高中化学必修二第二章化学能与电能知识点
高中化学必修二第二章化学反应与能量知识点总结
高中化学必修二第二章化学反应与能量知识点总结第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、化学反应总伴随着能量的变化。
这是因为在化学反应中，断开反应物中的化学键需要吸收能量，而形成生成物中的化学键则会放出能量。
因此，化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
如果反应物总能量大于生成物总能量，则为放热反应；如果反应物总能量小于生成物总能量，则为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应包括：①所有的燃烧和缓慢氧化；②酸碱中和反应；③金属与酸反应制取氢气；④大多数化合反应（特殊情况：C+CO2→2CO是吸热反应）。
常见的吸热反应包括：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，例如C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)；②铵盐和碱的反应，例如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl→BaCl2+2NH3↑+10H2O；③大多数分解反应，例如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源可以分为一次能源和二次能源。
一次能源是指未经加工、转化的能源，例如水能、风能、生物质能、煤、石油、天然气等化石能源。
二次能源是指一次能源经过加工、转化得到的能源，例如电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等。
可再生资源包括太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气等，而不可再生资源则包括核能。
思考]一般来说，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。
点拔：这种说法不正确。
例如，C+O2→CO2的反应是放热反应，但是需要加热才能开始反应。
反应开始后不再需要加热，因为反应放出的热量可以使反应继续下去。
另一方面，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但是反应并不需要加热。
第二节化学能与电能1、化学能可以通过火电、原电池等方式转化为电能。
人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在 正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
特点：高能电池，电压高，质量轻， 贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应） 总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利 用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电，电池负极反应为( )
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
原电池知识要点
化学能与电能知识点
化学能与电能知识点化学能与电能之间的转化是整个高中化学的重要知识。
下面是店铺为你整理的化学能与电能知识点，一起来看看吧。
化学能与电能知识点1.能源：一次能源，直接从自然界获取的能源，如风能、水能、煤、石油、天然气等;二次能源：一次能源经过加工或转化形成的能源，如电能等。
化学物质都具有化学能，化学反应中的自发氧化还原反应，一般都是放出能量的反应，放出的能量可以转化为热能、光能甚至电能等，但总的能量守恒。
2. 火力发电：煤燃烧，加热水蒸气，驱动发电机发电，化学能----热能------机械能----电能。
缺点是每个过程有能量损耗高，环境污染。
3. 原电池：将化学能直接转化为电能的装置。
(注：放热反应通过反应释放出能量，部分转化为电能，部分转化为热能损耗等，所以原电池不能达到能量的100%转化利用)4. 原电池的形成条件：(1)自发的氧化还原反应(放热反应)----关键和核心(2)两个电极(金属或石墨C)：通常为活泼性不同的两极，在燃料电池中等例外是相同的惰性金属(Pt Ag等)------功能：可能参与反应(主要是金属电极失去电子)，“强迫”负极失去的电子沿外电路导线传导到正极。
(3)电解质溶液(一般是酸碱盐的水溶液，也可以是盐的熔融状态)。
功能：导电介质(阴阳离子的移动导电)、提供反应物质。
(4)闭合回路：电解质溶液的内电路和导线的外电路闭合连接(“两极一液一连线”)。
5. 原电池的工作原理：几个基本物理知识：(1)电流方向：外电路由“+”到“—”，内电路由“—”到“+”;(2)电子在导体(金属或C)中传导，方向与电流方向相反;电子传导方向：外电路由“—”到“+”，(3)电解质溶液中依靠阴阳离子的移动导电，阳离子的移动方向和溶液中的电流方向一致，阴离子与溶液中的电流方向相反。
6. 原电池的正负极电极方程式书写电极方程式：表示电极上发生的物质和电子的变化的方程式书写基本过程：(1)根据已知条件，判断出正负极，(2)根据总的氧化还原反应或者电极，确定反应物以及对应的正确的产物(产物注意是否与电解质溶液中离子发生反应即不能共存)，确保电子的得失和化合价的升降相等。
高中化学知识点-化学反应原理-化学反应与能量-化学能与电能的应用
化学能与电能规律总结1.原电池形成的条件(1)活泼性不同的两种电极材料（可以是金属和金属、金属和非金属、金属和金属氧化物等）。
(2)电极材料均插入电解质溶液中。
(3)两极相连形成闭合电路。
理论上，只要满足以上三个条件，均可构成原电池。
实际应用中，有些氧化还原反应很缓慢，产生的电流极其微弱(如两电极分别是Fe和C，电解质溶液为NaCl溶液的原电池)。
