化学能与电能知识点
化学能与电能的知识点
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化学能与电能的知识点化学能与电能的知识点1、原电池原理(1)原电池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。
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。
(5)原电池正负极的判断①依据原电池两极的材料:较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极;较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极)。
②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。
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。
(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:a.写出总反应方程式。
b.把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
c.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。
(7)原电池的应用①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
③设计原电池。
④金属的腐蚀。
2、化学电源基本类型(1)干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。
苏教版高中化学必修二第6讲:化学能与电能的转化
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化学能与电能❖教学目标1.理解原电池的原理及其应用2.电极反应和电池反应的书写3.了解钢铁的电化学腐蚀4.电解池中两极电极反应的书写5.电解池、原电池的区别6.电解饱和食盐水、电镀、电解法冶炼金属的原理❖知识梳理知识点一.原电池原理1.实验探究实验装置实验现象结论或反应式锌片:不断溶解铜片:有气泡产生电流计:指针发生偏转锌片上的反应:Zn-2e-===Zn2+铜片上的反应:2H++2e-===H2↑反应过程中有电流产生2.原电池(1)定义:将化学能转变为电能的装置。
(2)工作原理:(以锌—铜—稀硫酸原电池为例)Zn电极Cu电极现象锌片逐渐溶解铜片上产生气泡得失电子失电子得电子正负极判断负极正极电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑总反应式Zn+2H+===Zn2++H2↑(3)构成条件:①能进行自发的氧化还原反应;②两个活泼性不同的金属(或金属与非金属); ③电极插入电解质溶液中; ④构成闭合回路。
3.钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀:金属跟电解质溶液接触――→发生 原电池反应――→结果比较活泼的金属失去电子而被氧化。
(2)钢铁的腐蚀: ①构成条件:电极-铁与少量的碳形成两电极电解质溶液-钢铁表面水膜中溶有少量H +和OH -,还溶解了氧气等气体。
②电极反应:负极(铁)- 2Fe -4e -===2Fe 2+正极(碳)-O 2+4e -+2H 2O===4OH -总反应- 2Fe +O 2+2H 2O===2Fe(OH)2后续反应:4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3,Fe(OH)3易分解生成铁锈(Fe 2O 3·x H 2O)。
4.正负极的判断知识点二.化学电源 1.原理及优点化学电源依据原电池反应原理,能量转化率是燃料燃烧无法比拟的。
2.常见化学电源(1)一次电池:Zn +2NH 4Cl +2MnO 2===Zn(NH 3)2Cl 2+2MnO(OH), 负极:Zn ;正极:碳棒,电解质溶液:NH 4Cl 等。
高一化学化学能与电能知识点
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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。
九年级化学能源知识点
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九年级化学能源知识点化学能源是指利用化学反应过程中的能量转化为可用能源的方法。
通过合理利用和开发化学能源,可以满足人类社会对能源的需求,保障经济社会可持续发展。
本文将从化学能源的定义、分类及应用等方面展开讨论。
一、化学能源的定义与分类化学能源是指通过化学反应过程中的能量转化为可用能源。
常见的化学能源主要包括燃料能源和化学电能。
1. 燃料能源燃料能源是指可燃物质燃烧时释放的化学能转化为热能的过程。
常见的燃料能源包括化石燃料(如煤炭、石油、天然气)、生物质燃料(如木材、秸秆等)和氢气燃料等。
化石燃料是目前主要的能源来源之一,但其燃烧会释放大量的二氧化碳,对环境产生不良影响。
