于开发新型电极材料、电解质材料和结构设计,以提高原电池的能量密度、电压和电流等性能指标。
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置,广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极,电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时,化学反应会导致电子在电路中流动,产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池,它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点,广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质(如氢气、甲醇等)作为燃料,通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点,在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备,如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长,成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置,被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点,有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置,在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课,我们了解了原电池的构成和工作原理,以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中,进一步加深对原电池的理解。
谢谢!。
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳原电池是指在化学反应中产生电场和电势差,利用化学能转化为电能的一类电池。
原电池的基本特点是,所产生的电能依靠化学反应而非外界能源,因此具有自主性。
下面将介绍原电池的知识点。
1. 原电池的构成原电池由两种不同金属和一种离子溶解物组成。
其中,一种金属作为负极,另一种金属则作为正极,溶解物则是电解质。
另外还有一种被称作“盐桥”的物质,可以将电池内部的溶液连结起来,使其处于电中性状态。
2. 电解质电解质是指能支持正离子和负离子之间的化学反应,并与电子交换的物质。
在原电池中,电解质经过电解作用后将被氧化或还原,从而释放或吸收电子,最终导致电荷分离和电势差的产生。
3. 电动势电动势是指原电池在不连接外部电路时所能够产生的电势差。
在原电池中,电荷得以沿着电场线进行传递,而电电势则表示这些电荷在经过电路时所能够产生的功率与所消耗的能量之比。
这比值就是电势差。
4. 极性反转在某些原电池中,可能会出现极性反转的情况。
这是由于在电池反应中,正负极上生成的电荷有可能会被再次还原或氧化,从而导致原来的电势差发生逆转。
5. 电极反应在原电池中,电极反应是化学反应的本质。
它是指在电极表面,金属和离子之间发生的化学变化。
对于不同的原电池,电极反应也各不相同。
6. 阻滞电池当原电池中的一种电极和电解质发生反应时,有可能会形成一些难以传递的物质,从而影响电池的正常运行。
这种情况下,电池无法提供足够的电流,被称为阻滞电池。
7. 废旧电池的回收废旧电池中所含有的金属和化学物质对环境和人类健康都有一定的危害。
因此,对于废旧电池的回收和处理是必要的。
一般情况下,回收废旧电池的方法包括物理分拣、化学处理、电化学处理等。
总而言之,原电池是一种在化学反应中产生电场和电势差的电池,具有自主性。
它由两种不同金属和一种电解质组成,通过电极反应来产生电能。
废旧电池的回收和处理是非常重要的。
最新人教版高中化学《原电池》实验数据记录
最新人教版高中化学《原电池》实验数据
记录
实验背景
原电池是一种常见的化学电池,产生电能的原理是化学反应中的氧化还原反应。
通过记录实验数据,我们可以了解原电池的工作原理和性能。
实验材料和仪器
- 架设原电池的玻璃管
- 干净的铜片和锌片
- 浓硫酸溶液
- 万用表
- 导线
实验步骤
1. 将玻璃管放置在桌子上,用夹子固定好。
2. 在玻璃管内侧贴上一小块滤纸,用来吸附硫酸溶液。
3. 将铜片和锌片分别连接到玻璃管两端的电极夹上。
4. 将铜片浸泡在浓硫酸溶液中,使其完全浸泡。
5. 测量原电池的电压,记录下来。
6. 更换浓硫酸溶液,重复步骤4和5,记录多组数据。
实验数据记录
以下是实验过程中记录的原电池的电压数据:
实验结果分析
根据记录的数据,我们可以看出不同实验组的原电池电压略有差异,但整体在0.7V到0.9V之间波动。
这说明原电池的电压稳定性较好,并且可以正常工作。
实验结论
通过本次实验,我们成功记录了原电池的实验数据,并得出了实验结果。
