高三第一轮复习之化学能与电能的转化资料
化学一轮复习第20讲化学能转化为电能__电池教案鲁科版
第20讲化学能转化为电能——电池[考纲要求]1。
理解原电池的构成、工作原理及应用,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池的工作原理及应用1.概念:把化学能转化为电能的装置。
2.工作原理(以铜锌原电池为例)(1)原理分析电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极(2)两种装置比较①盐桥作用:a。
连接内电路形成闭合回路。
b。
维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置Ⅱ中使Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定.3.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生.(2)二看两电极:一般是金属活动性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液.1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.(1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(√)(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(3)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生(×)(4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动(×)(5)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极(×)(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)2.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是________。
答案:②④⑥⑦3.原电池正负极的判断方法(1)由组成原电池的电极材料判断。
一般是活动性较强的金属为________极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极。
2024届高三化学高考备考一轮总复习——化学反应与能量(含解析)
2024届高三化学高考备考一轮总复习——化学反应与能量(含解析)2024届高三化学高考备考一轮总复习——化学反应与能量一、选择题1.我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。
如图是一种新型“全氢电池”,能量效率可达。
下列说法错误的是()A.该装置将化学能转化为电能B.离子交换膜不允许和通过C.吸附层为负极,电极反应式为D.电池总反应为2.下列有关物质性质(或用途)的描述中,不涉及氧化还原反应的是()A.片遇稀生成无色气体B.新制氯水久置变为无色C.常温下,铝制容器盛装浓硫酸D.明矾作净水剂3.已知:电流效率=电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅰ,装置如图所示。
下列说法正确的是()A.Ⅰ和Ⅰ的电池反应不相同B.能量转化形式不同C.Ⅰ的电流效率低于Ⅰ的电流效率D.放电一段时间后,Ⅰ、Ⅰ中都只含1种溶质4.下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是()A.用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨B.用氮气实现工业合成氨C.实验室用溶液吸收尾气D.过量铁粉与稀硫酸反应制备硫酸亚铁5.下列物质变化过程中,涉及氧化还原反应的是()A.粗盐提纯B.海水提溴C.油脂皂化D.石油分馏6.反应NO+O2+NO2+H2O→HNO3(未配平)是有多组化学计量数(即系数)的化学方程式。
当氧气有1/3被NO还原时,此反应中各物质的化学计量数依次为()A.4,9,24,14,28 B.1,1,1,1,2C.8,9,12,10,20 D.任意值均可7.关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是()A.CO是氧化产物B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1Ⅰ4D.生成1molSiO2时,转移8mol电子8.工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
实验过程中取样测丙溶液的pH 值,pH 试纸显红色。
下列有关说法正确的是()A.a 电极的电极反应式为:2H++2e- = H2↑B.联合生产过程中需添加补充Na2SO4C.离子交换膜d 为阴离子交换膜D.每转移0.1 mol 电子,产生1.12 L 的气体乙9.高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。
化学一轮复习20化学能转化为电能__电池含解析鲁科版
化学能转化为电能—-电池(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 1.根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是()A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)A[从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活动性关系为:Cd〉Co〉Ag,则氧化性关系为:Cd2+〈Co2+<Ag+,根据氧化还原反应规律知A项错误。
]2.某位同学利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的装置,如图所示.下列有关该电池工作时的说法错误的是()A.铝罐将逐渐被腐蚀B.电子流向为铝制汽水罐→导线→扬声器→导线→木炭棒C.食盐水中的Na+向木炭棒移动D.木炭棒上发生的反应为2H++2e-===H2↑D[该原电池中铝作负极被腐蚀,浸透食盐水的木炭棒作正极,A正确;在外电路中,电子由铝罐流出沿导线流向扬声器,再由扬声器沿导线流向木炭棒,B正确;食盐水中的阳离子向正极移动,即Na+向木炭棒移动,C正确;木炭棒为正极,正极发生还原反应,在中性环境下,发生吸氧腐蚀,即O2+4e-+2H2O===4OH-,D错误。
