(完整版)原电池知识点总结

(完整版)原电池知识点总结
(完整版)原电池知识点总结

(知识点总结及习题)

原电池的知识梳理

1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。

2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。

3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。

4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。

5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。

6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。

7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。

(1)在外电路:

①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。

②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。

(2)在内电路:

①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。

②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型:

(1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。

(2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。

(3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。

10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。

11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。

例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。

例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。

12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。

二、应该对比掌握11种原电池

原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)

1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。

2、铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn +2OH- =ZnO-22+ H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);修正为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-

②负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应);修正为:Zn +4OH--2e-=ZnO-22+2H2O

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO-22,Na+(运载电荷)向正极移动。

3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:铜和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):6H+ +6e- =3H2↑(还原反应);负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动得电子放出氢气。

4、铜铝强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e- =2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e-=2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移动。

5、铝铜电池浓硝酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硝酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Cu+4H+ +2NO3- =Cu2+ +2NO2↑+2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(Al):4H+ +2NO3- +2e- =2NO2↑+2H2O(还原反应);

②负极(Cu):Cu-2e- =Cu2+(氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每析出4.48升NO2,负极质量就减小6.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向铜片,电子由铜片经用电器流向铝片。

②在内电路:H+ (参与电极反应)向铝片移动与NO3-汇合,NO3-(参与电极反应)得电子产生NO2。

6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:镁和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Mg+2H+ = Mg2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Al):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Mg):Mg -2e-=Mg2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小2.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向镁片,电子由镁片经用电器流向铝片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向镁片移动得电子放出氢气。

7、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Mg):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e- =2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由镁片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向镁片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移

动。

8、氢气和氧气细菌燃料电池(电解质溶液是磷酸)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +4H+ +4e-=2H2O

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水。

9、氢气和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +2H2O +4e-=4OH-

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);修正为:2H2 +4OH--4e-=4H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水10、甲烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O 。

在强碱性条件下修正为:CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O;CH4+2O2 +2OH- =CO-23+3H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):2O2 +8e-=4O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:2O2 +4H2O +8e-=8OH-

②负极(惰性材料):CH4 -8e-→CO2(氧化反应);修正为:CH4–8e- +10 OH- =CO32- +7 H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗4.48升氧气,负极同时消耗2.24升甲烷。

11、丙烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:C3H8+5O2=3CO2+4H2O 。

在强碱性条件下修正离子方程式为:C3H8+5O2 +6OH-=3CO-23+7H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):5O2 +20e-=10O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:5O2 +10H2O +20e-=20OH-

②负极(惰性材料):C3H8–20e-→3CO2(氧化反应);修正为:C3H8–20e- +26 OH- =3 CO-23+ 17 H2O 意义:在标准状况下,正极每消耗11.2升氧气,负极同时消耗2.24升丙烷。

强调八点:

①书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。

②在酸性环境中,氢元素的存在形式有:H+ 、H2O 、H2三种形式,不会出现OH-形式。

③在碱性环境中,氢元素的存在形式为:OH-、H2O 、H2三种形式,不会出现H+形式。

④在酸性环境中,氧元素的存在形式有:H2O 一种形式,不会出现OH-、O2-两种形式。

⑤在碱性环境中,氧元素的存在形式为:OH-、H2O 两种形式,不会出现O2-形式。

⑥检验电极反应式的三个标准:正负极得失电子数相等,原子个数守恒,微粒存在形式符合酸碱环境。

⑦在正负极得失电子数相同的情况下,两个电极反应式叠加,会得到总反应式。

⑧用总反应式减去任何一个电极反应式会得到另一个电极反应式。

三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答

1、(2007年高考广东理基)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:

