高一化学之十一化学能与电能知识点总结
化学能与电能知识点高一化学

化学能与电能知识点高一化学
化学能与电能知识点高一化学
化学能与电能知识点1、化学能转化为电能的方式:
电能
(电力)火电(火力发电)化学能热能机械能电能缺点:环境污染、低效
原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效
2、原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)有活泼性不同的两个电极;(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)自发的氧化还原反应
(4)电极名称及发生的反应:
负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,
电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子
负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质
正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
(5)原电池正负极的判断方法:
①依据原电池两极的材料:
较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);
④金属的防腐。
高一化学能和电能知识点

高一化学能和电能知识点在高一化学学习中,了解并掌握能和电能的知识点是非常重要的。
本文将从能的概念、能的种类、能的转化以及电能的相关知识等方面进行介绍。
一、能的概念能是一种物质或物体所具有的产生变化的能力。
能存在于不同的形式,包括热能、光能、声能、电能等。
能是宇宙中永恒存在的,可以相互转化,但总能量守恒。
二、能的种类1. 热能:物体的内能和温度相关,温度越高,热能越大。
2. 动能:物体由于运动而具有的能量,在物理上表示为1/2mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
3. 电能:电流通过导体时所具有的能量。
4. 光能:由光激发或者传播带来的能量。
5. 化学能:物质在化学反应中可释放的能量。
6. 核能:原子核中质子和中子之间的结合能。
7. 位能:物体由于位置的不同具有的能量,如重力势能等。
三、能的转化能可以相互转化,其中最常见的为动能和势能的相互转化,如物体从较高位置下落时,势能转化为动能;物体上升时,动能转化为势能。
能也可以通过其他方式进行转化,如:1. 热能可以转化为机械能,如蒸汽机的工作原理。
2. 化学能可以转化为热能和电能,如电池的工作原理。
3. 光能可以转化为电能,如太阳能电池的原理。
四、电能电能是一种很重要的能量形式,广泛用于日常生活和工业生产。
以下是关于电能的相关知识点:1. 电能的生成:电能是通过带电粒子(如电子)在电场中的运动来产生的。
当电子从高电位移动到低电位时,电能被释放。
2. 电能的传输:电能可以通过导线传输,导线中的自由电子在电场作用下形成电流,电能随之传输。
3. 电能的利用:电能可以驱动电器设备进行工作,提供照明、加热、通信和驱动机械等功能。
4. 电能的转化:能够将电能转化为其他形式的能量,如发电厂将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,再通过发电机转化为电能。
总结:在高一化学学习中,能和电能是重要的知识点。
能的概念、种类和转化方式需要掌握,电能作为一种重要的能量形式需要了解其生成、传输、利用和转化等方面的知识。
高一化学化学能与电能

电能属于几次能源? 通过哪些途径可以得到电能?
我国的发电总量构成情况如何?我们现 在使用的“电能”主要来源于哪种形式? 未来将有何变化?
火力发电的原理是什么?
火力发电工作原理示意图
思考 化石燃料
火电站从开始到结束能量的转化过程?
蒸汽 发电机 电能 机械能
化学能 燃烧 热能
从我国的国情出发,分析火力发电的利与弊。
优点
投资少、建厂快、技术成熟、安全可靠
煤炭是非可再生资源
存 在 缺 点
排出大量温室气体 可能导致酸雨 能量转化效率低
化学能
?
电能
你知道第一块电池的发明过程吗?
1780年,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手 分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿 上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的 刺激,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反 应。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产 生的一种电,他称之为“生物电”。意大利物理学家伏 特在多次实验后认为:伽伐尼的“生物电”之说并不正 确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种 液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同 的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现,这两种 金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片 之间就能够产生电流。1799年,伏特把一块锌板和一 块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流 通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水 的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强 烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第 一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上 就是串联的电池组。它成为早期电学实验,电报机的电 力来源。
根据以上资料,你能否总结电 流产生的条件?