原电池是一种常见且可靠的化学电池,在电化学实验和应用中具有重要作用。
以上为最新人教版高中化学《原电池》实验数据记录。
化学原电池与电解池知识点高一
化学原电池与电解池知识点高一在高一化学学习中,我们将接触到一些关于电化学的知识,其中包括化学原电池和电解池。
本文将重点介绍这两个知识点,并深入探讨它们的原理和应用。
一、化学原电池1. 概念化学原电池是基于化学反应能够直接转化为电能的一种装置。
它由两个不同金属的电极和浸泡在电解溶液中的电解质组成。
2. 原理化学原电池的工作原理是通过化学反应进行氧化还原反应,将产生的自由电子从一电极传递到另一电极,形成电流。
其中,一个电极被称为阳极,发生氧化反应,释放电子;另一个电极被称为阴极,发生还原反应,接受电子。
3. 示例常见的化学原电池有锌-铜电池和铁-铜电池。
锌-铜电池的阳极为锌而阴极为铜,电解质为硫酸铜溶液。
在电池工作时,锌电极发生氧化反应,将电子释放出来;铜电极则发生还原反应,接受电子。
这样就形成了电池的闭合回路,电流得以产生。
二、电解池1. 概念电解池是利用外部电源来推动非自发的氧化还原反应进行的装置。
它由两个电极和浸泡在电解质中的溶液构成。
2. 原理电解池的工作原理是利用外部电源的电势差推动氧化还原反应进行。
正极被称为阳极,发生氧化反应,负极被称为阴极,发生还原反应。
外部电源的正极连接到阳极,负极连接到阴极,形成电解池的闭合回路。
3. 示例常见的电解池有氯化钠电解池和铜盐溶液电解池。
在氯化钠电解池中,溶液被电解为氯气和氢气。
氯离子在阳极发生氧化反应,生成氯气;钠离子在阴极发生还原反应,生成氢气。
铜盐溶液电解池中,在阳极发生铜离子的氧化反应,生成铜离子;在阴极发生铜离子的还原反应,生成固体铜。
综上所述,化学原电池和电解池是电化学中两个重要的概念。
化学原电池利用化学反应直接转化为电能,而电解池则通过外部电源进行推动。
在应用上,化学原电池常用于电池等便携设备中,而电解池则可用于制备金属、电镀、电解析水等工业过程中。
理解和掌握这两个知识点对于高一化学学习的深入和应用具有重要意义。
人教版高中化学选择性必修第一册 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池
原电池的工作原理及电极名称的判断 “双液”原电池装置如下图,回答相关问题:
问题 1.如图装置中两金属表面如何变化?请分析铜片和锌片上的反应。 提示:Zn片逐渐溶解,Cu上有气泡产生。 锌片:Zn-2e- Zn2+;铜片:2H++2e- H2↑。 2.盐桥中的阴离子为什么移向负极区? 提示:外电路中电子由负极流向正极使正极带上负电荷,吸引阳离子向正极定向 移动;由于负极失电子产生阳离子,吸引盐桥中的阴离子向负极定向移动。 3.结合该电池的构造分析,判断原电池的电极名称有哪些方法? 提示:电极材料活泼性、电极反应类型、电极现象、电子流动方向、内电路中离 子的移动方向等。
电极反应式的书写
一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物 作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为2CO+O2 2CO2。 问题
1.指出该电池的正极、负极。
提示:由电池总反应2CO+O2 2CO2可知,通CO的一极为电池负极,通O2和CO2 混合气体的一极为电池正极。
思路点拨
根据信息确定甲烷在负极上失去电子,发生氧化反应,然后根据电解质性质确定 氧化产物的形式。
解析 甲烷燃料电池的总反应为CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O,首先根据负
极发生氧化反应,正极发生还原反应,判断出负极通入甲烷,正极通入氧气,然后根
据甲烷中碳元素的化合价变化,
4
C
H4
4
C
O32,写出1
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O (1)负极是Pb,正极是PbO2,电解质溶液是稀硫酸。
(2)放电反应原理
高中化学原电池和电解池全部知识点
高中化学原电池和电解池全部知识点
1. 定义:原电池是将两种不同的金属通过电解质连接起来,利用金属内部化学反应来产生电能的装置。
2. 构成:原电池由阳极、阴极和电解质三部分组成。
3. 电子流动方向:电子从阳极流向阴极,离子从阴极流向阳极。
4. 电位、电动势和电化学势:原电池产生的电动势取决于电极材料、电解质及其浓度等因素。
电动势表示成“标准电动势”,单位是伏(V)。
电动势越大,产生的电化学反应越强,电池反应速度越快。
5. 活性序列:金属的活性大小可以通过活性序列进行比较。
活性序列越靠前的金属,越容易氧化,即容易成为阳极;而活性序列靠后的金属越容易被还原,成为阴极。
电解池:
1. 定义:电解池是将电能转化为化学能的装置,可以将电能作用于电解质溶液中的离子,促使化学反应发生。
2. 构成:电解池由阳极、阴极和电解质三部分组成。
3. 电子流动方向:电子从外部电源流向阴极,离子从电解质中向阳极移动。
4. 电解质:电解质是指能在水溶液中分解成离子的化合物。
5. 电解反应:电解池中发生的反应取决于电解质种类和电压。