因此,发展新型清洁燃料成为当今社会亟待解决的问题之一。
2. 化学电能化学电能是指通过化学反应过程中的能量转化为电能的方法。
常见的化学电能包括电池和燃料电池。
电池利用化学反应产生的电子流动,将化学能转化为电能,并广泛应用于电子设备、交通工具等领域。
燃料电池则是利用燃料和氧气等原料产生电能的装置,具有高效率、无污染、持续供能等特点。
二、化学能源的应用化学能源广泛应用于生活、工业、交通等方方面面,为社会经济的发展提供了不可或缺的支持。
1. 生活领域化学能源在生活领域的应用日益普及。
石油和天然气等化石燃料被广泛应用于烹饪、取暖、照明等方面。
电池则驱动着各类电子设备的使用,比如手机、电脑等。
此外,化学能源还用于制备各类日用品,如洗涤剂、肥皂等。
2. 工业领域工业领域是化学能源应用的重要领域之一。
化石燃料是工业生产的主要能源来源,广泛用于发电、供暖、炼油、化工等领域。
同时,燃料电池与可再生能源结合,正在逐渐应用于工业生产中,为工业节能减排做出贡献。
3. 交通领域交通领域是化学能源应用的重要领域之一。
汽车是当前交通运输的主要方式之一,而石油燃料是汽车燃料的主要来源。
随着清洁能源技术的发展,燃料电池汽车和电动汽车逐渐成为发展趋势,为减少尾气排放、改善空气质量提供了新的解决方案。
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
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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。
高一化学能和电能知识点
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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。
化学反应与电能知识点总结高二
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化学反应与电能知识点总结高二化学反应与电能知识点总结化学反应与电能是高中化学中的重要知识点,涉及到能量的转化和反应的性质。
下面将对化学反应与电能的相关概念及其应用进行总结。
一、化学反应的基本概念1. 反应物:参与反应的起始物质。
2. 生成物:反应过程中生成的物质。
3. 化学方程式:反应过程中化学式的表示方式。
4. 反应类型:包括合成反应、分解反应、置换反应等。
5. 反应速率:反应物消耗或生成物生成的速率。
二、能量与化学反应1. 焓变:反应过程中吸热或放热的能量变化。
2. 焓变的计算:可以通过化学方程式中物质的热化学方程式和标准生成焓来计算。
3. 热化学方程式:化学方程式中附带有焓变的表示方式。
三、电能的基本概念1. 电流与电量:电流是单位时间内电荷通过导体截面的多少,电量是电流乘以时间的积分。
2. 电压与电势差:电压是单位电荷所具有的能量,电势差是两点之间的电势能差。
3. 电阻与电阻率:导体阻止电流通过的程度。
4. 欧姆定律:电流与电压成正比,与电阻成反比。
四、化学反应与电能的关系1. 电化学反应:涉及到电能与化学反应的相互转化。
2. 电解:电能转化为化学能的过程。
3. 电池:化学能转化为电能的装置。
4. 电解质:能够在水溶液中产生离子的物质。
五、电池与电源1. 原电池:基于金属离子溶液与金属之间的电化学反应产生电能。
2. 电解质电池:基于氧化还原反应产生电能。
3. 干电池与蓄电池:干电池是一次性使用的电池,蓄电池可以充放电多次使用。
4. 电池的工作原理:通过化学反应将化学能转化为电能。
六、化学反应与电能的应用1. 化学电源:广泛应用于移动通信、家用电器等领域。
2. 蓄能电池:用于储存太阳能、风能等可再生能源。
3. 化学发光:利用化学反应产生的能量在荧光体中产生发光效果。
4. 腐蚀与防护:金属的腐蚀过程涉及到化学反应和电化学反应。
5. 炼钢与电解制铝:工业生产中利用化学反应与电化学反应进行金属的提取和纯化。
高一化学能和电能知识点
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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。
人教版初中高中化学选修一第四章《化学反应与电能》知识点(含答案解析)
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一、选择题1.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O 充电放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ,下列叙述正确的是A .放电时负极反应:Zn-2e -+2H 2O=Zn(OH)2+2H +B .充电时阳极上反应:Fe(OH)3-3e -+5OH -=24FeO -+4H 2O C .充电时每转移3 mol 电子,阴极有1 mol K 2FeO 4生成 D .放电时负极附近溶液的碱性增强 答案:B 【详解】A .根据电池反应式知,电解质溶液显碱性,则放电时负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为23Zn 6e 6OH 3Zn(OH)---+=,故A 错误;B .充电时,阳极电极反应式与放电时正极反应式正好相反,电极反应式为2342Fe(OH)3e 5OH FeO 4H O ----+=+,故B 正确;C .充电时,每转移3 mol 电子,阴极消耗K 2FeO 4的物质的量3mol1mol 63==-,而不是生成,故C 错误;D .放电时,负极电极反应式为23Zn 6e 6OH 3Zn(OH)---+=,反应中消耗氢氧根离子,则溶液碱性减弱,故D 错误; 故选B 。