高一化学能和电能知识点

高一化学能和电能知识点能和电能是高一化学中的重要知识点,它们是我们理解和解释物质和化学反应的基础。
本文将深入探讨能和电能的概念、特性和应用。
一、能的概念和特性能是物体或系统做功能或进行变化的基本能力。
它存在于各种形式,包括热能、化学能、机械能等。
以下是一些常见的能的特性:1. 守恒性:能的总量在封闭系统中守恒,能量不能被创造或销毁,只能互相转化。
2. 转化性:能可以在不同形式之间互相转化。
例如,电能可以转化为热能、机械能可以转化为电能等。
3. 传递性:能可以通过传热、传动等方式从一个物体传递到另一个物体。
4. 定量性:能可以通过测量来进行定量描述,单位通常为焦耳(J)。
二、化学能的概念和应用化学能是物质内部的能量,它存在于物质的化学键中。
以下是一些重要的化学能相关概念和应用:1. 化学键和化学反应:化学键是原子之间形成的强相互吸引力,它储存了化学能。
化学反应发生时,化学键被打破和重新形成,储存在化学键中的能被释放或吸收。
2. 燃烧反应:燃烧是一种常见的化学反应,涉及到化学能的转化。
例如,燃烧木材时,化学能转化为热能和光能。
3. 内能:物质的内能是由其分子和原子之间相互作用引起的,是体系的总能量。
它包括了分子动能、位能等。
4. 三大能量转化:化学能可以转化为热能、机械能和电能。
例如,煤炭燃烧时释放的化学能可以转化为热能,用于供暖、发电等。
三、电能的概念和应用电能是由电荷运动带来的能量,是一种重要的能量形式。
以下是一些关于电能的概念和应用:1. 电荷和电场:电荷是带有电性的粒子,通过它们的运动可以产生电能。
电场是由电荷形成的力场,是电能传递的媒介。
2. 电路和电流:电路是由导体、电源和负载组成的闭合路径,电流是电荷在电路中的流动。
电流的大小与电荷的数量和流动速度有关。
3. 电压和电势差:电压是电势差的另一种称呼,用来描述电荷在电场中受到的推动力。
电势差越大,电荷流动的速度越快。
4. 电功和功率:电功是指单位时间内电流通过负载所做的功,功率是电功的变化率。
2017-2018学年度高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结

第2节 化学能与电能一、能源的分类二、化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程. 化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸汽机械能−−→−发电机电能 ②转化原理燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点优点:①我国煤炭资源丰富②投资少,技术成熟,安全性能高缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2②消耗大量的不可再生的化石燃料资源③能量转化率低④产生大量的废渣、废水.2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)(1)原电池的工作原理电流表指针发生偏转并且指针偏向于实验现象产生的原因分析:由于Zn和Cu的活动性不同,Zn容易失去电子,被氧化为Zn进入到溶液中,所以Zn片会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.原电池工作原理的总结归纳:①原电池中电流的流向:正极→负极②原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过)③原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极④原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生)⑤原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极.(2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发)①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极.②一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液.③一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置:④氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应.(3)电极反应式①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应②电极反应式的书写方法:补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4+2O2+2OH-===CO2-3+3H2O……总反应式2O2+4H2O+8e-===8OH-……正极反应式CH4+10OH--8e-===7H2O+CO2-3……负极反应式注意:①电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求,比如难溶物、弱电解质、气体等均应写成化学式形式.②注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响.如果负极反应生成的阳离子能与电解质溶液中的阴离子反应,则电解质溶液中的阴离子应写入电极反应式中,例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池,负极反应式为:Fe+2e-+2OH-=Fe(OH)2.三、原电池的应用(1)比较金属的活动性强弱①原理:一般原电池中活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属作正极.②应用:比如A、B两种金属用导线连接或直接接触后插入到稀H2SO4电解质溶液中,若A极溶解,B极有气泡产生,由此可判断A是负极,B是正极,活动性:A>B.(2)加快氧化还原反应的速率①原理:在原电池中,氧化反应与还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,从而使化学反应速率加快.②应用:比如实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液,能够加快产生H2的速率.原因在于Zn与置换出的Cu构成了原电池,加快了反应的进行.(3)防止金属被腐蚀(比如要保护一个铁闸,可用导线将其与一Zn块相连,使Zn作原电池的负极,铁闸作正极)补充:金属腐蚀①定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程.②金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀在金属腐蚀中,我们把直接发生氧化还原反应且不构成原电池的腐蚀称为化学腐蚀;而由不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的O2、CO2等气体,含有少量的H+和OH-从而形成电解质溶液.A.当电解质溶液呈中性、弱碱性或弱酸性时,它跟钢铁里的Fe和少量的C形成了无数个微小的原电池,Fe作负极,C 作正极,因此钢铁发生吸氧腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式为:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2B.