电解质中的阳离子被还原在阴极上,而阴离子则被氧化在阳极上。
6. 法拉第电解定律:电解过程中的物质电量与通过电解质的电量成正比,电量称为电容量,单位是库仑(C)。
化学原电池知识点总结高一ch4
化学原电池知识点总结高一ch4化学原电池知识点总结原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
在高一化学第四章学习中,我们了解了原电池的基本概念、构成和工作原理。
下面是对这些知识点的总结。
1. 原电池的基本概念原电池是利用化学反应中的氧化还原过程将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和电解质溶液组成,其中一个电极是氧化剂电极,另一个是还原剂电极。
通过氧化还原反应,在电极上产生电子流动,形成电势差。
原电池有很多种类,常见的有干电池、蓄电池和燃料电池等。
2. 原电池的构成(可以根据不同类型的原电池分别介绍其构成)2.1 干电池干电池由一个正极(氧化剂电极)、一个负极(还原剂电极)和一个电解质组成。
正极是金属容器,内衬过滤纸,浸渍着氢氧化钾电解质和二氧化锌活性物质。
负极是碳棒,浸渍着二氧化锰和氢氧化铵电解质。
两个电极之间由电解质隔开,阻止直接接触。
2.2 蓄电池蓄电池由一个正极(氧化剂电极)、一个负极(还原剂电极)和一个电解质组成。
正极是由铅蓄电池的活性物质——二氧化铅和碳酸铅构成。
负极是铅蓄电池的负极活性物质——活性炭。
电解质是稀硫酸,填充在电池的间隙中。
2.3 燃料电池燃料电池由一个正极(氧化剂电极)、一个负极(还原剂电极)和一个电解质组成。
正极通常是氧气,负极是一种可燃燃料(如氢气)。
电解质可以是聚合物电解质或碱性溶液。
3. 原电池的工作原理原电池工作时,化学反应中的氧化剂接受来自外界的电子,而还原剂则失去电子。
这些电子通过电路在两个电极之间流动,形成电势差。
正极的氧化剂接受电子,发生还原反应;负极的还原剂失去电子,发生氧化反应。
反应继续进行,产生电能。
在干电池和蓄电池中,反应一旦停止,电池无法再次使用;而燃料电池则可以在外部供应燃料的情况下持续工作。
4. 原电池中的重要概念4.1 电动势电动势是原电池放电时单位正电荷由负极移到正极所需的能量。
通常表示为E,单位为伏特。
电动势可以用来衡量原电池的输出能力。
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳原电池是指能够自行产生电能的电池,它的能量来自于化学反应。
在高中化学中,学生需要了解如何根据化学反应原理来设计和构造原电池,在实验中探究原电池的性质和应用。
1. 原电池的基本构造原电池主要由阳极、阴极和电解质三个部分构成。
阳极一般为金属,其在电化学反应中被氧化。
阴极一般为金属或还原剂,其在电化学反应中被还原。
电解质则是负责传递离子的介质,一般为电解质溶液或固体电解质。
2. 原电池的工作原理原电池的工作原理主要是通过化学反应将化学能转化为电能。
在阳极上进行氧化反应,产生电子并释放出阳离子;在阴极上进行还原反应,吸收电子并接受阴离子;电解质中的离子则负责在阳极和阴极之间传递电荷。
3. 原电池的电势差原电池电势差是指原电池输出电压的大小,其取决于原电池的反应物浓度、温度、压力、电极表面积和电极材质等因素。
一般来说,原电池的电势差越大,其输出电压越高,反应也越强烈。
4. 原电池的应用原电池广泛应用于各个领域,如电子产品、汽车、航空航天、医疗器械、农业、能源等。
其中,锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等原电池是目前应用最广泛的电池类型。
5. 原电池的分类原电池可以按照反应方式、工作方式和电解质状态等多种方式进行分类。
按照反应方式可以分为氧化还原电池、燃料电池、光电池等;按照工作方式可以分为干电池、湿电池、固体电池等;按照电解质状态可以分为液态电池、固态电池等。
6. 原电池的制备原电池的制备一般分为实验室制备和工业制备两种。
实验室制备一般采用简单的装置和操作步骤,通过控制反应条件来达到不同的反应效果。
工业制备则需要考虑生产效率、能源消耗、成本控制等因素,采用更加先进的设备和技术来提高制备效率和产品质量。
7. 原电池的环保问题原电池在使用过程中会产生一些有害物质,对环境造成一定的影响。
例如,铅酸电池会产生铅污染,锂离子电池会产生电池废弃物等。
因此,研究如何减少或处理电池废弃物是解决原电池环保问题的重要途径。
高一化学原电池笔记
高一化学原电池笔记
【实用版】
目录
1.化学原电池的定义与分类
2.化学原电池的工作原理
3.化学原电池的构成要素
4.常见化学原电池类型及应用
5.化学原电池的发展前景
正文
化学原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它是现代科学研究中的重要组成部分。
根据不同的分类标准,化学原电池可以分为多种类型,如按电解质性质分类、按电极材料分类等。
化学原电池的工作原理是基于电化学反应,其过程包括氧化还原反应和电子转移。
在一个完整的化学原电池中,主要包括两个电极、电解质和隔膜等构成要素。