2Fe +2H 2O +O 2 = 2Fe 2++4OH -。以下说法正确的是

( ) (A)负极发生的反应为:Fe -2e - = Fe 2+

(B)正极发生的反应为:2H 2O +O 2+2e - = 4OH -

(C)原电池是将电能转变为化学能的装置

(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

2、(2007年高考广东化学卷)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

( ) (A)H 2+2OH - =2H 2O +2e - (B) O 2+4H ++4e - =2H 2O

(C)H 2=2H ++2e - (D) O 2+2H 2O +4e - =4OH -

3、(2007年高考广东化学卷)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是

( ) (A)将青铜器放在银质托盘上 (B)将青铜器保存在干燥的环境中

(C)将青铜器保存在潮湿的空气中 (D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

4、(2007年高考全国理综卷II)在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是

( ) (A)正极附近的SO 4

2 -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O 2逸出 (D)铜片上有H 2逸出

5、(2007年高考理综天津卷,6分)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO 2),充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示。电池反应为LiCoO 2+C 6充电CoO 2+LiC 6,下列说法正确的是( ) (A)充电时,电池的负极反应为LiC 6-e - = Li ++C 6

(B)放电时,电池的正极反应为CoO 2+Li ++e -

= LiCoO 2

(C)羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

(D)锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

6、(2007年高考海南化学卷) (9分)依据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:

Y 电解质溶液

(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;

(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________________;

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。

7、(2007年高考理综宁夏卷)(14分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应:_____________________________________;

银片上发生的电极反应:______________________________________。

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算:

①产生氢气的体积(标准状况);

②通过导线的电量。(已知N A = 6.02×1023 /mol,电子电荷为1.60×10-19 C)

1、[答案]A。

解析:金属的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,析氢腐蚀主要发生在酸性环境中,而大多数环境是中性环境,金属的大多数腐蚀是吸氧腐蚀。钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的是吸氧腐蚀,负极材料是铁,正极材料是碳,其原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 = 2Fe2++4OH-,继续发生的反应为4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3 ·3H2O(铁锈成分)。(A)负极发生的反应为:Fe-2e-= Fe2+,(B)正极发生的反应为:2H2O+O2+4e-= 4OH-;(C)原电池是将化学能转变为电能的装置;(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处不易腐蚀,因为水下氧气少。

2、[答案]C。

解析:这种新型细菌燃料电池,燃料是氢气,电解质溶液是磷酸,氢气失电子氧化后以H+形式存在,氧气的电子还原后,以H2O形式存在;电池负极反应为:2H2-4e-=4H+;电池正极反应为:O2+4H++4e-=

2 H2O 。

3、[答案]BD。

解析:青铜器分为两种:锡青铜和铅青铜,锡和铅的金属活泼性都比铜强;形成原电池腐蚀时,铜被保护起来,被腐蚀的是锡或铅。为了防止产生铜绿,应该避免青铜器与那些金属活泼性不如铜的金属接触,以防止在形成原电池时因为铜比较活泼而成为电池的负极被腐蚀,将青铜器放在银质托盘上或在潮湿的空气中会产生铜绿。青铜器保存在潮湿的空气中,铜会发生化学腐蚀:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,为了避免青铜器生成铜绿,将青铜器保存在干燥的环境中或在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜。

4、[答案]D。

解析:在该原电池中,锌比铜活泼,锌与稀硫酸反应:Zn+2H+ =Zn2+ +H2↑,锌失去电子变成锌离子,电子由锌片经导线流向铜片,铜片聚集大量的电子,吸引溶液中的阳离子(Zn2+、H+)向铜片移动,H+的氧化性比Zn2+强,H+优先得电子变成H原子,H原子再变成H2。电子流出的一极规定为电池的负极,所以锌片为负极;电子流入的一极为正极,所以铜片为正极。锌失去电子变成锌离子,在负极源源不断的产生阳离子(Zn2+),阳离子吸引阴离子向电源的负极移动,负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大。

5、[答案]B。

解析:分析原电池反应:CoO2+LiC6?

?放电LiCoO2+C6;电池负极反应:C-6-e- = C6,推导电池的正

?→

极反应式为:CoO 2+Li ++e - = LiCoO 2 ;分析电解池反应:LiCoO 2+C 6

??→?充电 CoO 2+LiC 6 ,充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示,说明整个反应中钴

元素和氧元素的化合价都没有发生变化,电解池的阳极发生氧化反应:LiCoO 2 –e - = CoO 2+Li +

,电解池

的阴极发生还原反应:C 6 + e - = C -6 ;醇类不是电解质,不可以做锂电池的电解质;锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)高,否则不可能作为新型电池推广。