当电解质溶液的酸性较强时,钢铁则发生析氢腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 正极(C):2H++2e-=H2↑总反应式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑(4)制作各种化学电源(比如制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池等)(5)设计制作原电池①设计电路原电池的设计要满足构成原电池的四个条件:(a)由两种活动性不同的金属或由一种金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;(b)两个电极必须浸在电解质溶液中;(c)两个电极之间要用导线连接形成闭合回路;(d)有自发进行的氧化还原反应.②电极材料的选择电池的电极必须导电.电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料.正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极一般不用同一种材料.③电解质溶液的选择电解质是使负极材料放电的物质.因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或电解质溶液中溶解的其他物质与负极发生反应(如空气中的O2).但是如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左、右两个容器中的电解质溶液一般选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液.比如Cu-Zn-硫酸盐原电池中,负极金属Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中.④设计示例拓展点2:原电池的正、负极的判断方法(1)根据组成原电池两电极的材料判断:一般是活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属作为正极.(2)根据电流方向或电子流动的方向判断:电流方向(在外电路)是由正极流向负极,电子的流动方向是由负极流向正极.(3)根据原电池中电解质溶液内阴、阳离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.(4)根据原电池两电极发生的反应类型判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应.(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,X极活动性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强.(6)根据电池中的现象判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活动性弱.上述判断方法可简记为:特别提醒:①在判断原电池正、负极时,不能只根据金属活泼性的相对强弱判断,有时还要考虑电解质溶液,比如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中,由于Mg不与NaOH溶液反应,虽然金属性Mg>Al,但是在该条件下却是Al作负极.因此要根据具体情况来判断正、负极.又比如说Fe、Cu在稀H2SO4溶液中,Fe作负极,Cu作正极;而Fe、Cu在浓HNO3溶液中,Fe作正极,Cu作负极.②原电池的负极材料可以参加反应,表现为电极溶解,但有的原电池(比如燃料电池)负极材料不参加反应;原电池的正极材料通常不参加反应.四、发展中的化学电源1.化学电源的分类和2PbSOSO4放电充电2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O放电充电五、燃料电池燃料电池是一种能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池.燃料电池的最大优点在于能量转化率高,可以持续使用,无噪音,不污染环境.燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件.它工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断地提供电能.(1)氢氧燃料电池2H+O=2H O1)燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是O2,即正极都是氧化剂—O2得到电子的还原反应,故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2-,O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态以及电解质溶液的酸碱性有着密切的联系.①电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O.这样在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O.②电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)在中性或碱性环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子只能结合H 2O 生成OH -离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O 2+2H 2O +4e -=4OH -.③电解质为熔融的碳酸盐(如Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混和物)在熔融的碳酸盐环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子可结合CO 2生成CO 32-离子,则其正极反应式为O 2+2CO 2 +4e -=2CO 32-.④电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)该固体电解质在高温下可允许O 2-在其间通过,故其正极反应为O 2+4e -=2O 2-.2)燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质.不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难.一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式.比如以H 2、C 3H 8为燃料的碱性电池为例说明如下:H 2-2e - =2H +或H 2-2e -+2OH -=2H 2O;C 3H 8−−→−--e 203CO 2−−→−-OH 63CO 32-(3个C 整体从-8价升高到+12价,失去20e -),则有:C 3H 8-20e -+aOH -=3CO 32-+bH 2O,由电荷守恒知a=26;由H 原子守恒知b=17,所以电极反应式为C 3H 8-20e -+26OH -=3CO 32-+17H 2O(3)燃料电池与一次电池、二次电池的主要区别①氧化剂与燃料在工作时不断地由外部供给.②生成物不断地被排出.(4)废弃电池的处理废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.若把它当作一种资源,加以回收利用,既可以减少对环境的污染,又可以节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.。
化学能与电能知识要点(高三适用)

希望本课程能为你在崎岖不平的前进道路上播种奋斗成功的种子,使你在孤军奋战的艰苦征程上撒满温暖友情的回忆!化学能与电能知识要点温馨提示(有效学习四步骤):⑴懂(听懂、看懂):在参考书、同学、老师的帮助下能够懂得知识点的来龙去脉;⑵记(理解性记忆):不死记硬背,在理解的基础上记忆,记忆的基础上加深理解;⑶练(巩固性练习):找些相似习题进行巩固性练习(题目不在于多,而在于精);⑷熟(熟练地掌握):“反复”记忆、练习,直至达到游刃有余的熟练程度14年~04年,天津高考中“化学能与电能”考察到的知识点与所占分值。