电极可以是金属、半导体或气体,其功能是进行氧化还原反应。
电解质则负责连接电极和传递电子,隔膜则起到防止电极短路和维持电极间电位差的作用。
常见的化学原电池类型有锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等。
这些电池广泛应用于各种设备和场景,如手机、电动汽车、太阳能发电等。
随着科技的不断发展,化学原电池在储能、环保等领域发挥着越来越重要的作用。
在未来的发展中,化学原电池将朝着更高能量密度、更长寿命、更环保的方向发展。
例如,固态电池技术已经在研究和应用中取得了一定的进展,它具有更高的能量密度和更好的安全性能。
此外,新型燃料电池等技术也在不断突破,为实现可持续发展和低碳经济提供了有力支持。
总之,化学原电池作为一种高效、环保的能源转换装置,在科学技术和产业发展中具有举足轻重的地位。
高中化学知识点——原电池和电解池
原电池的形成条件
原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
该原电池的符号为:
(-)Pt∣I2(s)∣I- (C)‖Cl- (C)∣C2(PCL2)∣Pt(+)
二两类原电池
吸氧腐蚀
吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀.
例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:
负极(Fe):2Fe - 4e = 2Fe2+
4.氢氧燃料电池(中性介质)
正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
负极:2H2 - 4e- → 4H+
总反应式:2H2 + O2 == 2H2O
5.氢氧燃料电池(酸性介质)
正极:O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
负极:2H2 - 4e-→ 4H+
总反应式:2H2 + O2 == 2H2O
①电源;②电极(惰性或非惰性);
③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型
自发的氧化还原反应
非自发的氧化还原反应
电极名称
由电极本身性质决定:
正极:材料性质较不活泼的电极;
负极:材料性质较活泼的电极。
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应: 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极:Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应: Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
(一)定义:将化学能转化为电能的装置 注:原电池中的化学能并非全部转化为电能,有一部分 转化成热能等其他形式的能量
(二)本质:氧化还原反应
(三)工作原理:以铜-锌原电池为例
答:(1)锌铜原电池工作时,电子由锌片沿导线移向铜 片,阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片,阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒:质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式,总反应式减去其中一个
电极反应式,可得另一个电极的反应式 5、规律:①一般来说,金属作负极的原电池
负极:酸性或中性介质中:M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极:酸性介质中:2H++2e-=H2↑
(五)能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 (燃料电池的电极一般为惰性电极) 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题:
化学原电池知识点高考
化学原电池知识点高考原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和介于两电极之间的电解质组成。
其中,一个电极接受电子,发生氧化反应,称为负极(或称阳极);另一个电极释放电子,发生还原反应,称为正极(或称阴极)。
在化学原电池中,电子从负极通过外电路流向正极,化学反应进行,并伴随电能输出。
一、标准电极电势在常温下,经过标准条件(溶液浓度为1mol/L,压力为1atm等)测定,每种反应都有确定的标准电极电势(E0),用来表示电极的氧化还原能力。
标准电极电势是一个反应物被氧化或还原的电子变化程度的量度。
二、电动势电动势(E)是指电池两电极之间的电压差,也就是电池的电能输出。
电动势可以通过以下公式计算:E = E正极 - E负极(E正极为正极电位,E负极为负极电位)三、标准电动势标准电动势(E0)是指在标准条件下,电池产生的电动势。