6、[答案](1)铜(或Cu);AgNO 3溶液。

(2)正, Ag ++e - = Ag ; Cu -2e - = Cu 2+

(3)负(Cu);正(Ag)。

解析:将氧化还原反应拆成两个半反应:一个是在负极发生的氧化反应,一个是在正极发生的还原反应;在氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+(aq)+2Ag 中,氧化反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+(aq) ;还原反应为: 2Ag +(aq)+2e - = 2Ag ;铜片失去电子被氧化,而失去电子即流出电子的一极为负极,所以铜片为负极,发生的反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+(aq) ;电极X 的材料是铜,电解质溶液是可溶性的银盐,可熔性的银盐只有硝酸银溶液;电子流入的一极为正极,银电极为电池的正极,发生的反应为:Ag ++e - = Ag ,外电路中的电子是从X (铜片、负极)电极流向Ag (正极)电极。

7、[答案](1)Zn -2e - = Zn 2+; 2H ++2e - = H 2↑。

(2)①锌片与银片减轻,是因与酸反应:

Zn +2H + = Zn 2++H 2↑ ~ 转移2e -

g 47 g 60g 65- = )(H L 22.42V = Q C 101.60mol 1002.6mol 219123--???? 得V (H 2) = 4.5 L ; Q = 3.8×104 C 。

练习:

1.可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )

A.以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为:O 2+2H 2O+4e -====4OH -

B.以NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH --3e -====Al (OH )3↓

C.以NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH 保持不变

D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

2.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O 2+2H 2O====2Fe (OH )2;②4Fe(OH )2+O 2+2H 2O====4Fe (OH )3; ③2Fe(OH )3====Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是( )

A.反应①、②中电子转移数目相等

B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

3.下列有关电池的说法不正确的是()

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌锰干电池中,锌电极是负极

4.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()

①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应

A.②③

B.②④

C.①③

D.①④

5.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()

A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+ OH- = NiOOH + H2O

B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变

D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

6.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()

①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A.①②

B.②③

C.②④

D.③④

7.在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池的电极反应正确的是

A.负极反应为Zn-2e-=Zn2+

B.负极反应为Zn+2H2O-2e-=Zn(OH)2+H+

C.正极反应为2MnO2+2H++2e-=2MnOOH

D.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

8.关于铅蓄电池的说法正确的是:

A.在放电时,正极发生的反应是Pb(S)+ SO42- (aq)=PbSO4(s)+2e-

B.在放电时,该电池的负极材料是铅板

C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小

D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

9.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )

SO离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片

A.正极附近的 2

4

C.正极有O2逸出

D.铜片上有H2逸出

10.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3,下列说法不正确的是()

A.正极反应式为:O2+2H2O+4eˉ==4OHˉ

B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极

C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积

D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用

11.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。高铁电池的总反应为:3Zn+ 2K2FeO4 + 8H2O---3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列叙述不正确的是()

A.放电时负极反应为:Zn — 2e— + 2OH— == Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3— 3e— + 5OH— == FeO42— + 4H2O

C.放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

12.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是()

A.在熔融电解质中,O2- 由负极移向正极

B.电池的总反应是:2C4H10 + 13O2→ 8C O2 + 10H2O

C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e-= 2O2-

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2-== 4CO2 + 5H2O

原电池(知识点归纳总结+例题解析)

原电池 【学习目标】 1、了解常见化学能与电能转化方式及应用; 2、掌握原电池的组成及反应原理; 3、认识常见的几种化学电源和开发利用新型电池的意义。 【要点梳理】 要点一、原电池的工作原理 1、原电池的定义 燃煤发电的能量转换过程是,该过程虽然实现化学能与电能的转化,但是过程繁琐、复杂且能耗较大。在此过程中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。因此,需要设计一种装置使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,原电池就是这样的装置。 将化学能转变为电能的装置叫做原电池。 2、原电池的工作原理 实验1、如下图,把一锌片和一铜片插入稀H2SO4中。 现象:Zn片上有气泡出现。 反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。Zn失电子生成Zn2+,H+得电子生成H2。 实验2、把上图中的Zn、Cu用一导线连接起来,中间接一电流计G。 现象:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡出现,电流计G指针发生偏转。 结论:Zn反应生成Zn2+而溶解,Cu片上有H2产生,有电流产生。 该实验中,产生了电流,就构成了原电池。 要点诠释:原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子通过用电器转移,产生电能,因此原电池的作用为将化学能转化成电能。 要点二、原电池的组成条件 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,分别作负极和正极。 要点诠释: a、负极:活泼性强的金属,该金属失电子,发生氧化反应。 b、正极:活泼性弱的金属或非金属(常用碳棒、石墨),该电极上得电子,发生还原反应。 c、得失电子的反应为电极反应,上述原电池中的电极反应为: 负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e-=H2↑,总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (2)两个电极必须直接和电解质溶液接触,电解质溶液中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动成内电路。 要点诠释:电源内部电解质溶液中,阳离子移动的方向即是电流的方向,所以阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 (3)必须有导线将两电极连接,形成闭合通路。