历年高考中“化学能与电能”所占分值区间:3.5分~9分14年可充电电池(单选:6分,离子移动方向、电极反应类型判断、充放电判断)13年铅蓄电池、电解池(单选:6分,离子移动方向、电极反应式书写、电子转移数目、图像)12年可充电电池(填空:4分,电极反应式的书写、电极、电解质的判断)11年电解池(填空:6分)10年电化学腐蚀(单选:钢铁闸门防腐1.5分)、电解池(填空:阳极电极反应式2分);09年电解池(填空:熔融的Al2O3电解反应方程式2分)NaCl溶液(填空:写产物3分)、氢氧燃料电池(填空:能量转化形式、电子流动方向、电极反应式4分);注:09年~14年为新课改以后的高考,08年以前为老高考。
08年原电池与电解池(电极反应类型判断[氧化反应?还原反应?])、电解Na2SO4、NaCl溶液(计算)、电化学腐蚀(镀锌板、镀锡板谁更耐腐蚀?)[一道单选题6分];07年电解饱和NaCl溶液(单选:离子交换膜法1.5分)、电解精炼铜1.5分,可充电电池(单选:电极反应、电解质溶液判断6分);06年原电池(单选:电极反应、电流方向6分);05年电解精炼(单选:电极反应式、阳极泥、存在的离子6分)04年氢氧燃料电池(单选:正、负极判断,电极反应式6分)分析:电解精炼(仅05、07年考到,新课改后的09~13年均没出现过);电镀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀(没考过);铅蓄电池(13年新考到)。
高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结

第2节 化学能与电能一、能源的分类1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸汽机械能−−→−发电机电能 ①转化原理燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点优点:①我国煤炭资源丰富①投资少,技术成熟,安全性能高缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2①消耗大量的不可再生的化石燃料资源①能量转化率低①产生大量的废渣、废水.2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)(1)原电池的工作原理实验现象产生的原因分析2+会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.原电池工作原理的总结归纳:①原电池中电流的流向:正极→负极①原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过)①原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极①原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生)①原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极.(2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发)①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极.①一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液.①一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置:①氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应.(3)电极反应式①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应①电极反应式的书写方法:补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4+2O2+2OH-===CO2-3+3H2O……总反应式2O2+4H2O+8e-===8OH-……正极反应式CH4+10OH--8e-===7H2O+CO2-3……负极反应式注意:①电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求,比如难溶物、弱电解质、气体等均应写成化学式形式.①注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响.如果负极反应生成的阳离子能与电解质溶液中的阴离子反应,则电解质溶液中的阴离子应写入电极反应式中,例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池,负极反应式为:Fe+2e-+2OH-=Fe(OH)2.三、原电池的应用(1)比较金属的活动性强弱①原理:一般原电池中活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属作正极.①应用:比如A、B两种金属用导线连接或直接接触后插入到稀H2SO4电解质溶液中,若A极溶解,B极有气泡产生,由此可判断A是负极,B是正极,活动性:A>B.(2)加快氧化还原反应的速率①原理:在原电池中,氧化反应与还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,从而使化学反应速率加快.①应用:比如实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液,能够加快产生H2的速率.原因在于Zn 与置换出的Cu构成了原电池,加快了反应的进行.(3)防止金属被腐蚀(比如要保护一个铁闸,可用导线将其与一Zn块相连,使Zn作原电池的负极,铁闸作正极)补充:金属腐蚀①定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程.②金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀在金属腐蚀中,我们把直接发生氧化还原反应且不构成原电池的腐蚀称为化学腐蚀;而由不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的O2、CO2等气体,含有少量的H+和OH-从而形成电解质溶液.A.当电解质溶液呈中性、弱碱性或弱酸性时,它跟钢铁里的Fe和少量的C形成了无数个微小的原电池,Fe作负极,C 作正极,因此钢铁发生吸氧腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式为:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2B.当电解质溶液的酸性较强时,钢铁则发生析氢腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 正极(C):2H++2e-=H2↑总反应式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑(4)制作各种化学电源(比如制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池等)(5)设计制作原电池①设计电路原电池的设计要满足构成原电池的四个条件:(a)由两种活动性不同的金属或由一种金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;(b)两个电极必须浸在电解质溶液中;(c)两个电极之间要用导线连接形成闭合回路;(d)有自发进行的氧化还原反应.②电极材料的选择电池的电极必须导电.电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料.正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极一般不用同一种材料.