]3.有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应是Ag++e-===AgC.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液D4.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N 棒变细,由此判断表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是()M N PA Zn Cu稀H2SO4B Cu Fe稀HClC Ag Zn AgNO3溶液D Zn FeFe(NO3)3溶液C[在装置中电流计指针发生偏转,说明该装置构成了原电池,根据正负极的判断方法,溶解的一极为负极,增重的一极为正极,所以M棒为正极,N棒为负极,且电解质溶液能析出固体,则只有C项正确。
2021高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化第21讲化学能转化为电能电池课件
a极区涉及两步反应,第一步利用氧化态Fe3+高效捕获H2S得到硫和还原态Fe2 +,第二步是还原态Fe2+在a极表面失去电子生成氧化态Fe3+,这两步反应反
复循环进行,所以a极区无需补充含Fe3+和Fe2+的溶液,故D错误。
题组二 聚焦“盐桥”原电池 4.(2020·咸阳高三模拟)根据下图,下列判断中正确的是
_Z_n_-__2_e_-_=_=_=_Z__n_2+_
_C_u_2_+_+__2_e_-_=_=_=__C_u_
反应类型
_氧__化__反__应__
_还__原__反__应__
电子流向
由Zn片沿导线流向Cu片
盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向 正 极,Cl-移向 负 极
(2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断 产生电流。
原电池的工作原理 01
核心知识梳理
1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是 氧化还原反应 。 2.构成条件 (1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的 金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件: ①电解质溶液; ②两电极直接或间接接触; ③两电极插入电解质溶液中。
2021高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化第21讲化学能转化为电能电池课件
2021/4/17
2021高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化第21讲化 学能转化为电能电池课件
1
目标要求
1.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 认识原电池的工作原理,能设计简单的原电池。
2024届高考一轮复习化学教案(新教材鲁科版宁陕):化学能转化为电能——电池
第36讲化学能转化为电能——电池[复习目标]1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.正确判断原电池的两极,能书写电极反应式和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。
考点一原电池工作原理及应用1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件反应能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中3.工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极:Zn -2e -===Zn 2+,氧化反应。
正极:Cu 2++2e -===Cu ,还原反应。
总反应:Zn +Cu 2+===Cu +Zn 2+。
(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl 饱和溶液的琼脂凝胶。
②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
4.原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。
(3)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
1.盐桥是所有原电池构成的必要条件()2.原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极,阳离子一定移向正极()3.构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属()4.原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数()5.使用盐桥可以提高电池的效率()答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√一、原电池的工作原理1.(2022·杭州模拟)实验a:将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池,铜片、锌片表面均产生气泡。
实验b:将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟,锌片表面形成锌汞合金,再与铜片、稀硫酸组成单液原电池,只有铜片表面产生气泡。
高考化学一轮复习 专题6第2单元 化学能转化为电能课件 苏教版
AsO34-+2I-+2H+ H2O 是可逆反应.
AsO33-+I2+
设计如图装置(C1、C2均为石墨电极), 分别进行下述操作:
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸 Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH 溶液 结果发现电流计指针均发生偏转. 据此, 下列判断正确的是( )
A.操作Ⅰ过程中, C1 为正极 B.操作Ⅱ过程中, 盐桥中的 K+移向
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电 极材料, 以N2、H2为电极反应物, 以 HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型 燃料电池. 试写出电池的正极反应式
__________. (3)请运用原电池原理设计实验, 验证 Cu2+、Fe3+氧化性的强弱. 请画出 实验装置图并写出电极反应式.
解析: (1)氧气在正极上发生还原反应 生成氢氧根离子, 肼在负极上被氧化 转化为无污染的氮气和H2O. (2)相当于氮气和氢气先合成氨, 然后 结合盐酸生成氯化铵. (3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离 子, 从而设计成原电池证明该结论.