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电 路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

新人教版九年级物理电功率知识点全面总结

新人教版九年级物理电 功率知识点全面总结 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

18 电功率 第1节电能 电功 一、电能 1、我们使用的电能是有其他形式的能转化而来的,电源是提供电能的装置。 2、用电器时消耗电能的装置,用电器消耗电能的过程,就是把电能转化为其他形式的能的过程,消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。 3、电能的单位 (1)国际单位:焦耳,简称焦,用符号J 表示。 (2)常用单位:千瓦时,用符号kW ·h 表示,俗称度。 (3)换算关系:1kW ·h=1×103W ×3600s=×106J 。 二、电能的计量 1、电能的计量工具——电能表,也叫电度表,是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。 2、电能表的读数 电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是kW ·h (度)。注意电能表计数器中最后一位数字是小数(十分位)。 3、电能表上所标参数的含义 (1)“220V ”——这个电能表应该在220V 的电路中使用。 (2)“10(20)A ”——这个电能表的标定电流为10A ,额定最大电流为20A 。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。 (3)“50Hz ”——这个电能表在频率为50Hz 的交流电路中使用。 (4)“3000revs/(kW ·h )”——接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW ·h 的电能,电能表上的转盘转过3000转。 4、1kW ·h 的作用:洗衣机工作约;电脑工作约5h ;电车行驶;灌溉农田330m 2。 三、电功 1、电功概念 (1)定义:当电能转化为其他形式的能时,我们说电流做了功,简称电功。电功用“W ”表示。 (2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功,两种说法是一样的。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 2、电流做功多少的影响因素:跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。 3、电功的计算 (1)电功的公式:UIt W = (2)电功的变形公式:Rt I W t R U W 22 ==、(两推导公式只适用于纯电阻电 路)。 说明:纯电阻电路是指消耗的电能全部转化为内能的电路。如电熨斗、电水壶、电饭锅等。但含有电动机的电路(如电风扇)不是纯电阻电路,计算电功时只能用UIt W =。 4、串并联电驴中电功特点及分配关系

第十八章电功率知识点总结

第十八章电功率知识点总结 1.电功(W):电流所做的功叫电功, 2.电功的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。 3.测量电功的工具:电能表(电度表) 4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。 5.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量); 7. 电功率(P):电流在单位时间内做的功。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦(kW),毫瓦(mW) 8. 计算电功率公式:P=W/t=U.I(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A) 9.利用P=W/t计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P 的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。 10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R 11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。 12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。 13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。 14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。

当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏。 当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗, 当U = U0时,则P = P0 ;正常发光。 15.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。 16.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R →欧(Ω);t→秒。) 17.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

原电池知识点总结

原电池的知识梳理 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。 11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。 例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。 例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。 12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。 二、应该对比掌握几种原电池 原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型) 1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸) (1)氧化还原反应的离子程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑ (2)电极反应式及其意义 正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。 (3)微粒移动向: ①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。 ②在电路:SO 24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。