它可以通过下式计算:ΔE0 = E0正极 - E0负极(E0正极为正极标准电极电势,E0负极为负极标准电极电势)标准电动势的正负决定了反应是否能够自发进行。
若ΔE0为正,则反应能自发进行;若ΔE0为负,则反应不利于自发进行。
四、电池的性质与分类1. 电池的性质:- 电池稳定性:电池能够持续输出电能的能力;- 内电阻:电池内部存在电阻,会导致一部分电能的损失;- 放电容量:电池从完全充电到电压降到临界值时所输送的电量;- 自放电:电池在不使用的情况下自行放电的现象。
2. 常见电池分类:- 干电池:电解质使用固态或粘稠的电解质,常见的有锌碳电池、锂电池等;- 湿电池:电解质使用液态溶液,比如铅蓄电池、镍镉电池等;- 燃料电池:利用燃料氧化还原反应产生电能,常见的有氢燃料电池、甲醇燃料电池等。
五、化学原电池的应用化学原电池作为一种可再生的绿色能源装置,广泛应用于各个领域。
以下是几个常见的应用示例:1. 储能装置:将化学能转化为电能,用于储存电能的设备,如蓄电池;2. 移动电源:作为便携式电源,为手机、电子产品等提供电能;3. 电动车辆:用化学原电池作为动力源,驱动电动车辆的运行;4. 太阳能电池:将太阳光能转化为电能,用于太阳能发电;5. 燃料电池车辆:利用燃料电池作为驱动装置,实现零排放的汽车运行。
高中化学 原电池
专题十四原电池课标要求1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
了解原电池及常见化学电源的工作原理。
课标要求3.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。
4.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
必做实验:化学能转化成电能,制作简单的燃料电池核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力原电池原电池的工作原理2016海南,11学习探索归纳与论证新型电池的电极反应式的书写2020山东,10学术探索归纳与论证常见的化学电源燃料电池2015江苏,10学术探索归纳与论证金属-空气电池(热点角度)2016浙江,11学术探索归纳与论证锂电池(热点角度)2016四川,5生活实践归纳与论证高考怎么考高考中常精心选择新型电池创设命题情境,体现“创新性”和“应用性”;也常结合图示和信息,考查电极名称判断、电极反应式书写等必备知识和证据推理与模型认知核心素养,体现“基础性”和“综合性”。
命题主要有两种形式:(1)在选择题中,常以新型电池的形式对原电池的工作原理进行考查;(2)在非选择题中,常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识,考查电极反应式的书写以及利用得失电子守恒进行相关计算。
高考怎么考 预计2022年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作原理及应用、电极反应式的书写、电极名称判断、溶液中离子的迁移方向及浓度变化、二次电池的充放电过程分析以及相关计算等。
考点1 原电池考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写考法2 原电池原理的应用考点2 常见的化学电源考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3 常见电池考法4 新型电池11.原电池(1)定义:将化学能转化为电能的装置。
高一化学原电池知识点归纳
高一化学原电池知识点归纳一、原电池的概念原电池也被称为化学电池或者伏打电池,是将化学能直接转化为电能的装置。
它由两种不同材料的电极和其中的电解质组成。
通过一系列的化学反应,原电池中的电子流动,从而产生电流。
二、原电池的组成1. 电极:原电池由两种不同材料的电极构成,分别是阳极和阴极。
阳极是负极,阴极是正极。
在原电池中,阳极一般是活泼金属,如锌;阴极则是不活泼金属,如铜。
2. 电解质:电解质是原电池中起到导电作用的物质。
它通常是一个溶液,可以是酸性、碱性或盐性溶液。
电解质的存在使得电荷能够在电极之间传递,产生电流。
三、原电池的工作原理1. 氧化还原反应:原电池通过氧化还原反应产生电流。
在原电池中,阳极上的金属原子发生氧化反应,失去电子变成离子;而在阴极上,金属离子接受电子,还原成金属原子。
2. 电子流动和离子流动:在原电池中,电子从阳极流向阴极,形成电流,而离子则通过电解质在电极之间传导。
这种电流的流动使得原电池能够提供电能。
四、原电池的电压和电势差原电池的电压是指两个电极之间的电势差,也就是电对的电动势。
电势差决定了原电池能够提供的电能大小。
这个电势差由原电池中的化学反应决定,不同的化学反应产生的电势差也不同。
五、原电池的应用原电池在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 电池供电:原电池可以供给一些小型的电子设备,如手电筒、遥控器等,提供所需的电能。
2. 无线通信:在无线通信中,手机等电子设备都使用原电池作为能源,以保证正常通信的进行。