2.原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率因为形成原电池后，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中的粒子运动时相互间的干扰减小，使反应速率增大。
(2)比较金属活动性的强弱例如：有两金属a、b，用导线相连后插入稀H2SO4溶液中，能溶解的金属活动性较强，表面出现较多气泡的金属活动性较弱。
（3）制造新的化学电源例如：锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池。
（4）金属的腐蚀与防护例如：用活泼金属保护较活泼金属，减慢腐蚀速度。
3.电子得、失守恒(电量守恒)原电池工作时，负极流出的电子总量等于正极流入的电子总量；还原剂在负极失电子总数等于氧化剂在正极得电子总数。
此规律在计算中有着广泛的应用。
4.原电池正负极的判断方法①根据构成原电池的必要条件之一：活泼金属作负极；②根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极作负极；③根据氧化还原反应确立：发生氧化反应(还原剂)的一极作负极。
5．原电池的概念、原理(1)将化学能转变为电能的装置叫做原电池，它的原理是将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂，使氧化反应和还原反应分别在两极上进行。
(2)原电池的正极、负极及其反应正极：电子流入的电极，通常是不活泼金属或石墨材料电极，发生还原反应。
负极：电子流出的电极，通常是活泼金属一极，发生氧化反应。
6．常见的各类化学电源(1)干电池(锌锰电池)(2)充电池(铅蓄电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池)(3)燃料电池(氢氧燃料电池)7．原电池的工作原理由正负电极和适当的电解质溶液组成原电池，用导线连接原电池的正负电极时，原电池便开始工作。
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.。
高中化学必修二 第二章第二节1
（不可以）
构成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或一种是非 金属导体）作电极 构成条件 ②有电解质溶液；
③形成闭合电路；
④能自发进行的氧化还原反应
练习：
下列各装置能否形成原电池反应？
Cu Cu Zn Cu Zn Cu Cu Ag
H2SO4
X
H2SO4
√
酒精
X
AgNO3
√
Cu
Zn
Cu
Zn
Cu
Zn
活泼金属作负极。
讨论：
符合什么条件的装置才能构 成原电池呢?
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
（可以）
形成条件二： 电极需插进电解质溶液中
（不可以）
（可以）
形成条件三： 必须形成闭合回路
X CuSO ZnSO
4
4
CuSO4
√
ZnSO4
H2SO4
√
拓 展：
原电池原理的应用：
①制作化学电源
②加快反应速率：
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢， 可加入少量CuSO4以加快反应速率。 ③判断金属活动性的强弱 ④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应 而使钢铁遭到腐蚀
答案
＋
(1)变粗 变细
－
(3)Zn－2e ===Cu
课时作业 1．对于原电池的电极名称叙述有错误的是( A．发生氧化反应的为负极 B．正极为电子流入的一极 C．比较不活泼的金属为负极 D．电流的方向由正极到负极 )
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编号 1
电极材料 Mg、Al
电解质溶液 稀盐酸
电流计指针 偏转情况
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨） 稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
5
Al、Zn
氢氧化钠溶 液
浓硝酸
偏向Mg 偏向Al
二、发展中的化学电源
1、干电池 （-）Zn | NH4Cl | C（+） 负极（锌筒）： Zn-2e-＝Zn2+ 正极（石墨棒）： 2NH4++2e- +2MnO2= 2NH3+Mn2O3+H2O
锂电池 3、氢氧燃料电池（把化学能转变为电能）： （-）Pt(H2) | KOH | Pt(O2)（+）
负极：2H2+4OH--4e-＝4H2O 正极：2H2O+O2+4e-＝4OH总反应方程式为： 2H2+O2＝2H2O
负极: 较活泼金属(电子流出的极) 正极: 较不活泼的金属 (或能导电的非金属)(电子流入的 极)
负极: 氧化反应, 一般是金属失电子 正极: 还原反应,溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子( 吸氧腐蚀)
负极
正极
溶液中带电 阳离子向正极移动（阳正阴负） 粒子的移动 阴离子向负极移动
3、原电池工作原理：
转化成电能呢
1、锌片和铜片分别插入硫酸有何现象发生？
2、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中，
有何现象，为什么？ 3、锌片和铜片用导线连接后插入硫酸中， 导线上接上一个电流计有何现象， 为什么？
下列实验现象有何不同
导线
G
e-
e-
Zn
Cu
高中化学必修二第二章知识点总结
高中化学必修二第二章知识点总结高中化学必修二第二章知识点总结高中化学必修二第二章知识化学能与电能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电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(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：①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：写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应;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。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