③电解质溶液的选择电解质是使负极材料放电的物质.因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或电解质溶液中溶解的其他物质与负极发生反应(如空气中的O2).但是如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左、右两个容器中的电解质溶液一般选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液.比如Cu-Zn-硫酸盐原电池中,负极金属Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中.④设计示例拓展点2:原电池的正、负极的判断方法(1)根据组成原电池两电极的材料判断:一般是活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属作为正极.(2)根据电流方向或电子流动的方向判断:电流方向(在外电路)是由正极流向负极,电子的流动方向是由负极流向正极.(3)根据原电池中电解质溶液内阴、阳离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.(4)根据原电池两电极发生的反应类型判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应.(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,X极活动性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强.(6)根据电池中的现象判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活动性弱.上述判断方法可简记为:特别提醒:①在判断原电池正、负极时,不能只根据金属活泼性的相对强弱判断,有时还要考虑电解质溶液,比如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中,由于Mg不与NaOH溶液反应,虽然金属性Mg>Al,但是在该条件下却是Al作负极.因此要根据具体情况来判断正、负极.又比如说Fe、Cu在稀H2SO4溶液中,Fe作负极,Cu作正极;而Fe、Cu在浓HNO3溶液中,Fe作正极,Cu作负极.①原电池的负极材料可以参加反应,表现为电极溶解,但有的原电池(比如燃料电池)负极材料不参加反应;原电池的正极材料通常不参加反应.四、发展中的化学电源1.化学电源的分类2PbSOSO4放电充电锌银蓄电池的负极是锌,正极是Ag电极反应:O+H O+2e- =2Ag+2OH2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O放电充电五、燃料电池燃料电池是一种能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池.燃料电池的最大优点在于能量转化率高,可以持续使用,无噪音,不污染环境.燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件.它工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断地提供电能.(1)氢氧燃料电池2H+O=2H O1)燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是O2,即正极都是氧化剂—O2得到电子的还原反应,故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2-,O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态以及电解质溶液的酸碱性有着密切的联系.①电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O.这样在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O.①电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)在中性或碱性环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子只能结合H 2O 生成OH -离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O 2+2H 2O +4e -=4OH -.①电解质为熔融的碳酸盐(如Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混和物)在熔融的碳酸盐环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子可结合CO 2生成CO 32-离子,则其正极反应式为O 2+2CO 2 +4e -=2CO 32-.①电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)该固体电解质在高温下可允许O 2-在其间通过,故其正极反应为O 2+4e -=2O 2-.2)燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质.不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难.一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式.比如以H 2、C 3H 8为燃料的碱性电池为例说明如下: H 2-2e - =2H +或H 2-2e -+2OH -=2H 2O;C 3H 8−−→−--e 203CO 2−−→−-OH 63CO 32-(3个C 整体从-8价升高到+12价,失去20e -),则有:C 3H 8-20e -+aOH -=3CO 32-+bH 2O,由电荷守恒知a=26;由H 原子守恒知b=17,所以电极反应式为C 3H 8-20e -+26OH -=3CO 32-+17H 2O(3)燃料电池与一次电池、二次电池的主要区别①氧化剂与燃料在工作时不断地由外部供给.①生成物不断地被排出.(4)废弃电池的处理废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.若把它当作一种资源,加以回收利用,既可以减少对环境的污染,又可以节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.。
化学能与电能知识点总结

化学能与电能知识点总结1.原电池(1)双液锌铜原电池(2)原电池工作原理图解在原电池内部,两电极浸入电解质溶液中,并通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。
放电时,负极上的电子通过导线流向正极,再通过溶液中的离子形成的内电路构成闭合回路。
具体原理示意图如下:(2)对原电池装置的认识①从反应角度认识原电池原电池中有电流通过,因此其中一定存在电子的得失,其总反应一定是氧化还原反应。
当原电池工作时,负极失电子被氧化,发生氧化反应;正极得电子被还原,发生还原反应。
因此,只有氧化还原反应才能被设计成原电池,但是要注意,原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。
②从能量角度认识原电池氧化还原反应有放热反应和吸热反应,一般放热反应才能将化学能转变为电能,产生电流。
③从组成角度认识原电池a.要有两个电极。
这两个电极的活泼性一般是不同的,一般情况下,负极是活泼性较强的金属,正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料(包括非金属或某些氧化物,如石墨、氧化铅等),但只要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应,与正极能否发生反应无关。