3. 汽车启动:汽车启动电池是一种大型的原电池,用于提供足够的电能给发动机启动。
4. 太阳能电池板:太阳能电池板就是一种将太阳能直接转化为电能的原电池,广泛应用于太阳能发电领域。
六、如何正确使用和处理原电池1. 正确使用:在使用原电池时,应注意正确安装电池的正负极,避免短路或电池反装。
同时,在选择充电器时,应选择适合原电池的充电器。
2. 环境保护:使用完的原电池应妥善处理,不可乱丢。
化学选修一原电池
化学选修一原电池你有没有想过,为什么我们日常生活中到处都有电池?比如手机、电动牙刷、遥控器,它们为什么能够供电呢?这就跟我们今天要聊的“原电池”有关了!你可能会想,原电池听起来好像很高大上的东西,其实它就是一个简单的电池,能通过化学反应产生电能。
想象一下,你手里拿着一个小小的电池,它可能看起来不值一提,但它可是在悄悄地释放着能量,推动着你的手机、手电筒,让你生活中不那么麻烦。
原电池是怎么工作的呢?这背后有一套不太复杂但又超级有趣的原理。
先给你普及一下,它的名字很有意思,“原”字可以理解为基础的意思,就是它是所有电池的“原型”。
你还记得小时候做过的小实验吗?用铜片和锌片放进酸溶液里,连接两根导线,最后就能点亮一个小灯泡。
你看,这就是原电池最基础的表现形式。
铜片和锌片分别起着“负极”和“正极”的作用,而酸溶液则充当了导电的角色。
这时候,电流通过电路流动,灯泡亮了,电池也就工作了。
说到这里,你是不是觉得这个过程挺简单的?其实原电池的原理就像是两块不同性格的“角色”在互相较劲。
锌片因为有多余的电子,愿意“放手”让电子流出,而铜片则喜欢“收集”这些流失的电子。
于是,电子就通过外部电路从锌片流向铜片,点亮了灯泡。
这其中的“互动”可就像是两个人在玩拔河比赛一样,拉锯战不断,而这股“拉锯”就是我们看得见的电流。
可能你会好奇,电池里的这些化学反应到底有什么魔力,能把化学能转化为电能呢?关键就在于“氧化还原反应”!如果你喜欢化学,氧化反应就像是让一个元素“失去”电子,而还原反应则是让另一个元素“得到”这些电子。
这种“得与失”的交换,让原电池中的电子得到了一个流动的机会,而电子流动的过程就是电流。
如果你还记得小时候做实验时的酸溶液,那就是帮助电子流动的“桥梁”。
这个桥梁可是电池能正常工作的关键!电池里的电解液就是在做一件事:它帮助电子从一个电极流到另一个电极。
就像你和朋友玩传球游戏,传球的球就是电子,而场地就是那个酸溶液。
高中化学常用原电池方程式
常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H++2e-→H2↑负极:Zn-2e-→Zn2+总反应式:Zn+2H+==Zn2++H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3++2e-→2Fe2+负极:Cu-2e-→Cu2+总反应式:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2Fe-4e-→2Fe2+总反应式:2Fe+O2+2H2O==2FeOH24.氢氧燃料电池中性介质正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2H2-4e-→4H+总反应式:2H2+O2==2H2O5.氢氧燃料电池酸性介质正极:O2+4H++4e-→2H2O负极:2H2-4e-→4H+总反应式:2H2+O2==2H2O6.氢氧燃料电池碱性介质正极:O2+2H2O+4e-→4OH-负极:2H2-4e-+4OH-→4H2O总反应式:2H2+O2==2H2O7.铅蓄电池放电正极PbO2:PbO2+2e-+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O负极Pb:Pb-2e-+SO42-→PbSO4总反应式:Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O8.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O+6e-→3H2↑+6OH-负极:2Al-6e-+8OH-→2AlO2-+4H2O总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑9.CH4燃料电池碱性介质正极:2O2+4H2O+8e-→8OH-负极:CH4-8e-+10OH-→CO32-+7H2O总反应式:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O10.熔融碳酸盐燃料电池Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料:正极:O2+2CO2+4e-→2CO32-持续补充CO2气体负极:2CO+2CO32--4e-→4CO2总反应式:2CO+O2==2CO211.银锌纽扣电池碱性介质正极Ag2O:Ag2O+H2O+2e-→2Ag+2OH-负极Zn:Zn+2OH--2e-→ZnO+H2O总反应式:Zn+Ag2O==ZnO+2Ag。
高中化学《原电池》课件ppt
二、原电池原理