2.下列说法正确的是A .金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B .合金都比纯金属易被腐蚀C .将金属与外加直流电源的正极相连,而将负极接到废铁上,可以防止金属被腐蚀D .镀锌铁比镀锡铁更不容易被腐蚀 答案:D 【详解】A .金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程,故A 错误;B .选项:合金不一定比纯金属易被腐蚀,如不锈钢改变了金属的内部结构,比纯铁耐腐蚀,故B 错误;C .选项:将金属与外加直流电源的负极相连,则该金属作阴极,而将正极接到废铁上,废铁作阳极,作阴极的金属被保护,可以防止金属被腐蚀。
金属直接与电源正极相连,该金属做阳极,直接发生氧化反应被腐蚀,故C 错误;D .金属活泼性 Zn>Fe>Sn ,原电池中活泼金属易被腐蚀,则镀锌铁片比镀锡铁片更不容易被腐蚀,故D 错误;故选D 。
第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)
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第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质:旧化学键的断裂,新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量②吸收能量的反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量2、能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,即吸热或者放热。
3、常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③活泼金属与酸(或水)的反应;④绝大多数的化合反应;⑤自然氧化(如食物腐败)。
常见的的吸热反应:①铵盐和碱的反应;②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能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、天然铀矿。
二次能源:一次能源经过加工,转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池:将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片(负极反应):22Zn e Zn -+-=,发生氧化反应;铜片(正极反应):222H e H +-+=↑,发生还原反应。
总反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑②该装置中,电子由锌片出发,通过导线到铜片,电流由铜片出发,经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化:化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中,一般比较活泼的金属作原电池的负极(发生氧化反应),相对较不活泼的金属作原电池的正极(发生还原反应,正极电极本身不反应!)。
⑤构成原电池的四个条件:1、自发的氧化还原反应;2、活泼性不同的两个电极(导体);3、有电解质溶液;4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、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。
浓度常以mol/L 为单位,时间常以min 或s 为单位。
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
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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.。
高一化学第六章化学反应与能量知识点和题总结
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第六章考点一:常见的放热反应和吸热反应:放热反应: 吸热反应:①所有燃烧 ①铵盐与强碱反应②中和反应 ②C 与H 2O 、CO 2的反应 ③活泼金属与酸、水反应 ③大多数分解反应④大多数化合反应 ④H 2、CO 、C 与金属氧化物的反应 ⑤缓慢氧化考点二:化学反应过程热量变化(1)微观角度(键能):放热反应:吸收的能量E1<释放的能量E2 吸热反应:吸收的能量E1>释放的能量E2 (2)宏观角度(能量):放热反应:反应物总能量>生成物总能量 吸热反应:反应物总能量<生成物总能量 注意:①化学反应中的能量变化不取决于部分反应物和部分生成物能量的相对大小。