高中化学必修2第二章第二节化学能与电能
Fe-C
Fe-Ag
Fe(NO3)3
Fe(SO4)3
化学能与电能的相互转化
化学能
原电池 电解池
电能
锌片插入稀硫酸中，被 腐蚀。（化学腐蚀）
哪个更快？
锌片在锌,铜（稀硫酸）原 电池中作为负极，也被腐 原电池的负极 被腐蚀得更快。 蚀。（电化学腐蚀） 分析锌,铁（稀硫酸）原 电池中的电极反应。 你感受到作为正极，铁 被保护了吗？ 原电池的金属 正极被保护。
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池 的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受 外线路提供的电子→原电池的正极。
C
条件一：有活泼性不同的两种金 属或非金属
H2SO4
（可以）
（不可以）
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
实验探究形成原电池的条件
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
MnO2和C
普通锌-锰干电池的结构
缺点：电量小，污染大
2、铅蓄电池
负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O 其他蓄电池：镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池等 优点：可反复使用 缺点：污染大
Cu片：2H++2e- = H2 ↑ （氧化反应） （还原反应）
（铜片在这里起传导电子的作用）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电极反应总式：
(完整版)高中化学必修二知识点总结
必修二知识点汇总第一章物质结构元素周期律 (2)一、原子结构 ................................................................................................................................................................二、元素周期表 ............................................................................................................................................................三、元素周期律 (2)四、化学键 .................................................................................................................................................................... 第二章化学反应与能量 ....................................................................................................................................................第一节化学能与热能 ..................................................................................................................................................第二节化学能与电能 ..................................................................................................................................................第三节化学反应的速率和限度 .................................................................................................................................. 第三章有机化合物 ............................................................................................................................................................一、烃 ............................................................................................................................................................................二、烃的衍生物 ............................................................................................................................................................三、基本营养物质 ........................................................................................................................................................ 