①阴极反应: _P_b_S_O__4+__2_e_-_=_=_=__P_b_+__S_O_42_-____
②阳极反应: PbSO4+2H2O-2e- ===PbO2+4H++SO24- ③总反应: 2PbSO4+2H2O===Pb+ PbO2+2H2SO4 3.燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料
2.电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写
(2)复杂电极反应式的书写
复杂电极
较简单一极的
反应式 = 总反应式 - 电极反应式
如CH4酸性燃料电池中, 电极反应式 为: CH4+2O2===CO2+2H2O……总反 应式
2O2+8H++8e-===4H2O…… 正极反应式 CH4+2H2O-8e-===CO2+8H +……负极反应式 【特别提醒】 (1)原电池正、负极 的判断基础是氧化还原反应,
高考一轮复习化学新课改省份课件时化学能与电能含离子交换膜电池的应用
01
夯实基础
熟练掌握原电池、电解池、离子 交换膜电池的基本原理和电极反 应的书写方法。
02
03
关注新型化学电源
关注新型化学电源的发展动态和 应用前景,了解新型化学电源的 工作原理和电极反应。
04
04
实验探究:离子交换膜电池性能影 响因素
实验目的和原理介绍
实验目的
探究离子交换膜电池性能的影响因素 ,为提高电池效率和稳定性提供理论 依据。
高考一轮复习化学新课改 省份课件时化学能与电能 含离子交换膜电池的应用
汇报人:XX 20XX-02-05
目录
• 化学能与电能基本概念 • 离子交换膜电池原理及分类 • 高考考点梳理与解析 • 实验探究:离子交换膜电池性能影响因素 • 环保意识培养:绿色能源发展趋势 • 总结回顾与拓展延伸
01
化学能与电能基本概念
。
进行电化学测试
按照实验要求将离子交换膜、电解液和电极 材料组装成电池,确保电池密封性和稳定性 。
分析数据
根据测试结果分析电池性能的影响因素,如 膜材料的离子选择性、电解液的电导率、电 极材料的催化活性等。
数据记录、处理和分析方法
01
02
03
数据记录
详细记录实验过程中的各 项参数,包括电池电压、 电流、电解液浓度、温度 等。
化学能定义及特点
化学能
是物体发生化学反应时所释放的能量,是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时 候才释放出来,变成热能或者其他形式的能量。
特点
化学能具有隐蔽性、不稳定性和可利用性。隐蔽性是指化学能需要通过化学反应才能释放出来;不稳定性是指 化学能容易受外界条件影响而发生变化;可利用性是指化学能可以通过化学反应转化为其他形式的能量,如热 能、电能等。
2022年高考化学总复习:化学能与电能的转化
第1讲 描述运专动题的1基本化概学念反应与能量变化
5.电镀 (1)定义:应用电解原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他金属或 合金的过程。 (2)目的:a.增强材料的抗腐蚀能力;b.提升美观或增加表面硬度。 (3)电镀池构成
第1讲 描述运专动题的1基本化概学念反应与能量变化
在餐具上镀银时,餐具作为阴极,银作为阳极,含有银离子的溶液作为电解液。发 生的反应如下。 阴极:Ag++e- Ag(还原反应); 阳极:Ag-e- Ag+(氧化反应)。 注意 电镀过程中电镀液浓度基本不变。
4HCO3 。
第1讲 描述运专动题的1基本化概学念反应与能量变化
电极反应式书写的一般步骤
第1讲 描述运专动题的1基本化概学念反应与能量变化
二次电池电极反应的书写方法 (1)先标出原电池总反应中电子转移的方向和数目,指出参与负极和正极反应的 物质。 (2)写出一个比较容易书写的电极反应(书写时一定要注意电极产物是否与电解 质溶液共存)。 (3)在得失电子守恒的基础上,用总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极 反应式。 (4)充电的电极反应与放电的电极反应过程相反。
第1讲 描述运专动题的1基本化概学念反应与能量变化
书写燃料电池电极反应的三大步骤 (1)先写出燃料电池总反应 一般都是可燃物在氧气中燃烧的反应方程式。若燃烧产物能与电解质溶液反应, 则燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 (2)再写出燃料电池正极的电极反应 燃料电池正极都是O2得到电子发生还原反应,基础反应为O2+4e- 2O2-。 ①电解质为固体时,O2-可自由通过,正极的电极反应为O2+4e- 2O2-; ②电解质为熔融的碳酸盐时,正极的电极反应为O2+2CO2+4e- 2CO32; ③电解质处于中性或碱性环境时,正极的电极反应为O2+4e-+2H2O 4OH-; ④电解质处于酸性环境时,正极的电极反应为O2+4e-+4H+ 2H2O。 (3)最后写出燃料电池负极的电极反应 燃料电池负极的电极反应=燃料电池总反应-燃料电池正极的电极反应。
高三化学一轮复习原电池化学电源课件
定义
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置,由两个电极、电解质 溶液和隔膜组成。