②一个反应是放热还是吸热与是否需要加热无关总反应: Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2↑e - 反应物总能量生成物总能量 能量 反应进程 吸收能量 能量释放能量反应进程反应物总能量生成物总能量吸收能量释放能量稀硫酸负极:Zn 正极:Cu 现象:不断溶解 反应:氧化反应 电极方程式:Zn -2e - = Zn 2+ 现象: 有气泡产生 反应:还原反应 电极方程式:2H + + 2e - = H 2↑外电路:电子由负极经导线流向正极内电路:阳离子→正极;阴离子→负极2.形成原电池的条件(两极一液一回路):①两个活泼性不同的电极(金属与金属或金属与碳棒)②电解质溶液③形成闭合回路,自发进行的氧化还原反应3.氢氧燃料电池:(1)酸性燃料电池:负极:2H2-4e-= 4H+ 正极:O2 +4e- + 4H+= 2H2O(2)碱性燃料电池:负极:2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-总反应:2H2 + O2 =2H2O4.甲烷燃料电池:(电解质为KOH)负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-总反应:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习:1.下列关于能量变化的说法,正确的是()A.等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O5(s)放出的热量相同B.2Na+2H2O===2NaOH+H2,该反应生成物的总能量高于反应物的总能量C.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量D.有化学键断裂的是吸热过程,并且一定发生了化学变化2.下列反应既属于氧化还原反应,又是放热反应的是()A.铝与盐酸反应B.NaOH和HCl反应C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D.CaCO3受热分解为CaO和CO23.下列变化过程,属于放热反应的是:()①NaOH固体溶于水②炸药爆炸③食物因氧化而腐败④铝热反应⑤酸碱中和反应⑥煅烧石灰石制生石灰⑦盐酸溶液中插入打磨过的铝片A.②③④⑤⑦B.①②④⑤C.②③④⑤D.①②③⑥⑦4.已知拆开1mol H–H键,1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ 、946kJ;形成1mol N–H键,会放出能量391kJ,在反应N2 + 3H22NH3中,每生成2mol NH3,()A.放出92 kJ热量B.吸收92 kJ热量C.放出209kJ热量D.吸收209kJ热量5.反应M+Z→Q(ΔH>0)分两步进行:①M+Z→X(ΔH<0),②X→Q(ΔH>0)。
化学电源知识点汇总总结
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化学电源知识点汇总总结一、化学电源的基本概念和原理化学电源是利用化学反应产生的电能的装置,也称为化学电池。
化学电源的原理是通过化学反应将化学能转化为电能,从而产生电流。
化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型。
1. 化学电池化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,它由正极、负极和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质隔膜隔开,当正极和负极连通时,化学反应发生,产生电流。
化学电池的工作原理是在正负极之间发生氧化还原反应,从而产生电流。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用氢气或其他可燃气体与氧气进行氧化还原反应产生电能的装置。
燃料电池的工作原理是通过将氢气与氧气在催化剂的作用下进行反应,产生电流。
二、化学电源的分类化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型,根据不同的工作原理和应用领域可以进一步进行分类。
1. 原电池和二次电池原电池是一次性使用的化学电池,其化学反应发生后无法逆转。
二次电池则是可以重复充放电的化学电池,例如铅酸蓄电池和锂离子电池等。
2. 燃料电池的类型燃料电池可以根据使用的燃料和氧化剂的不同进行分类,常见的燃料电池包括氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
三、化学电源的应用化学电源作为一种高效的能源转化装置,广泛应用于各个领域。
1. 电动汽车随着环保意识的提高,电动汽车逐渐成为替代传统燃油车的首选。