1、铜锌原电池 负极(Zn极): Zn - 2e → Zn2+ 失去电子,氧化反应 正极(Cu极): 2H+ + 2e → H2↑ 得到电子,还原反应 总反应的离子方程式: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ 电子的流向: 锌 经导线 铜
电流的方向: 铜 经导线 锌 经电解质溶液 铜
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原电池
2、原电池的原理
决定正负电极的因素:电极材料本身的活动性
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属或能导电的非金属等 电子的流向: 负极 经导线 正极 电流的方向: 正极 经导线 负极 经电解质溶液 正极
原电池中的氧化-还原反应与一般的 氧化-还原反应比较: 由于氧化反应与还原反应分别在两个电极上进行,减少 了相互反应时的阻力,故原电池中的氧化-还原反应比一 般的氧化-还原反应要快得多。
3、构成原电池的条件:
① 有自发的氧化-还原反应发生,即反应物的化学能较 高,生成物的化学能较低,氧化-还原反应过程中有能量 释放出来,通过电极反应转化为电能。 ② 活动性不同的两种导体作电极。活动性相对较强的 金属作负极,另一导体作正极。
③ 要有电解质溶液,两个电极必须与电解质溶液接触。
④ 形成闭合回路时,才有电流产生。
高中化学:原电池
四、知识与能力应用
[范例] 以2Fe3++2I- == 2Fe2++I2的反应为例,设 计带盐桥的原电池装置,标出正负极,写出电极 反应式(提示:电极材料可选用石墨等)
练习3.锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,
其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示,负极
产物是ZnO。下列说法正确的是(
)
A.活性炭的作用是吸附空气,为电池提供氧化剂
B.原理图中的隔离膜为质子交换膜
C.负极反应式为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+ D.电池工作时,当电路中通过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
一次电池——锌锰干电池: 锌筒
酸性锌锰干电池:
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌锰干电池的结构
负极(Zn): Zn–2e- =Zn2+
正极(石墨):2NH4++2e- =2NH3+H2
2MnO2+2e- +2NH4+=Mn2O3+H2O+2NH3
一、复习原电池的工作原理
物质变化: Zn+2H+ ==Zn2++H2↑
能量变化:
e-
e-
思考1: 乙装 置电流是如何 产生的?
Zn2+ H+
负极: Zn-2 e-=Zn2+
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正极 2H+2e=H2↑
两极活泼性相同, 尽管发生氧化还 原反应,但不产 生电流。
A
A
Cu
Zn
Zn
Cu
C2H5OH
稀H2SO4
稀H2SO4
不是电解 质溶液。
没有形成闭合回路
1、原电池的形成条件
构成前提:两个电极中至少有一个可以 和电解质溶液自发地发生氧化还原反应.
(1)活动性不同的金属(或一种金属和一种 非金属导体)作电极。 (2)两电极插入电解质溶液中。
此电池的优点: 能产生持续、稳 定的电流。
原电池是由两 个半电池组成的;
半电池中的反应就
是半反应,即电极
反应,所以半电池
又叫电极(不是电 极导体)。
2、原电池两极的化学反应即半反应, 又叫电极反应。 失去电子的一极叫负极, 用 - 表示,发生氧化反应 锌半电池反应: Zn - 2e- = Zn2+ 铜半电池反应: Cu2++ 2e- = Cu () 得到电子的一极叫正极, 用 + 表示,发生还原反应
不能实现该反应的原电池组成是( CD
)
A、正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极,该极 被还原 B 【思考与训练】 D、原电池放电时,电流的方向是从负极到 正极
普通干电池
原电池
手机电池 摄像机 专用电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
“神六”用 太阳能电池
我们把化学能转变为电能的
装置叫
原电池
铜锌原电池原理.swf
我来试试
以下装置不是原电池的请说明原因, 是原电池的请写出电极反应式。
A A
Zn
C
Zn
Zn
稀H2SO4
CuSO4溶液
2+
负极 Zn -2e =Zn
小
结
本节课我们进一步了解了原电 池的工作原理;明确了原电池是由 两个半电池组成的;要求我们能够 写出电极反应式和电池总反应方程 式;并且能够根据原电池的工作原 理将某些氧化还原反应设计成简单 的原电池。