组成要素
正极、负极、电解质溶液、隔膜 和外壳等。
原电池工作原理及反应方程式
工作原理
原电池通过氧化还原反应将化学能转 化为电能。在原电池中,负极发生氧 化反应,正极发生还原反应,电子从 负极经外电路流向正极,形成电流。
反应方程式
化学电源根据工作原理分为一次电池 、二次电池和燃料电池。
化学电源主要由正极、负极、电解质 和隔膜组成。
一次电池通过一次性反应产生电能; 二次电池通过可逆反应反复充放电; 燃料电池通过燃料与氧化剂的反应产 生电能。
化学电源性能评价标准及方法
化学电源性能评价主要包括能 量密度、功率密度、使用寿命 、安全性和环保性等方面。
严格按照实验步骤进行操作,注意连 接电源和用电器的正确性,确保实验 结果的准确性。
注意电源极性
在使用化学电源时,要注意电源的极 性,确保正负极与用电器的要求相匹 配。
实验安全注意事项及应急处理措施
注意安全使用化学药品
在实验过程中,要注意安全使用化学药品,避免直接接触或吸入 有害物质。
遵守实验室规则
相对电动势E(相对)
非标准状态下测得的电动势
影响电动势的因素
温度、压力、电解质浓度、电极材料等
常见原电池电动势计算实例解析
01
02
03
氢氧燃料电池:E=0.4V
甲烷燃料电池:E=0.7V
锌锰干电池:E=1.5V
04
铅蓄电池:E=2.0V
04
化学电源工作原理及性能评价
化学电源工作原理简述
化学电源是通过化学反应将化学能转 化为电能的装置。
以锌-铜-稀硫酸原电池为例,负极: Zn - 2e^- = Zn^2+,正极:2H^+ + 2e^- = H2↑
高中化学一轮复习第6章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能电解课件鲁教版
[基础自主落实]
2.电解池 (1)概念:电解池是把 电 能转变为 化学 能的装置。
第三页,共46页。
(2)电解池的构成条件 ①有外接直流电源。 ②有与 直流电源 相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或熔融电解质。 (3)电解池中电子和离子的移动 ①电子:从电源 负 极流出后,流向电解池的 阴 极; 再从电解池的 阳 极流向电源的正极。 ②离子:阳离子移向电解池的 阴 极,阴离子移向电解 池的 阳 极。
第 2 节 电能转化为化学能——电解
考点
(kǎo diǎn)一 考点
(kǎo d考iǎ点n)三二
电解(diànjiě)原理
电解原理的应用 突破电化学定量计算的三种方法
课堂小结一 题串知
课后检测 演练提能
以“饱和食盐水的电解”为载体串联电解原理 的相关知识
课时跟踪检测(二十二)
第一页,共46页。
1.了解电解池的工作原理。 2.能写出电极反应和电解反应方程式。
HCl CuCl2
阴:4H++4e- ===2H2↑
阳:4OH--4e- ===2H2O+O2↑
电解质电离出的 阴、阳离子分别 在两极放电
增大 增大 增大 减小
加水 加水
增大 不变 加水
减小 增大 通氯化氢
减小
加氯化铜
第十七页,共46页。
类型
电解质
电解质溶
实例 电极反应特点 浓度
pH
液复原
放H2 NaCl 生碱型
通电 2H2O=====I2+H2↑+2KOH。由于其中含有少量酚酞和淀 粉,所以在阳极附近碘单质遇淀粉,溶液变为蓝色;在阴极由
于产生氢气,溶液显碱性,遇酚酞,溶液变为红色。因为产生
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
克服了锌极板有大量气泡的现象,减少极化作用 盐桥能说明内电路中离子的迁移 电流密度依然较小,不足以使小灯泡发亮
去极化剂:如KMnO4、K2Cr2O7和H2O2等氧化剂
2.原电池中正负极的判断
①负极材料若参与反应,则能与电解质溶液反应
④电解质溶液:熔融O2-
甲烷-空气燃料电池
①电解质溶液:酸性
负极:CH4+2H2O-8e- =CO2+8H+ 正极:2O2+ 8H+ + 8e- =4H2O 总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O
②电解质溶液:碱性溶液
负极:CH4+10OH--8e- =CO32- +7H2O 正极:2O2+4H2O+8e- =8OH-
总反应式:CH4+2O2+2OH- =CO32- +3H2O ③电解质溶液:熔融碳酸盐 负极:CH4+4CO32--8e- =5CO2+2H2O 正极:2O2+4CO2 +8e- =4CO32-
总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O
3.原电池的应用
(1)金属的腐蚀和防护
①金属腐蚀
化学腐蚀——金属直接被O2或Cl2等氧化 电化学腐蚀
负极——电子流出的一极
ห้องสมุดไป่ตู้
e-
(失电子,发生氧化反应) 2H2
正极——电子流入的一极 (得电子,发生还原反应)O2
②负极材料若不参与反应
氢氧燃料电池:2H2+O2=2H2O
氢氧燃料电池的制作
1.电极(碳棒)的处理
A
B 将碳棒用酒精喷灯灼烧2~3min,
立即投到冷水中,反复操作3~5次
KNO3
使碳棒表面粗糙多孔 2.电解KNO3溶液
(3)比较化学反应速率