电动汽车采用电池组作为动力来源,其中包括锂离子电池、镍氢电池等。
2. 便携式电子设备化学电源被广泛应用于便携式电子设备,例如手机、笔记本电脑、数码相机等。
这些设备通常采用锂离子电池或锂聚合物电池。
3. 家用电器化学电源也被应用于一些家用电器,例如手提吸尘器、电动工具、无线电话等。
这些设备通常采用镍镉电池、镍氢电池等。
4. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域有着广泛的应用前景,可以用于飞机、无人机和宇宙飞船等。
5. 新能源领域燃料电池也被广泛应用于新能源领域,例如太阳能和风能的储能系统,通过燃料电池将太阳能和风能转化为电能。
化学新能源知识点总结
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化学新能源知识点总结第一节:化学新能源的类型1.化学新能源的类型化学新能源可以根据能源形式的不同分为多种类型,主要包括化学电池能源、化学燃料能源和化学储能等几种类型。
(1)化学电池能源:化学电池是将化学能转化为电能的装置,是化学新能源中的重要组成部分。
化学电池主要包括锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池等多种类型,其通过化学反应在两极之间产生电子流动,从而实现能量的转化和储存。
(2)化学燃料能源:化学燃料是一种重要的化学新能源形式,主要包括氢能、甲醇能、乙醇能等多种类型。
这些化学燃料通过燃烧产生热能,可以用于发电、供暖、交通运输等多种领域。
(3)化学储能:化学储能是通过化学反应储存能量的一种新能源形式,主要包括超级电容器、水解储能、化学势能储能等多种技术。
这些新能源技术能够实现能量的高效储存和释放,为能源供给和需求之间的不匹配问题提供了解决方案。
2.化学新能源的特点化学新能源与传统能源相比具有多种优势特点,主要包括高效、清洁、可再生、多样性、灵活性等方面。
(1)高效:化学新能源技术能够实现能源转化的高效率和高储能密度,通过技术创新提高能源利用效率,减少能源消耗和浪费。
(2)清洁:化学新能源的能源转化过程中产生的排放物少,对环境污染较小,能够降低大气污染、温室气体排放等环境问题。
(3)可再生:化学新能源源源不断,能够实现可再生能源的目标,通过循环利用资源减少对环境的影响。
(4)多样性:化学新能源形式多样,能够满足不同领域和用户的能源需求,为能源供给提供多样化的选择。
(5)灵活性:化学新能源技术具有灵活性和适应性,能够满足不同地域、不同时间的能源需求,为能源的供给和利用提供了灵活性和可塑性。
第二节:化学新能源的发展现状1.化学新能源的发展历程随着人类社会的进步和能源需求的增长,化学新能源技术不断发展和完善。
20世纪60年代,人们开始研究和开发化学电池技术,随后出现了锂离子电池、燃料电池等多种新能源技术。
高考化学反应与电能知识点
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高考化学反应与电能知识点一、知识概述“高考化学反应与电能知识点”①基本定义:化学反应与电能之间存在着密切的关系。
简单来说,就是有些化学反应能产生电能,像电池里发生的反应;而有些电能又能促使化学反应发生,这就好比给汽车充电,电能让电池里面的物质发生反应。
②重要程度:在化学学科里超级重要。
它是理解很多生活中常见现象,如电池的使用、金属的电化学腐蚀等的关键知识,在高考中也是常客。
③前置知识:得先掌握化学反应的基本类型(例如氧化还原反应),基本的化学方程式书写,还有离子反应等知识。
按我的经验,如果这些不大明白,那化学反应与电能这部分就像建在沙子上的房子,不扎实。
④应用价值:生活中的电池全靠这个原理,从小小的手表电池到汽车电瓶。
还有像金属防护,利用电化学原理可以防止金属生锈,太实用了。
二、知识体系①知识图谱:在整个高中化学的知识体系里,它是属于化学反应原理这一大块的重要分支,与化学反应能量变化等知识点有着千丝万缕的联系。
②关联知识:和氧化还原反应联系超紧密,毕竟很多产生电能的反应都是氧化还原反应。
还和电解质溶液的知识相辅相成,因为在产生电能的反应里,很多都是在电解质溶液里进行的。
③重难点分析:- 掌握难度:说实话有点绕。
难点在于理解电极反应的发生过程,怎么判断正负极或者阴阳极等。
- 关键点:必须清楚氧化反应、还原反应在电极上的发生情况,也就是要掌握好电极反应式的书写。
④考点分析:在考试里特别重要。
简单的考查就是判断电池反应能否发生,复杂一点就是让你写电极反应式,或者根据给定的反应设计电池等。
三、详细讲解(按理论概念类框架)①概念辨析:- 原电池概念:把化学能转化为电能的装置就是原电池。
可以想象成一个小型的化学能量加工厂,原料是化学物质,产品是电能。
例如铜- 锌原电池,锌片和铜片插在稀硫酸溶液里,有导线连接时就对外提供电能了。
- 电解池概念:和原电池相反,它是把电能转化为化学能的装置,就像一个用电能驱动来制造化学物质的小工厂。
2020高中化学人教版必修二教师用书:2-2-1 化学能与电能 Word版含答案
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姓名,年级:时间:第二节化学能与电能第一课时化学能转化为电能一、一次能源和二次能源二次能源中的电能是应用最广泛,使用最方便,污染最小的能源。