b.两电极必须插入电解质溶液中。
非电解质由于不导电,不能参与形成原电池。
c.必须形成闭合回路。
闭合回路的形式是多种多样的,最常见的是通过导电将正、负极相连,也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中,日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极。
因此在判断是否形成闭合回路时,不能只看是否有导线。
如闭合回路可以有如下形式:d.能自发地发生氧化还原反应,若不能自发发生反应,则不能形成原电池。
而自发发生的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应,也可能是电极与电解质溶液中溶解的氧气反应,如将铁与碳棒插入硫酸铜溶液中与食盐水中的反应不一样。
④从转移角度认识原电池原电池工作时,能够发生电子、离子的定向移动,能够形成外电路与内电路。
在原电池中,外电路通过电子的定向移动形成电流,电子从负极流出,从正极流入,电流的方向与电子移动的方向相反;在原电池内部则由电解质溶液与电极构成内电路,内电路中的电流通过离子的定向移动来形成(阳离子移向正极,阴离子移向负极)。
高一化学能与热能知识点

高一化学能与热能知识点在高一学习化学的过程中,能与热能是我们需要掌握的重要知识点之一。
本文将从能的概念、能的分类以及热能的转化等方面进行详细论述,帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点。
一、能的概念能是物质所具有的使物体发生变化或者产生做功的性质。
在自然界中,存在着多种形式的能,如机械能、电能、化学能、热能等。
通过对这些不同形式的能的研究和利用,我们可以更好地了解和驾驭自然规律。
二、能的分类能可以分为两大类:动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度相关。
例如,一个运动中的汽车具有较大的动能,当车速增加时动能也会增加。
势能是物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能、弹性势能和化学能等。
例如,物体在高处具有较大的重力势能,如同一物体从高处下滑时,其重力势能将转换为动能。
三、热能的转化热能是一种能量形式,是物质内部微观粒子的热运动引起的。
热能可以通过传导、传热和辐射等方式进行转化。
其中,传导是指通过物质中的原子或分子间的碰撞传递热能,传热是指通过物质内部的热量流动传递热能,而辐射则是指通过电磁波的辐射传递热能。
热能的转化通常伴随着能量的损失,这是由于摩擦、阻力等因素的影响。
在能量转化过程中,通常会有一部分能量转化为其他形式的能,如机械能、电能等。
在实际应用中,我们可以通过合理地利用热能转化,实现能量的高效利用。
四、化学能与热能的关系化学能是一种特殊形式的势能,是物质内部化学键的能量所具有的。
当化学反应发生时,化学键的能量发生改变,从而引起热能的转化。
化学反应有放热反应和吸热反应两种类型。
放热反应是指在反应过程中释放出热能,使周围的温度升高。
例如,燃烧是一种常见的放热反应,燃料在与氧气反应时会释放出大量的热能。
吸热反应则是指在反应过程中吸收周围的热能,使温度下降。
例如,溶解一些物质时需要吸收周围的热量,这是一种吸热反应。
化学能和热能之间存在着密切的联系,化学能的转化可以导致热能的转化,而热能的转化又可以引起其他形式能的转化。
高一化学复习知识点总结

高一化学复习知识点总结高一化学复习知识点归纳1、化学能转化为电能的方式:电能(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→电能缺点:环境污染、低效原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效2、原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)有活泼性不同的两个电极;(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)自发的氧化还原反应(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:①写出总反应方程式。
②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
高一化学复习知识点梳理1、化学反应的速率(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
高一化学能和热能知识点

高一化学能和热能知识点化学能和热能是化学学科中的重要知识点,它们对于我们理解和解释化学反应过程中能量转化的规律具有重要意义。
本文将从化学能和热能的定义、特征、转化过程以及相关应用等方面进行论述。
一、化学能的定义化学能是指物质在化学反应中由于粒子结构、化学键的破坏和形成而具有的能量。
化学能是一种势能,它包含了化学结构和原子间势能之和。
化学能常常用化学键的内聚能来表示。
二、热能的定义热能是物质内部原子、分子的动能和势能之和,是物体因内外部热量传递而具有的能量。
热能是一种动能,它是物质微观粒子运动的结果。
三、化学能与热能的区别化学能是物质系统在化学反应中的势能能量,它与化学组成和化学反应过程密切相关;而热能是物质的内部粒子(原子、分子等)运动的动能和势能,它与温度和物体的热平衡状态相关。
化学能和热能是两种不同的能量形式,但它们可以相互转化。
四、化学能和热能的转化关系在化学反应中,化学能可以转化为热能,也可以从热能中获得化学能。
化学反应过程中放出的或吸收的热量,即反应的焓变,反映了化学能和热能的转化关系。
当化学反应释放热量时,反应物的化学能转化为产物的热能,并使温度升高;反之,当化学反应吸收热量时,热能转化为化学能,并使温度降低。
五、化学能和热能在生活中的应用化学能和热能在生活中有广泛的应用。
例如,燃料的燃烧过程是化学能转化为热能的典型实例,它提供了我们日常生活中所需的热能。
同时,热能也用于加热、热能转换和发电等方面。
化学能在生活中也有重要应用,例如食物的消化过程是化学能转化为热能和机械能的过程,化学电池和储能装置利用化学能进行能量的储存和释放。
六、化学能和热能的重要性和意义化学能和热能是能量守恒定律的具体体现,对于研究化学反应的能量变化和反应机制具有重要意义。
理解化学能和热能的转化规律,对于正确理解化学反应过程、探索新的反应途径和能源转化方式具有重要的指导作用。
综上所述,化学能和热能是化学学科中的重要知识点,对于我们理解和解释化学反应过程中能量转化的规律具有重要意义。
高一化学能源的利用知识点

高一化学能源的利用知识点能源在我们的生活中扮演着至关重要的角色。
为了满足人类对能源的需求,我们需要了解并有效地利用不同类型的能源。
本文将介绍高一化学中与能源相关的知识点,包括化学能的转化、化学反应与能量变化以及无机化合物在能源转换中的应用。
一、化学能的转化化学能是一种能够转化成其他形式能量的能源。
在能量转化的过程中,化学能可以被转化为热能、电能、光能等。
下面是一些常见的化学能转化情况:1. 燃烧反应:例如燃烧木材、煤炭或石油时,化学能被转化为热能和光能。
2. 酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,化学能可以转化为热能。
3. 电化学反应:在电池中,化学能被转化为电能。
4. 光化学反应:光合作用是一种重要的光化学反应,太阳能被转化为化学能。
二、化学反应与能量变化化学反应中能量的变化是通过研究热效应(焓变)来描述的。
热效应是指在常压下,化学反应中吸热或放热的过程。
常见的热效应包括焓变、反应焓和燃烧热。
1. 焓变:化学反应发生时,反应物转变为生成物,其间吸热或放热的过程称为焓变。
焓变可以表示为ΔH,正值表示放热反应,负值表示吸热反应。
2. 反应焓:反应焓是指单位物质参与反应时的焓变。
在化学反应中,反应焓可以用来计算反应物与生成物之间的能量差异。
