化学能与电能的知识点

合集下载

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。

化学能与电能知识点汇总

化学能与电能知识点汇总考点1、原电池构成条件1 （）A 、B 、C 、D 、2．某原电池的总离子方程式为：2Fe 3+ + Fe = 3Fe 2+，不能实现该反应的原电池是（）A ．Cu 为正极，Fe 为负极，电解质溶液为FeCl 3溶液B ．石墨为正极，Fe 为负极，电解质溶液为Fe(NO 3)3溶液C ．Fe 为正极，Zn 为负极，电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液D ．Ag 为正极，Fe 为负极，电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液3 （）A 、B 、C 、D 、考点2、原电池特点1．下列说法正确的是（）A ．原电池是把电能转化为化学能的装置B ．原电池中电子流出的一极是正极C ．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D ．形成原电池后，原电池中的阳离子移向正极2. 将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中。

下列叙述正确的是（）A. 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大B. 负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大C. 正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变D. 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少3.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X 、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为:Y →外电路→XB.若两电极分别为Fe 和碳棒,则X 为碳棒,Y 为FeC.X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y4、如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a 极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（）A 、a 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 GB 、b 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C 、a 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D 、b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液Fe CFe C Fe Cu Fe Zn CuFe Fe Zn Fe Fe Sn ba5、关于下图所示的原电池，下列说法正确的是()A.电子从锌电极通过检流计流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D．铜电极上发生的电极反应是：2H＋＋2e－===H2↑(6. )对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是（）①锌片溶解了32.5 g②锌片增重32.5g③铜片上析出lg H2④铜片上析出1 mol H2A.①和③B.①和④C.②和③D. ②和④(7.)用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是，负极的电极反式是。