第四章化学与可持续发展 ................................................................................................................................................第一节开发利用金属矿物和海水资源 ......................................................................................................................第二节化学与资源综合利用、环境保护高中化学必修2知识点归纳总结第一章物质结构元素周期律一、原子结构质子（Z个）原子核注意：中子（N个）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)1.）原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数核外电子（Z个）★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布：H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。
高中化学必修二-化学能与电能
高中化学必修二-化学能与电能高中化学必修二化学能与电能在我们的日常生活中，电能无处不在，从照明的电灯到驱动的电动车，从通讯的手机到娱乐的电视，电能已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
那么，电能是如何产生的呢？这就不得不提到化学能与电能之间的奇妙转化。
化学能，简单来说，就是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量。
而电能，则是电荷定向移动所形成的能量。
当这两种能量相互转化时，就为我们的现代生活带来了极大的便利。
要理解化学能与电能的转化，首先我们要了解原电池。
原电池是将化学能转化为电能的装置。
它的构成要件包括两个不同的电极、电解质溶液以及形成闭合回路。
比如说铜锌原电池，锌片和铜片分别作为两个电极，硫酸溶液作为电解质溶液。
在这个装置中，锌片比铜片更活泼，所以锌片会失去电子，发生氧化反应，成为原电池的负极。
电子会通过导线流向铜片，铜片这边则发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气。
这样，电子的定向移动就形成了电流，从而实现了化学能向电能的转化。
原电池的工作原理其实就是氧化还原反应。
在氧化还原反应中，有物质失去电子，同时有物质得到电子。
原电池巧妙地利用了这种电子的转移，将化学能转化为了电能。
那么，原电池有哪些实际应用呢？首先，在日常生活中，我们使用的干电池就是一种常见的原电池。
干电池里面有锌筒作为负极，石墨棒作为正极，氯化铵和二氧化锰等物质作为电解质。
另外，在汽车中使用的蓄电池也是一种原电池。
在充电时，电能转化为化学能储存起来；在放电时，化学能又转化为电能供汽车使用。
除了原电池，我们还经常听到燃料电池这个词。
燃料电池是一种高效、环保的能源转化装置。
它的燃料可以是氢气、甲烷等，氧化剂通常是氧气。
在燃料电池中，燃料在负极发生氧化反应，氧化剂在正极发生还原反应，从而产生电能。
与传统的燃烧能源方式相比，燃料电池具有很多优点。
它的能量转化效率高，而且产生的废弃物少，对环境更加友好。
化学能转化为电能的过程中，还有一些关键的因素需要考虑。
化学必修2 第2章 第2节 化学能与电能讲义(全)
第二章第二节化学能与电能讲义一化学能转化为电能（一）能源1．一次能源：直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气等2．二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源。
如电力、蒸汽等（二）火力发电原理及过程1．火电原理火电是化学能与电能间的间接转化，转化的中间能量形式是热能和机械能。
因此，火力的能量转化率比较低。
火力的产生离不开化石燃料的燃烧，化石燃料的燃烧往往产生大量的硫、氮氧化物，会导致大气污染。
但是，由于能源结构的客观存在和受技术水平、生产条件等因素的影响，目前乃至将来较长的一个时期内，火电仍然是电力的主体燃料的燃烧（氧化还原反应）是化学能转化为电能的关键，氧化还原反应的本质则是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，而电子转移则会引起化学键的重新组合，同时伴随着体系能量的变化。
如何使物质的化学能通过氧化还原反应直接转化为电能，这就是原电池能够解决的问题（三）原电池及其工作原理原电池及其工作原理的实验探究1．原电池：将化学．．的装置称为．．能．转化为电能原电池2．原电池产生电流的原理在如图所示的装置中，锌片上Zn失去电子生成Zn2+，后进入溶液，锌片上多余的电子通过导线流向铜片；溶液中带正电荷的Zn2+和H+在电场作用下移向铜片，比Zn2+得电子能力强的H+从铜片上获得电子生成H原子，随后又结合成H2，氢气从铜片上逸出；溶液中的SO42－和OH －在电性作用下移向锌片。
这样，在由稀硫酸、锌片、铜片导线等组成的闭合电路中有电荷做定向移动，电荷定向移动就形成电流。
有关化学变化可表示如下：锌片：Zn－2e－=== Zn2+（氧化反应）铜片：2H+＋2e－=== H2↑（还原反应）总反应式：Zn＋2H+ === Zn2+＋H2↑所有的原电池都以这样的原理产生电流3．原电池的电极名称负极：电子流出（电流流入）的一极，发生氧化反应正极：电子流入（电流流出）的一极，发生还原反应注意：从电池电极的功能方面来说，正极的作用是导体，不参与化学反应原电池组成条件的探究条件一：能自发地发生氧化还原反应条件二：电极需插进电解质溶液中条件三：必须形成闭合回路条件四：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极4．原电池的形成条件（两极一液一连线）①能自发地发生氧化还原反应②有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极③有电解质（电解质溶液或熔融电解质或固态电解质）④电极和电解质形成闭合电路注意：①构成原电池的四个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地看待某一条件②在四个基本条件当中，氧化还原反应是核心。