3. 燃烧热:燃烧热是指单位物质完全燃烧放出的焓变。
通过测量燃烧反应的焓变,可以确定燃料的热能。
三、无机化合物在能源转换中的应用无机化合物在能源转换中起着重要的作用。
以下是一些典型的无机化合物在能源领域的应用:1. 硝酸铵:硝酸铵(NH4NO3)是一种常用的氧化剂,可用于火箭推进剂和炸药。
在燃烧过程中,硝酸铵中的化学能被转化为热能和气体的膨胀能。
2. 氢氧化钠:氢氧化钠(NaOH)是一种常用的碱性物质,可用于提取铝等金属。
在铝的提取过程中,氢氧化钠与铝反应,释放出大量的热能。
3. 二氧化硫:二氧化硫(SO2)是一种常见的废气,但它也可以被用作脱硫剂。
二氧化硫与煤炭中的硫化物反应,形成硫酸,从而将有害的气体转化为有用的化学物质。
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②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆
≠0。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
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常见考点考法
Ⅰ卷选择题
1.(08年江苏化学&bullA.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
下,正极反应为:2H++2e-H2↑,该腐蚀称为析氢腐蚀。
(3)金属的防护
金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐
蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护;也可以利用原
电池原理,采用牺牲阳极保护法。也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法。
kJ•mol-1
6.(07年高考全国理综卷II•9)已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收
436 kJ的能量
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量
7.下列叙述正确的是C
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)
把化学能转变为电能的装置称为原电池。
【最新高中化学化学能和电能知识点总结】 高中化学集体备课化学能与电能

《【最新高中化学化学能和电能知识点总结】高中化学集体备课化学能与电能》摘要:把化学能变电能装置称原电池,生铁含有碳遇有雨水可形成原电池铁极电极反应→++,(08年江苏化学)化学与生活、社会密切相关鉴化学知识重要性编提供了这03新高化学化学能和电能知识总结希望对化学方面学习有所助知识概述理化学能与电能化实质掌握化学能是能量种形式,它样可以化其他形式能量知识总结、原电池工作原理()原电池概念把化学能变电能装置称原电池()Z原电池工作原理(3)氢氧电池极反应+→+正极反应++→电池总反应+3、金属腐蚀与防护()金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏程称金属腐蚀()金属腐蚀电化学原理生铁含有碳遇有雨水可形成原电池铁极电极反应→++水膜溶氧气被还原正极反应++→该腐蚀“吸氧腐蚀”总反应++()()又立即被氧化()++()3()3分化铁锈若水膜酸较高环境下正极反应++→↑该腐蚀称“析氢腐蚀”(3)金属防护金属处干燥环境下或金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑及电镀层耐腐蚀性强金属防护层破坏原电池形成条件从而达到对金属防护;也可以利用原电池原理采用牺牲阳极保护法也可以利用电原理采用外加电流阴极保护法常见考考法Ⅰ卷选择题(08年江苏化学)化学与生活、社会密切相关下列说法不正确是B利用太阳能等清洁能代替化石有利节约、保护环境B凡含有食品添加剂食物对人体健康有害不可食用防止电池重金属等污染土壤和水体应积极开发废电池综合利用技术提倡人们购物不用塑袋是了防止白色污染(08年上海化学7)已知(g)+(g)→(g)+70 k下列说法正确是L氟化氢气体分成 L氢气与 L氟气吸收70 k热量B l氢气与 l氟气反应生成l液态氟化氢放出热量70 k相条件下 l氢气与 l氟气能量总和 l氟化氢气体能量氢气分子与氟气分子反应生成氟化氢气体分子放出70 k热量。
【高一学习指导】高中一年级下册化学能与电能知识点2021

【高一学习指导】高中一年级下册化学能与电能知识点20211、化学能转化为电能的方式:电能(电力)火电(火力发电)化学能热能机械能电能缺点:环境污染、低效主电池直接将化学能转化为电能。
优点:清洁高效2、原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:化学能通过氧化还原反应(电子转移)转化为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)有活泼性不同的两个电极;(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)自发的氧化还原反应(4)电极名称和反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:活性更高的金属-Ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:活性较低的金属或石墨用作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质2021高考化学知识点:化学能与电能正极现象:一般释放气体或正极质量增加。
(5)原电池正负极的判断方法:① 根据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(k、ca、na太活泼,不能作电极);活性较低的金属或导电非金属(石墨)和氧化物(MnO2)用作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③ 根据内部电路中离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负电极:电子损失和氧化反应。
这种现象通常是电极本身的消耗和质量的减少。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或h2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:① 写出总反应方程式。
② 根据电子的增益和损耗,总反应分为氧化反应和还原反应。
③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
(二)一次电池的总反应式一般通过正、负反应式相加得到。
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7-23 化学能与电能
知识点
1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置
2、组成原电池的条件
①
②
③
④
3、原电池的原理
负极----______的金属--- 电子------发生反应
正极----_______的金属---- 电子----发生反应
外电路:电子流向:电流流向:
内电路:电子流?电流流向:
阴离子流向:阳离子流向:
原电池正负极的判断:
a、根据活动性判断:
例:特殊:
b、根据反应本质来判断:失电子的一定是负极(电子从负极发出),化合价升高。
例:Zn + 2MnO2 + NH4+ =Zn2+ + Mn203 + NH3 + H2O
c、从现象来判断:负极一般会溶解(质量减轻)。
正极一般产生气泡。
如:在某一原电池反应中,原电池两极A、B,A极冒气泡,则?A溶解,则?