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化学能和电能是日常生活中经常遇到的两种形式的能量。

化学能是由化学反应中的化学键形成的能量，而电能则是由电荷的运动形成的能量。

以下是化学能和电能的一些知识点和三个例子。

化学能：1. 化学键是由原子之间的静电力形成的，并储存在键中。

当化学键破裂时，储存在键中的化学能会释放出来。

例如，当你吃巧克力时，化学反应将巧克力中的糖分解为葡萄糖并释放能量，这种能量是由糖中的化学键储存的。

2. 化学能可以通过化学反应在物质之间转换。

例如，在燃烧时，燃料中的化学键储存的能量会转化为热能和光能，这些能量可以用于加热和照明。

同样，生物体中的食物可以通过代谢产生化学反应，转化为生物体所需的能量，这也是化学能的一种形式。

3. 化学能可以被储存在化学品中，例如许多用于储存燃料的化学品。

这些化学品通常储存在高温或高压条件下，以维持化学能的稳定性。

当需要释放能量时，这些化学品将被解离，化学能将释放出来。

例如，纯氧化氢燃料可以在高温和高压下储存，当需要时可以用于发电。

电能：1. 电能是由电荷的运动形成的能量，通常在电路中传输和转换。

例如，在家庭电路中，电能从电源进入电路，通过电阻器和开关等组件转换为电热能和光能。

2. 电能可以被储存为电池中的化学能。

电池中的化学反应将化学能转换为电能，使电池可以用于携带电力，例如移动电话和电动车。

3. 电能可以通过发电机转换为机械能，然后再转换为其他类型的能量。

例如，水力发电机将水的机械能转换为电能，而汽车引擎将汽油的化学能转换为机械能，驱动车轮运动。

综上所述，化学能和电能是我们日常生活中常见的能量形式。

通过学习这些能量形式的知识点和例子，我们可以更好地理解和利用它们。

除了上述的化学能和电能知识点和例子，还有一些其他与化学能和电能相关的知识值得了解。

首先是能量转换和守恒定律。

能量转换是指将一种形式的能量转换为另一种形式的能量，例如电能转换为热能。

根据能量守恒定律，能量在任何时候都不能被创造或破坏，只能从一种形式转换为另一种形式。

2_2.2.1化学能与电能

请判断下列各装置是否是原电池？为什么？
(x) A
Z
Cu
n
煤油 A
Z
木
n
条
(x) A
(√) A
Z
Zn
Z
C
n
n
H+
SO4H2 +
－
A
SO－4HH2 ++
Zn
Cu
SO－4HH2 ++
(x) SO42—HH+
+
H H++
SO42－
(x)
3．下列图示的装置不能构成原电池的是(C )
一、化学能转化为电能
实践活动：水果电池
e-
正极：（还原反应）
H+ Zn2+
H+
铜片：2H++2e-=H2↑
总反应：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
3、化学电池的反应本质：氧化还原反应你如何判定装置的正、负极？
4.判断原电池正、负极的方法
（1）由组成原电池两极的电极材料活泼金属—负极
（2）根据电流方向或电子流动方向电子流出—负极；电流流入—负极
水能
风能
石油
电能
原煤
天然气
蒸汽
二次能源：一次能源加工转化的能源
一、化学能转化为电能
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。
一、化学能转化为电能
1、火力发电原理及过程
燃烧
蒸汽
发电机
化学能热能
机械能
电能
火力发电的化学深层本质分析
火力发电

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。

高中电化学

必修二2化学能与电能1.一次能源：直接从自然界获取的能量。

二次能源：经过加工转换得到的。

煤气、电力都是二次能源。

2.氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物氧化性顺序：氧化剂>氧化产物还原性顺序：还原剂>还原产物氧化还原反应在进行过程中伴随着能量的变化，将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。

一、化学能转化为电能（一）形成原电池的要素和作用作用：1.把化学能转化电能。

2.对反应起加速作用。

要素：1.形成闭合回路。

（外电路+内电路）外电路：自由电子导电内电路：离子导电外电路和内电路交界的地方有电子和离子的转换。

2.化学要素：自发的放热的氧化反应自发反应：在对应条件下自发的反应3.电极参加反应的情况下需要活泼性不同的电极。

（二）原电池中的微粒流动自由电子：负极正极阳离子：负极正极具体微粒离子阴离子：正极负极电流（正电荷）：外：负极正极抽象物体内：正极负极负电荷：外：正极负极内：负极正极（三）原电池的正负极的判断1、电流方向，电子流动方向和离子流动方向2、氧化性和还原性：负氧正还电极质量减小：被氧化，作负极金属单质：被还原，作正极电极质量增加（析出固体）非金属单质（一般不考虑）：被氧化被还原产生气体吸收气体3、活泼金属一定做负极吗？特例：Al-Mg-NaOH反应正极反应：负极反应：Fe-Cu-HNO3 （浓）反应铁在浓硫酸浓硝酸中会钝化正极反应：负极反应：关键是比较两个电极失电子能力，有些两边都可以失电子，如牺牲负极的正极保护法。

（四）电极PH的升降判断：反应为主，离子移动和生成水为次。

Mg-Al-NaOH：正极反应：PH变化负极反应：PH变化总反应：PH变化海水电池（Al-O2-H2O）正极反应：PH变化负极反应：PH变化总反应：PH变化（五）钢铁的腐蚀与保护（六）一些零碎的知识点1、纯锌与电解质反应较慢，含有杂质的锌会反应较快。

做原电池加快反应的实验时（Zn-HCL）通常向溶液中滴入几滴CuSO4 加快反应。

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。

化学能转化为电能---电池知识要点

化学能转化为电能---电池知识要点一、原电池的工作原理1、原电池：借助氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置称为原电池。

2、构成原电池的条件（1）有活动性不等的两个电极（2）电极要与电解质溶液接触（3）要形成闭合回路(4) 自发的氧化还原反应构成原电池后，一般说来化学反应速率要加快。

实验室不用纯锌与稀硫酸反应制氢气而要用粗锌与稀硫酸反应制氢气，就是利用原电池的原理。

在原电池中，电极并不一定要与电解质溶液直接反应。

当电极不与电解质溶液直接反应时，正极上得电子的物质一般为溶解在水溶液中的氧气，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- = 4OH-。