高中化学必修二化学键化学反应与能量知识点总结
必修二一、化学键与化学反应1.化学键1）定义：相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。
2）类型：Ⅰ离子键：由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。
Ⅱ共价键：原子之间通过共用电子对所形成的化学键。
①极性键：在化合物分子中，不同种原子形成的共价键，由于两个原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子一方，因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。
这样的共价键叫做，简称极性键。
举例：HCl分子中的H-Cl键属于极性键。
②非极性键：由同种元素的原子间形成的共价键，叫做非极性共价键。
同种原子吸引的能力相等，成键电子对匀称地分布在两核之间，不偏向任何一个原子，成键的原子都不显电性。
非极性键可存在于中（如H2中H—H键、O2中O=O键、N2中N≡N键），也可以存在于化合物分子中（如C2H2中的C—C 键）。
以非极性键结合形成的分子都是。
存在于非极性分子中的键并非都是非极性键，如果一个多原子分子在空间结构上的正电荷几何中心和几何中心重合，那么即使它由极性键组成，那么它也是非极性分子。
由非极性键结合形成的晶体可以是原子晶体，也可以是混合型晶体或。
例如，碳单质有三类同素异形体：依靠C—C非极性键可以形成正四面体骨架型金刚石（原子晶体）、层型（混合型晶体），也可以形成球型碳分子富勒烯C60（分子晶体）。
举例：Cl2分子中的Cl-Cl键属于非极性键Ⅲ金属键：化学键的一种，主要在金属中存在。
由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的吸引力组合而成。
由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是。
金属键有金属的很多特性。
例如一般金属的、沸点随金属键的强度而升高。
其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部成正相关。
3）化学反应本质就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
①①①①①①①②5①2．1）：由阳离子和阴离子构成的化合物。
大部分盐（包括所有铵盐），强碱，大部分金属氧化物，金属。
化学必修二课件：第二章第二节化学能与电能1
负极： 氧化反应
e-
外电路
正极： 还原反应
火力发电的优点： a.我国煤炭资源相对丰富,廉价方便. b.设备相对简单、造价低、选址方便
火力发电的缺点：
a.煤的简单燃烧太可惜 b.排出大量的温室气体. C.燃烧产生的气体严重污染环境 d.煤作为固体燃料燃烧反应速率小、热利用效率低 e.储量有限
知识回顾
现象
结论或解释
锌片上有气泡 铜片上无气泡
铜与稀硫酸不反应 锌与稀硫酸反应
Cu
铜片上有气泡
?
电流计指针偏转 导线中有电流通过
2、原电池
（1）原电池定义：化学能转变为电能的装置
（2）原电池的工作原理：
电极 电极材料 电极反应 反应类型
总反应
负极 正极
锌片 铜片
Zn - 2e- = Zn2+ 氧化反应 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
失e-,沿导线传递，有电流产生
氧化反应
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e-== Zn2+
电解质溶液
阴离子
阳离子
还原反应
2H++2e-== H2↑
【趣味实验】不需要电池的音乐卡 实验目的：使已取出电池的音乐卡发出响声 实验器材：连有导线的铁片、铜片，西红柿， 已取出电池的音乐卡
Zn
G
C
Fe
G Fe
Fe
Cu
① 有电流
Zn
G Cu
② 无电流
G
③
无电流
④ 无电流
无电流
⑤
原电池的构成条件
① 活动性有差异的两种金属（或一种是非金属导体） 作电极；
（金属和氧化物；惰性电极等） ② 两极均插入电解质溶液；
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第二节化学能与电能
一、化学电源
1.原电池：把化学能直接转化为电能的装置叫原电池。
2.工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转化为电能。
3.构成原电池的条件：①电极为导体且活性不同②两电极通过导线连接③两
个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
4.电极及反应
负极：较活泼金属做负极，发生氧化反应，失去电子。
负极溶解，质量减少。
正极：较不活泼金属或石墨做正极，发生还原反应，得到电子。
一般有气体放出或正极质量增加。
例如：负极：(氧化反应)
正极：(还原反应)
5.正负极判断（负）
①较活泼的为负极
②电子流出的极为负极
③电流流入的极为负极
④失电子的极为负极
⑤化合价升高的极为负极
⑥发生氧化反应的极为负极
⑦溶液中阴离子移向的极为负极
⑧电流表指针偏向的极为负极
⑨质量减少的极为负极
6.电极反应的书写方法：
（1）写出总反应方程式
（2）把总反应根据电子得失情况，分为氧化反应、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。
7.原电池的应用
（1）加快反应速率
（2）比较金属活动性强弱
（3）设计原电池
（4）金属的腐蚀
【习题一】
下列关于原电池的叙述正确的是（）
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池工作时，外电路中电流的流向从原电池负极到原电池正极