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脸还是苍白的,滟红的唇角却忽然荡起笑意:“王爷说得不错。”明远注目于蝶宵华。第九十七章 卖身进京纵强贼(3) “你别不信!我 告诉你„„”蝶宵华下马,步至明远蹬边,明远也下了鞍,立在地上。蝶宵华攀在他肩头,附着他耳垂,低低说了句话,明远脸一红,扫 了七王爷一眼,七王爷摊手苦笑:“从我口里说出来,你总不当真。”明远难得尴尬,翻身上马,低头嘱咐蝶宵华:“你自己小 心。”“我都省得。”蝶宵华若无其事的笑道,“倒是快大过年的,你去了,家里怎么办?再说,也有碍官声,你如今不比从前青衿时节 了。”明远静默不语,眼风中却悄悄掠过一丝抱歉、惭愧与感激。七王爷只怕明远要改主意,忙忙道:“多少人在京求官,过年都不回去 的!明远兄在京几天也没什么,我介绍大学士给明远拜望,谁敢说闲话!明远兄府上,回头我就指在这城当王了,我来照顾!明远兄你看 怎么样?”明远哼了一声,扯着缰绳上鞍:“走!”一群人泼风般远去。七王爷还在絮絮讨好明远:“听说咱五弟弟出门游玩,害得四妹 妹婚事有点疙瘩?不怕不怕,本王跟太守老儿说上一声„„”声音渐渐远得听不见了,两个小童上来,胆战心惊问:“老板,我们是不是 要避一避?”“避?”蝶宵华曼应,“为什么?”“苏大少爷为了您,跟王爷进京去哎!”小童一人一句,诉苦道,“苏老太爷不把我们 皮都拆了?我们怎么惹得起苏家!”蝶宵华收回了远眺的目光:“你们还当苏大少爷是为了我进京?”微凉,似繁华花灯下,寂寞的一抹 影子。小童不解道:“王爷跟老板,不是想看看苏大少爷能作到哪步,苏大少爷就来救老板了?”“要救我,有很多法子。”蝶宵华淡淡 道,“但只有进京,此时此节,对苏家最好。”小童有点了悟了。“七王爷好男色,从不强求,京中自愿荐枕于他的总如过江之鲫,其中 不乏书香门第、缙绅世家的儿郎。”蝶宵华还要说得更清楚些,“连唐长孙少爷,还不是心里已肯了?王爷未要他而已。苏大少爷也肯了, 还要搭架子,我作幌子,正好叫他半推半就,换了王爷照顾他家的许诺,又不失他的面子。他们感谢我还来不及呢!你们看不出来?好好 多学着些!不然被人卖了,还不知自己是怎样死的。”小童倒抽冷气:“苏大少爷是这样的人?谁能看得出来!老板您早知道?”“我也 是„„”蝶宵华声音婉婉的低下去,“„„走一步看一步罢了。”两个小童都不敢说话,服侍蝶宵华上马,回锦城去,走一段路,孩子心 性,终忍不住,互相咬着耳朵议论:“哪想到苏大公子也不过跟咱们一个勾当,而今算见识了。”“还有七王爷,那样雄武,谁知是个没 牙的老虎?吃不了我们老板,怪不得只攀着苏大公子呢!”“这些贵人们,怎么一个一个都
【议一议】原电池的设计
• 设计中需要关注的问题: • 1、有一个自发进行的氧化还原反应 • 2、要有电极材料 • 3、电解质溶液 • 4、组成闭合回路 • 5、装置
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ =
Cu2++2Ag
设计成一个能产生稳定电流的原电池装
置,并写出两个电极上的电极反应。
提 (1)装置可采用烧杯和盐桥 示 (出两个电极上的电极反应 求
A
2、请判断右边原电池的正、负极? 并写出电极反应式 Mg
提示: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al
NaOH溶液 稀硫酸溶液
思考与交流:
若将此装置中 的锌电极换成 铁电极,则电 流表的指针偏 转幅度有何变 化? 原电池输出电能的能力: 首先取决于组成原电池的反应物的 氧化还原能力; 其次装置设计的合理性以及影响电 极反应的条件也是重要因素
(3)形成闭合回路。(两电极外线用导线 连接,可以接用电器。)
下列哪些装置能构成原电池?
√
√
(分析)
√
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和 的KCl溶液和琼脂 制成的胶冻,胶冻 的作用是防止管中 溶液流出。
盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶 液保持电中性,盐桥保 障了电子通过外电路从 锌到铜的不断转移,使 锌的溶解和铜的析出过 程得以继续进行。 导线的作用是传递电 子,沟通外电路。而盐 桥的作用则是沟通内电 路。
【归纳与总结】
3、原电池的设计思路
(1)以自发进行的氧化还原反 应为基础
(2)把氧化还原反应分解为氧 化反应和还原反应两个半反应, 从而确定电极反应
(3)以两极反应为原理,确定 电极材料及电解质溶液 (4)画出装置简图
【思考与训练】
某原电池的总反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe == 3Fe2+,
总反应式:综合正极和负极电极反应式而得: Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
1、请你根据化学反应: Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 Cu 动动脑 判断右边原电池的正、负极, 并写出电极反应式。
A
C
负极:Cu-2e-=Cu2+ 正极:2Fe3++2e- =2Fe 2+
FeCl3溶液