例5 100mL浓度为2mol·L-1的盐酸跟过量的锌片
反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,
可采用的方法是
A.加入适量的6mol·L-1的盐酸
B.加入数滴氯化铜溶液
B
C.加入适量蒸馏水
D.加入适量的氯化钠溶液
(4)制作化学电源
①锌锰干电池
负极 Zn-2e- =Zn2+
钢铁的腐蚀负极:Fe – 2e_ = Fe2+
吸氧腐蚀 ——正 析氢腐蚀 极—:—O2正+极2H:22HO+++4e2_=e_4=OHH_2
吸氧腐蚀(更广泛) 电解质溶液中性或弱碱性
取铁片,用砂纸擦去铁锈,在铁片上滴一滴含酚酞 的食盐水,静置1~2min,观察现象
溶液变红,铁表面逐渐出现红色铁锈
负极(Fe) 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极(C) O2+2H2O+4e-=4OH-
②电解质溶液:KOH溶液(碱性)— 有效地防止电解质
负极(碳棒):2H2+4OH--4e- =4H2O 溶液对外壳的腐蚀 正极(碳棒):O2+2H2O+4e- =4OH -
③电解质溶液:Na2SO4 溶液(中性)
负极(碳棒):2H2 - 4e-=4H+ 正极(碳棒):O2+ 2H2O +4e- =4OH -
一.原电池 :将化学能转化成电能的装置
1.构成原电池的条件
两种不同电极 较不活泼金属或石墨等(正极)
较活泼金属(负极)
电解质溶液
阳离子→正极 阴离子→负极
形成闭合回路
盐桥——连接内电路,形成闭合回路
保持两边溶液电中性
有饱和KCl、KNO3溶液的琼脂
《实验化学》P62-64原电
铜锌原电池——丹尼尔电池
电池反应 2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
析氢腐蚀 电解质溶液酸性
取两根用稀盐酸除去铁锈的铁钉,其中一根铁 钉上绕细铜丝,使铜丝与铁钉紧密接触。
将两根铁钉分别放入试管中,加入稀盐酸和两 滴铁氰化钾 K3Fe(CN)6 溶液
将碳棒插入KNO3溶液,与6V直流电源连接,电解约 20使s 碳棒表面吸附A(O2) 、 B(H2)
3.切断电源,将两碳棒分别连接集成音乐电路
(A与集成电路的正极相连)
A(O2) - B(H2)、KNO3 组成氢氧燃料电
氢氧燃料电池
①电解质溶液:H2SO4 溶液(酸性)
负极(碳棒):2H2-4e-=4H+ 正极(碳棒):O2+4H++4e- =2H2O 总反应式:2H2+O2=2H2O
改变金属内部结构(不锈钢,Cr)
加保护层(油漆、电镀等)
电化学保护法
如:铁上连锌片——白铁 牺牲“阳极”的“阴极”保护法
外加电源阴极保护法(被保护金属为阴极)
(2)确定金属活动性顺序
例4(上海高考化学题) 有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起 来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D 分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈; 将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C 的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们 的金属活动性由强到弱的顺序为 B A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C
正极 2NH4++2e- =2NH3↑ + H2↑ 总反应 2NH4++ Zn
②=铅2N蓄H电3↑池+Zn2++H2↑
负极 Pb + SO42- -2e- = PbSO4 总 2正=P反Pb极bS应SOPObP4+4Ob+2O22H+2H+42O2HPOb+++S2OH422放 充S-+O电 电24e=-
现象:绕铜丝的铁钉有细小气泡,先产生蓝色沉淀
负极(Fe) Fe - 2e- = Fe2+
正极(C) 2H++2e- =H2↑ Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2(溶液酸性减弱) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
②金属的防护
一是电流微弱, 用灵敏检流计检测
二是供电时间短暂, 电池的放电效率低
三是锌极板有大量气泡, 干扰铜极板现象的观察
搅动Cu极上的气体能去极化作用
铜片上H+得电子产生H2 ,大量气泡附着在铜片 表面,阻碍了H+在铜片上得到电子,有部分H+ 直该为接原什到电么锌池锌的片片效上上率也得如会到何产电?生子实气产验泡装生?置气存体在。哪些不足?
③纽扣电池
例6.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏
器的电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人
体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和
Zn2+进行工作。回答下列问题。
(1)正极材料是 Pt