化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化知識(shí)點(diǎn)匯總(編輯修改稿)
2025-09-10 11:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能 機(jī)械能 電能缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多、效率低、能源浪費(fèi)、環(huán)境污染嚴(yán)重。? ①產(chǎn)生煙塵和廢氣，造成空氣污染? ②SO2形成酸雨? ③CO2加強(qiáng)溫室效應(yīng)? ④儲(chǔ)量有限二、化學(xué)能通過原電池轉(zhuǎn)化為電能定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，叫做原電池。反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）原電池基本組成：兩極一液一連線電極電極材料反應(yīng)類型得失電子電子流動(dòng)方向負(fù)極還原性較強(qiáng)的金屬，較活潑金屬氧化反應(yīng)失去電子電子流出（流向正極）的一極正極還原性較弱的金屬，較不活潑金屬或非金屬還原反應(yīng)得到電子電子流入（來(lái)自負(fù)極）的一極原電池反應(yīng)能夠發(fā)生的條件： ①電極：兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）作電極，其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用）。 ②溶液：電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（做原電池的內(nèi)電路，并參與反應(yīng)） ③導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。 ④較活潑金屬能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)（通常為原電池負(fù)極與電解質(zhì)溶液之間的氧化還原反應(yīng)） 電子流動(dòng)方向(與電流方向相反)負(fù)極 外電路(用電設(shè)備)正極負(fù)極判斷原電池正、負(fù)極的方法＊由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極＊根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。＊根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷：原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。原電池原理的應(yīng)用①制作化學(xué)電源②加快反應(yīng)速率： 例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。③判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕鋼鐵析氫腐蝕：負(fù)極：Fe – 2e = Fe2+ 正極：2H+ + 2e = H2↑鋼鐵的吸氧腐蝕：負(fù)極：2Fe – 4e = 2Fe2+ 正極：2H2O + O2 + 4e = 4OH防止鋼鐵腐蝕：在鋼鐵的表面焊接比Fe更活潑的金屬（如Zn），組成原電池后，使Fe成為原電池的正極而得到保護(hù)。化學(xué)電源一、化學(xué)電源的發(fā)展：二、干電池最早使用的化學(xué)電池是鋅錳電池，也是最普通的干電池。是一種一次性電池，放完電以后不能再使用，也就是內(nèi)部發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。缺點(diǎn)：電池在使用的過程中，鋅會(huì)逐漸融解，最后內(nèi)部糊狀電解質(zhì)會(huì)泄漏出來(lái)，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質(zhì)，外殼用金屬筒或者塑料筒。鋅錳干電池：負(fù)極：(Zn) Zn – 2e = Zn2+正極：(MnO2和C) 2MnO2+2H2O+2e==2MnO(OH)+2OH 總反應(yīng)方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2==Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)電解液為，MnO2的作用除去產(chǎn)生的堿性鋅錳電池：電解液由NH4Cl換為KOH銀鋅紐扣電池：負(fù)極：Zn +2OH－2e =ZnO+H2O正極：Ag2O + H2O+ 2e =2Ag+2OH－總反應(yīng)： Zn+Ag2O=ZnO+2Ag三、充電電池：充電電池又稱二次電池，能夠重復(fù)使用至一定的周期。 鉛蓄電池：最早使用的充電電池，它是用硬橡膠或透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極板是海綿狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中。優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉缺點(diǎn)：比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境負(fù)極（Pb） 正極（PbO2） 電解質(zhì)溶液（稀H2SO4）負(fù)極：Pb + SO42 2e =PbSO4 正極：PbO2 + 4H++SO42+2e =2PbSO4 +2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 鉛蓄電池的充電過程即為放電過程的逆過程。充電過程總反應(yīng)： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：Pb+PbO2+2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O鎳鎘充電電池
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