二、化学能转化为电能1.燃煤发电的能量转化(1)过程:化学能错误!热能错误!机械能错误!电能(2)化石燃料的燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
2.原电池(1)实验(2)原电池概念:将化学能转变为电能的装置(3)铜锌原电池工作原理电池总反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(4)反应本质:原电池反应的本质是氧化还原反应.(5)构成原电池的条件理论上,自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
①两个活动性不同的电极(或一个为金属,一个为能导电的非金属)电极。
②具有电解质溶液。
③形成闭合回路。
1.正误判断(1)HCl+NaOH===NaCl+H2O是放热反应,可以设计成原电池()(2)在铜—锌—稀硫酸原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌()(3)原电池中阳离子向正极移动 ( )(4)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子()(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快( )[答案] (1)×(2)×(3)√(4)×(5)√2.下列叙述不正确的是( )A.根据一次能源和二次能源的划分,氢气为二次能源B.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C.火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程D.在火力发电过程中,化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化[答案]A3.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是( )[答案]C4.(1)下列装置属于原电池的是________。
(2)在选出的原电池中,________是负极,发生________反应,________是正极,该极的现象是________________.(3)此原电池反应的化学方程式为______________________。
化学电的知识点总结
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化学电的知识点总结化学电是一种由化学反应产生的电能,是利用化学能转换为电能的过程。
化学电的产生和利用在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用,如电池、电解等。
本文将重点介绍化学电的产生原理、电池和电解的原理以及在生活和工业中的应用。
一、化学电的产生原理1. 化学电的基本原理化学电是由化学反应产生的电能,其基本原理包括两个方面:(1)电化学反应:电化学反应是指在电解质溶液中或电极表面发生的化学反应。
在电化学反应中,通常涉及电子的转移和离子的移动。
(2)电化学电位:当发生电化学反应时,溶液中的正负离子会在电场的作用下发生移动,从而形成电动势。
这种电动势被称为电化学电位,是化学电产生的基础。
2. 化学电的产生过程化学电通常由电池或电解产生,其产生过程分别如下:(1)电池产生化学电:电池是一种将化学能转化为电能的装置,包括原电池、干电池和锂电池等。
当电池两极之间连接外电路时,电池内部的化学反应会产生电流,从而产生化学电。
(2)电解产生化学电:电解是利用外加电流来促进化学反应进行,将化学能转化为电能的过程。
在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,从而产生化学电。
二、电池的原理和分类1. 电池的原理电池是一种将化学能转化为电能的装置,其基本原理包括:(1)电池的构成:电池由阳极、阴极和电解质组成。
阳极和阴极之间的离子通过电解质来传递,在化学反应中释放出电荷,从而形成电流。
(2)电池电动势:电池的电动势是指在闭合电路中,单位正电荷在电池内部从负极移动到正极所需的能量。
电动势可以通过电极材料和电解质的选择来调整。
2. 电池的分类根据电池的工作原理和结构特点,电池可以分为原电池、干电池和锂电池等几种类型:(1)原电池:原电池是利用化学物质在电化学反应中释放能量产生电流的一种电池。
原电池包括干电池、碱性电池、锌银电池等。
(2)干电池:干电池是将阳离子电解液浸入干性电解质中,组成一种不可充电的化学电池。
干电池包括锰干电池、碳锌干电池等。
高一化学能源的利用知识点
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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。
电能知识点总结
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电能知识点总结电能是指物体由于带有电荷而具有的能量。
电能是一种能量形式,是由于电荷运动所具有的能量,是动态的,可以转化为其他形式的能量。