C．原电池工作时，电解质溶液中的阴离子向负极移动
D．只要是放热反应就可以将其设计成原电池
【分析】A、原电池的正极和负极可能是两种不同的金属；
B、原电池中电子流出的一端电极为负极，电流方向和电子流向相反；
C、原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
D、只有能自发进行的放热的氧化还原反应才能设计成原电池；
【解答】A、电极材料可由金属构成，也可由能导电的非金属和金属材料构成，故A错误；
B、原电池放电，电流从正极流向负极，故B错误；
C、原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C正确；
D、只有能自发进行的放热的氧化还原反应才能设计成原电池，并不是所有的氧化还原反应，故D错误；
故选：C。
【习题二】
某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，以下给出原电池中正极、负极、电解质溶液可能的材料，其中与此电池反应不符的原电池给合是（）
A．铜片、铁片、FeCl3溶组成的原电池
B．石墨、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
C．镁片、锌片、Fe2（SO4）3溶液组成的原电池
D．银片、铁片、Fe（NO3）3溶液组成的原电池
【分析】根据电池反应式知，Fe失电子化合价升高作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，可溶性铁盐溶液为电解质溶液，据此分析解答．【解答】解：根据电池反应式知，Fe失电子化合价升高作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，可溶性铁盐溶液为电解质溶液，
A．Cu的活泼性小于Fe，氯化铁为可溶性铁盐，符合该反应，故A不；
B．C的活泼性小于Fe，氯化铁为可溶性铁盐，符合该反应，故B不选；
C．电极材料无铁，不符合该反应，故C选；
D．Ag的活泼性小于Fe，硝酸铁为可溶性铁盐，符合该反应，故D不选；
故选：C。
【习题三】
依据2Ag++Cu═Cu2++2Ag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）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．
分析】（1）根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子的化合价降低的可溶性反应物作电解质溶液，据此设计原电池；
（2）原电池中，易失电子的电极铜为负极，银作正极，正极上得电子发生还原反应；
（3）电子从负极沿导流向正极．
【解答】：（1）由反应“2Ag++CuCu2++2Ag”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，Ag+在正极上得电子被还原，电解质Y溶液为AgNO3 ，
故答案为：Cu；AgNO3；
（2）在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；
（3）电子从负极Cu沿导线流向正极Ag，故答案为：Cu；Ag．
【习题四】
甲、乙、丙都是金属单质，当电解甲离子和丙离子的混合盐溶液时，丙先析出，当甲与乙组成原电池时，甲为电池的正极，甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为（）
A．甲＞乙＞丙B．乙＞甲＞丙C．乙＞丙＞甲D．丙＞乙＞甲【分析】活泼性弱的金属阳离子电解时首先放电析出，原电池中，负极金属的活泼性强于正极金属的活泼性．
【解答】解：当电解甲离子和丙离子的混合盐溶液时，丙先析出，所以活泼性甲＞丙，当甲与乙组成原电池时，甲为电池的正极，所以活泼性乙＞甲，甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为：乙＞甲＞丙，故选B。
二、化学电源
①干电池：活波金属做负极，被腐蚀或消耗。
如：Cu-Zn原电池、锌锰电
池。
②充电电池：两级都参加反应的原电池，可充电循环使用。
如铅蓄电
池、锂电池。
③燃料电池：两级材料都是惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引
入到两极上的物质发生反应，如燃料电池，其电解质溶液常为碱性试
剂。
【习题五】
下列有关化学电源的叙述错误的是（）
A．太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置
B．碱性锌锰电池的放电时间比酸性锌锰电池的放电时间更持久
C．氢氧燃料电池的负极材料不参加电极反应
D．铅蓄电池中的电解质是98%的硫酸
【分析】A、太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置；
B、碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率；
C、氢氧燃料电池的负极是燃料失电子的氧化反应；
D、铅蓄电池中的电解质是30%的硫酸．
【解答】解：A、太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置，故A不选；
B、碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大，即碱性锌锰电池的放电时间比酸性锌锰电池的放电时间更持久，故B不选；
C、氢氧燃料电池的负极是燃料失电子的氧化反应，该电极材料不参加电极反应，故C不选；
D、铅蓄电池中的电解质是30%的硫酸，浓硫酸中不含自由移动的离子，故D 选。
故选：D。
【素材积累】
1、2019年，文野31岁那年，买房后第二年，完成了人生中最重要的一次转变。
这一年，他摘心里对自己的定位，从穷人变成了有钱人。
一些人哪怕有钱了，心里也永远甩不脱穷的影子。
２、10月19 日下战书，草埠湖镇核心学校组织全镇小学老师收看了江苏省泰安市洋思中学校长秦培元摘宜昌所作的教训呈文录象。
秦校长的讲演时光长达两个多小时，题为《打造高效课堂实现减负增效全面提高学生素质》。