例1.(9分)(2007海南·14)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+ Cu(s)== Cu2+(aq)+ 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是;电解质溶液Y是;
(2)银电极为电池的极,发生的电极反应为;
X电极上发生的电极反应为;
(3)外电路中的电子是从电极流向电极。
例2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。
则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为[ ]
A.A>B>C>D B.A>C>B>D
C.A>C>D>B D.B>D>C>A
4、阳离子放电顺(氧化性强弱顺序):Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
5、锌铜原电池(硫酸电解质):
负极:
正极:
总反应:
现象:
盐桥(锌铜原电池)
例3(08年广东化学·5)用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①②B.②③C.②④D.③④
6、碱性锌锰干电池(负极锌正极石墨电解质KOH):
已知总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
负极:
正极:
7、铅蓄电池(充电电池,二次电池,电解质硫酸)
总反应:
放电:负极:
正极:
例4.(2011安徽高考12)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是:
A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D. AgCl是还原产物
8、氢氧燃料电池:总反应:
1、酸性电解质:
负极:
正极:
2、碱性电解质:
负极:
正极:
9、甲烷燃料电池(碱为电解质):
甲烷燃烧的方程式:
甲烷燃料电池的总反应式;
正极:
负极:
例5(2010安徽卷)11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其
基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H 2+O 2=2H 2O ,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b 极流向a 极
B.b 极上的电极反应式为:O 2+2H 2O +4e -=4OH -
C.每转移0.1 mol 电子,消耗1.12 L 的H 2
D.H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极
2免爆炸;
②收集NH3的装置口处堵棉花,阻止NH3的扩散及与空气的对流,以保证所集的NH3的纯度,且容器要干燥;
③制乙炔的反应器(试管)内导气管口处堵棉花,防止反应产生的大量泡沫进入并堵塞导气管;
④制乙炔时不可用启普发生器,应用饱和食盐水代替水;
⑤有毒气体的制备要注意尾气处理;
⑥制H2宜用粗锌,或在稀H2SO4中加少许CuSO4以加速反应
化学实验总结8 气体的检验
检验气体是根据气体的特性。
一般从①气体的颜色和气味;②水溶液的酸碱性;③助燃、可燃及燃烧现象和产物;④遇空气的变化;⑤其他特性去考虑。
方法有①观察法:对于有特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、I2蒸气(紫色)可据色辨之。
②溶解法:根据气体溶于水现象的不同区分。
如NO2和Br2蒸气均为红棕色,但溶于水后NO2形成无色溶液,Br2形成橙色溶液。
③褪色法:如SO2和CO2可用品红溶液区分。
④氧化法:被空气氧化看变化,如NO的检验。
⑤试纸法:如石蕊试纸,Pb(CH3COOH)2试纸。
⑥星火法:适用于有助燃性或可燃性的气体检验。
如O2使带火星木条复燃;CH4、C2H2的检验可点燃看现象;CH4、CO、H2则可根据其燃烧产物来判断。
还有一些方法如闻气味等,但一般不用。
若几种气体在某些检验方法上显出共性(如红棕色的溴蒸气和二氧化氮气体都可以使淀粉碘化钾试纸变蓝;一氧化碳、甲烷、氢气点燃时,火焰都呈淡蓝色),则应注意它们之间的差异,用其他实验来进一步验证。
(H2、O2、Cl2、NH3、HCl、H2S、SO2、CO2、CO、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2)
化学实验总结9 尾气的吸收。