电能广泛应用于各种领域,包括电力工业、家庭生活、交通运输等。
了解电能的知识对于我们生活中的安全和便利至关重要。
下面我们来总结一下电能的基本知识点:1. 电能的产生电能的产生是由带电粒子的运动而产生的。
电能可以通过不同方式产生,主要有以下几种形式:(1)化学能转化为电能:利用化学反应引起带电粒子的移动,如电池、燃料电池等;(2)机械能转化为电能:利用机械设备对带电粒子进行移动,如发电机、汽车发电机等;(3)热能转化为电能:利用热能引起带电粒子的移动,如太阳能电池、热电偶等;(4)光能转化为电能:利用光能引起带电粒子的移动,如光电池、光电管等。
2. 电能的传输电能在输电线路中传输,主要依靠导体中自由电子的移动。
电能的传输可以分为直流传输和交流传输两种方式。
在输电线路中,电能的传输距离受到电阻和电感的影响,会有一定的能量损失。
为了尽可能减小能量损失,通常采用高压输电的方式。
3. 电能的储存电能可以通过不同方式进行储存,主要有以下几种形式:(1)化学能储存:利用化学反应储存电能,如电池、蓄电池等;(2)机械能储存:利用机械装置储存电能,如电容器、超级电容等;(3)磁能储存:利用磁场储存电能,如电感电容器等。
4. 电能的利用电能在人类生活中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:(1)电力工业:用于发电、输电、供电等;(2)家庭生活:用于照明、加热、通信、娱乐等;(3)工业生产:用于机械设备、生产线、工艺装备等;(4)交通运输:用于电动车辆、电动列车、地铁等。
5. 电能的安全电能具有一定的危险性,不正确使用会导致触电、火灾等事故。
因此,我们在使用电能时应该注意以下几点:(1)正确使用电器设备,不随意拆卸或改装电器设备;(2)使用符合安全标准的插头插座和配电线路;(3)避免使用过载电器和超负荷电器;(4)定期检查电器设备的安全状况,保持设备的良好状态;(5)避免在潮湿的环境中使用电器设备。
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勤而思教育精品小班辅导讲义
学员姓名:年级:高一科目:化学教师:第课时
课题化学能与电能
一、原电池
1、概念:原电池是将化学能转化为电能的装置。
原电池反应的本质是氧化还原反应。
如右图所示,组成的原电池:电解质溶液为稀H2SO4
电极反应:
负极(Zn电极):Zn -2e - = Zn 2+(氧化反应)
正极(Cu电极):2H+ +2e- =H2↑(还原反应)
总反应:Zn+2H2+=Zn2++ H2↑(离子方程式)
Zn+H2SO4=ZnSO4+ H2↑(化学方程式)
2、原电池的形成条件:两极一液一连线
⑴有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作电极。
⑵电极材料均插入电解质溶液中。
⑶两极相连形成闭合电路
⑷内部条件:能自发进行氧化还原反应。
二、化学电池(将化学能变成电能的装置)
分类:①一次电池又称不可充电电池——如:干电池
②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池
干电池(普通锌锰电池)
干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,
在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO2的黑
色粉末吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
电极总的反应式为:
2NH4Cl+2Zn+2MnO2=ZnCl2+2NH3↑ + Mn2O3 +H2O
负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2
总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2
2、碱性锌锰干电池
负极是Zn,正极是MnO2,电解质是KOH(代替NH4Cl)
3、铅蓄电池
1)电极材料及原料:正极:PbO2负极:Pb
2)电解质溶液:H2SO4溶液
3)电极反应式:①放电时——
负极(Pb): Pb- 2e-+ SO4 2- =PbSO4
正极(PbO2): PbO2+4H++SO42-+ 2e-= PbSO4 +2H2O
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O
②充电过程:
阴极(接电源负极):PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) (还原反应)
阳极(接电源正极):PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq)+ SO42-(aq)(氧化反应)
放电时负极反应式与充电时阴极反应式刚好相反
铅蓄电池的充放电过程:2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
4、燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。
氢氧燃料电池工作原理。