3、原电池的工作原理（1）相对活泼的金属作负极，负极上一定发生氧化反应；相对不活泼的金属（或非金属）作正极，正极上一定发生还原反应。

（2）电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

（3）溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。

但是，有一些特例：将镁和铝插到NaOH溶液中，用导线连接后构成原电池，铝是负极，镁是正极。

负极：2Al+8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O 正极：6H2O+6e- = 3H2↑+6OH-总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑还有，将铁和铜插到浓硝酸中，用导线连接构成原电池，由于铁在浓硝酸中钝化不能继续反应，而铜可与浓硝酸反应，所以，铜时负极，铁是正极。

负极：Cu-2e- = Cu2+正极：2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2↑+2H2O由此可见，并不一定是活泼性强的金属作负极。

金属作负极还是作正极，要看电解质溶液而定。

4、电极反应式的书写（1）书写电极反应式的方法是--------叠加法。

即将两个电极反应叠加一定得到电池总反应。

在推写电极反应时，一般先写出电池总反应，然后再写出负极反应式或正极反应式，将总反应减去负极反应式或正极反应式就可得到正极反应式或负极反应式。

（2）在推写电极反应式还必须注意到介质（环境）的种类。

化学能与电能

化学能与电能能量是指物体或系统能够完成某种工作的能力。

在物质世界中，能量有很多形式，包括化学能、电能等。

本文将从这两种能量出发，探讨它们的联系、特点以及应用领域。

首先，化学能是一种常见的能量形式，它与物质的化学结构和组成有关。

化学能通常存储在化学键中，当化学反应发生时，化学键会断裂或形成，从而释放或吸收能量。

比如，燃烧是一种常见的化学反应，燃烧过程中化合物的化学键断裂，并与氧气反应，形成新的化合物。

这个过程释放出的能量就是化学能。

化学能具有以下特点：首先，化学能的转化是发生在分子和原子层次的。

化学反应涉及原子和分子的重新组合和转换，因此化学能转化的过程常常比较复杂。

其次，化学能与产生它的物质的性质有关。

不同物质的化学能量是不同的，这是因为它们的结构和组成不同。

再次，化学能是可逆的。

在化学反应中，能量可以从一个物质转移到另一个物质，然后再返回原来的物质。

化学能在生活和工业中有着广泛的应用。

例如，我们经常使用的电池就是利用化学能产生电能的。

电池中的化学能主要来自于化学反应，当反应进行时，化学能转换为电能。

此外，化学能也广泛应用于燃料的利用。

煤、石油、天然气等燃料都含有丰富的化学能，当它们被燃烧时，化学能被释放出来，转化为热能或电能，从而用于供暖、发电等方面。

其次，电能是一种由电荷运动形成的能量形式。

当电荷在导体中流动时，就会产生电流，从而产生电能。

电流可以通过导线传递，使电能转化为其他形式的能量，比如光能、热能等。

电能具有以下特点：首先，电能是一种集中式能量。

电能可以通过输电线路远距离传输，使得能量的分配和利用更加灵活。

其次，电能易于控制。

通过调节电流的大小和方向，我们可以灵活地操控电能，实现不同的功能。

最后，电能损失较小。

在输电过程中，电能损失很少，这使得电能非常高效。

电能在现代社会中有着广泛的应用。

例如，我们使用的电灯、电冰箱、电视等家用电器，都是利用电能供电的。

此外，电能还广泛应用于交通运输、通信、医疗等领域。

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

化学能与电能化学能与电能能源是人类生存和发展的重要物质基础，其中包括化学能与电能两种类型的能源。

本文将从这两种能源的本质、特点、应用和发展等方面进行探讨。

一、化学能化学能是指物质在化学反应过程中由于原子和分子之间的键能改变而产生的能量。

化学能的本质就是原子分子的相互组合和内部电子的位置。

在化学反应中，化学键断裂和形成的过程中，化学能会被释放或吸收。

由于其能源密度高，方便携带、使用和储存的特点，化学能广泛应用于军事、工业、交通和生活等方面。

常见的化学能储存方式有化石能源和化学电池两种。

化石能源，比如煤、石油和天然气，是在动植物残骸经过漫长时间和高压、高温条件下形成的化学物质。

化石能源的利用是人类社会发展历程中的重要里程碑，也是现代工业构成的重要基础。

而化学电池，则是运用化学反应中放出的电能来储存和传送化学能的装置，比如干电池、蓄电池和燃料电池等。

二、电能电能是指电流在带电体内流动时所表现出的能量，或是人类在自然界中利用电子运动所获得的能量。

电能的本质是由带电粒子在电场和磁场作用下的运动状态所导致的电磁作用。

电能可以通过输电线路传输，也可以通过电池等电源储存，具有易于控制和高效利用的特点，广泛应用于电力系统、通信、计算机、家庭电器等方面。

常见的电能存储方式有储能电容、储能电阻和储能电感等。

储能电容是利用带电体在带电状态下的电势能来储存电能的装置，常用于电动车的动力储备中。

储能电阻则是用小电阻器接通高电压电源，使它快速放电产生大功率电流，常用于激光器等高能物理实验中。

而储能电感则是利用电感器在物理反应过程中产生的电势差来储存电能，常用于电路中的滤波和稳压。

三、化学能和电能的应用与发展化学能和电能在社会生产和生活中的应用已经愈加广泛。

化学能广泛应用于现代工业和军事领域，比如化工、军火、炼油、制药等；电能则是现代信息和通信技术、计算机、家用电器、医疗设备等的关键能源。

同时，随着社会的发展和对环境保护的重视，清洁能源的发展也日趋重要，这也促进了化学能和电能的发展。

化学能与电能

答案：D
5.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) B A．a > b > c > d B．a > c > d > b
使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便，污染最小的一种二次能源，又称电力。
一.化学能通过加热转化为电能
化石燃料
燃烧蒸汽
化学能
热能
机械能
发电机
电能
[实验2-4] 实验探究
[实验2-4] 实验探究
请将实验现象记录在课本P38表中：
现象铜片锌片
Cu片有气泡产生 Zn片表面没有气泡产生，锌片溶解电流表指针偏转
2．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（） A．正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出 3．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速率甲比乙慢
4．下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是( ) A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B．由铜、锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中，铜是负极
C．电子沿外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气 D．铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有 0.4mol电子通过

化学能与电能

【本周教学内容】化学能与电能。

【重点内容讲解】知识回顾1、在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能与热能的相互转化。

2、金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au3、在氧化还原反应中：氧化剂得电子，发生还原反应，还原剂失电子，发生氧化反应。

知识引入直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

经过加工、转换得到的能源称为二次能源，如电力、蒸汽等。

化石燃料主要包括原煤、石油、天然气等，属于非再生能源。

燃煤发电的能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。

电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。

那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。

要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。

把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。

一、原电池工作原理及组成条件1、原电池的定义将化学能转变为电能的装置叫做原电池。

2、原理以Zn—(H2SO4)—Cu原电池为例负极（一）：Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）正极（+）：2H+ + 2e = H2↑(还原反应)负极（-）：相对活泼金属~失电子~氧化反应~电子流出正极（+）：相对不活泼金属~得电子~还原反应~电子流入原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子转移通过用电器，产生电能，因此原电池的作用为将化学能转化成电能。

3、组成条件：组成原电池必须具备三个条件：①提供两个活泼性不同的电极（不活泼电极可以为石墨）②两个电极必须直接和电解质溶液接触，电解质中阴离子向负极方向移，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路③必须有导线将两电极连接，形成闭合通路二、根据氧化还原反应设计原电池步骤：（1）写出正极、负极电极反应式；（化合价升高在负极反应；化合价降低在正极反应。

化学能与电能

一次能源：从自然界中直接取得的能源．如:煤,石油, 天然气等。二次能源：经一次能源加工转移得到的能源。电能——又称电力（二次能源）
形形色色的电池
干电池
碱性电池
蓄电池燃料电池锂离子电池
新型绿色环保燃料电池车
863-燃料电池公共汽车
第二节
化学能与电能
一、化学能转化为电能 1、火力发电原理及过程
原电池的负极是________，正极是________，
电池总反应式__________________
负极反应式是__________________ 正极反应式是__________________
练习： 2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( ) A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢
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 Zn+2H+=Zn2++ H2↑ 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
电子流向：电子由锌片经外电路流向铜片（负极正极）
自发的氧还反应得电子与失电子在空间上分离
② 电子从负极经外电路流向正极，
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
能否将化学能直接转化为电能？
实验探究实验操作现象锌片上有气泡铜片上无气泡
Cu
结论或解释铜与稀硫酸不反应锌与稀硫酸反应
铜片上有气泡
?
导线中有电流通过
e-:Zn片片导线铜

2.2.2化学能与电能

铅蓄电池：
Pb＋PbO2＋2H2SO4
放电充电
2PbSO4＋2H2O
银锌电池：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2
氢氧燃料电池：2H2＋O2＝2H2O
（负极在电解质溶液中能够输出电子。）
3）两极相连形成闭合回路。
由铝、铁、铜、银和稀硫酸，可以组成产物明显电流的原电池的总数为 ( C ) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
原电池中电解质溶液的作用是
①参与反应
②导电
1.下列说法中正确的是（）
A．原电池是把电能转为化学能的装置
B．原电池中的阳离子向正极移动 C．原电池两级均发生氧化还原反应 D．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
右下图中，烧杯中盛有水，铁圈和银圈直接相连接，在接头处用一根绝绝缘线吊住使之平衡，小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，一段时间后，可观察到的现象是；银圈表面镀上一层铜, 银圈下降,铁圈上升发生的电极反应为：铁圈：负极，电极反应式：Fe–2e-= Fe2+ ；
银圈：正极，电极反应式：Cu2+ + 2e-= Cu。
1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
原电池的雏形
理论解释：生物电观点！
伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是实用电池的开端。
水果电池
土豆
西红柿
萝卜
二、发展中的化学电源
1）化学电池有三大类型：一次性电池、二次电池、燃料电池 . 2）特点： ①一次电池：不可充电，如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池） ②二次电池：可循环利用，放电过程是将化学能转化为电能；充电过程是将电能转化为化学能。 ③燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用，最理想的燃料是 H2 。（1）产物为水，无污染（2）与其它能源比，反应相同质量，放出能量多（3）来源广

化学能与电能

mol电子．
【例4】．(2011· 无锡模拟)根据氧化还原
反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) ===
Cu2＋(aq)＋2Ag(s)画出原电池示意图并在图中加入电流表，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为琼胶饱和KNO3
盐桥．
请回答下列问题： (1)银电极为电池的________极，写出两电极的电极反应式： Ag电极：_________________________________________； Cu电极：_________________________________________. (2)外电路中的电子是从________电极流向________电极． (3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填序号)． A．K＋ B．NO－ 3 C．Ag＋
2 D．SO4－
答案：
(1)正 (2)Cu
2Ag＋＋2e－ === 2Ag Ag (3)B
Cu－2e－ === Cu2＋
书写原电池的电极反应式应注意以下四点：
(1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化； (2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质(如溶有或通入的氧气)；
4.Li－Al/FeS电池的正极电极反应式为：2Li＋＋FeS ＋2e－ === Li2S＋Fe，则负极电极反应式为：Al－ 3e－ === Al3＋(2010· 浙江高考T9－C)
×
× 5.氢氧燃料电池中负极的电极反应式为：O2＋2H2O ＋4e－ === 4OH－(2010· 江苏高考T11－B)
阳极粗铜
阴极纯铜
Ni－2e－===Ni2＋，
Cu－2e－===Cu2＋
Cu2＋＋2e－===Cu

化学能与电能的知识点

化学能与电能知识点

化学能与电能知识点汇总

高一化学化学能与电能知识点

2_2.2.1化学能与电能

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

高中电化学

化学能与电能知识点总结

高一化学能和电能知识点

化学能转化为电能---电池 知识要点

化学能与电能

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

化学能与电能

化学能与电能

化学能与电能

化学能与电能

2.2.2化学能与电能

化学能与电能

化学能转化为电能---电池知识要点