人教版九年级物理第十八章电功率知识点汇总

新课标人教版九年级物理《 电功率》知识点汇总 第一节 电能 1、电功: 定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W 单位:焦耳(焦,J )。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW ·h )。1kW ·h =3.6×106J 电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。 公式:①W=UIt U=W It I =W U t t =W U I ②W=I 2Rt I 2= W R t I = W R t R = W I 2 t t = W I 2R ③W=U 2R t U 2 = W R t U = W R t R =U 2 t W t =W R U 2 ④W=UQ U=W Q Q =W U ⑤ W=Pt P=W t t=W P 公式中的物理量: W ——电能——焦耳(J ) U ——电压——伏特(V ) I ——电流——安培(A ) t ——时间——秒(s ) R ——电阻——欧姆(Ω) Q ——电荷量——库伦(C ) P ——功率——瓦特(W ) 2、电能表: 测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。 表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kW ·h 。用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。 “220 V ”表示这个电能表的额定电压是220V ,应该在220V 的电路中使用。 “10(20 A )”表示这个电能表的标定电流为10A ,额定最大电流为20 A 。 “50 Hz ”表示这个电能表在50 Hz 的交流电中使用; “600 revs/kW ·h ”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式: h 600revs/kW h 1kW 电表转数消耗电耗??= 3、 串并联电路电功特点:

原电池知识点总结讲解学习

(知识点总结及习题) 原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。 (3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。 9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。 10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,

初三物理知识点总结之电功电功率公式归纳

初三物理知识点总结之电功电功率公式归 纳 物理的学习需要的不仅是大量的做题,更重要的是物理知识点的累积。下面是一篇初三物理知识点总结之电功电功率公式归纳,欢迎大家阅读! 12.P=UI (经验式,适合于任何电路) 13.P=W/t (定义式,适合于任何电路) 14.Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路) 15.P=P1+P2++Pn (适合于任何电路) 16.W=UIt (经验式,适合于任何电路) 17. P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路) 18. P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路) 19. W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热) 20. W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路) 21. W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路) 22.P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比) 23.P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)

物理量(单位) 公式备注公式的变形 速度V(m/S) v= S:路程/t:时间 重力G (N) G=mg m:质量 g:9.8N/kg或者10N/kg 密度(kg/m3) = m/v m:质量 V:体积 合力F合(N) 方向相同:F合=F1+F2 方向相反:F合=F1-F2 方向相反时,F1F2 浮力F浮(N) F浮=G物-G视G视:物体在液体的重力浮力F浮(N) F浮=G物 此公式只适用物体漂浮或悬浮 浮力F浮(N) F浮=G排=m排g=液gV排 G排:排开液体的重力 m排:排开液体的质量 液:液体的密度 V排:排开液体的体积(即浸入液体中的体积) 杠杆的平衡条件F1L1= F2L2 F1:动力L1:动力臂 F2:阻力L2:阻力臂 定滑轮F=G物 S=h F:绳子自由端受到的拉力 G物:物体的重力

新人教版九年级物理第章电功率知识点全面总结

18 电功率 第1节电能电功 一、电能 1、我们使用的电能是有其他形式的能转化而来的,电源是提供电能的装置。 2、用电器时消耗电能的装置,用电器消耗电能的过程,就是把电能转化为其他形式的能的过程,消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。 3、电能的单位 (1)国际单位:焦耳,简称焦,用符号J表示。 (2)常用单位:千瓦时,用符号kW·h表示,俗称度。 (3)换算关系:1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J。 二、电能的计量 1、电能的计量工具——电能表,也叫电度表,是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。 2、电能表的读数 电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是kW·h(度)。注意电能表计数器中最后一位数字是小数(十分位)。 3、电能表上所标参数的含义 (1)“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。 (2)“10(20)A”——这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。 (3)“50Hz”——这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 (4)“3000revs/(kW·h)”——接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过3000转。 4、1kW·h的作用:洗衣机工作约2.7h;电脑工作约5h;电车行驶0.85km;灌溉农田330m2。 三、电功 1、电功概念 (1)定义:当电能转化为其他形式的能时,我们说电流做了功,简称电功。电功用“W”表示。 (2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功,两种说法是一样的。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 2、电流做功多少的影响因素:跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。

高中原电池知识点总结

高中原电池知识点总结 高中原电池知识点总结 原电池是高一化学课本中的重要知识,同学们一定要牢记。下面是为你收集的高一化学原电池的知识点归纳,一起来看看吧。 电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的。 阴极、阳极是电化学规定的,失去电子的极即氧化极,也就是阳极;得到电子的极即还原极,也就是阴极。 原电池中阳极失去电子,电子由阳极通过导线流向阴极,阴极处发生得电子的反应,由于原电池是一种化学能转化为电能的装置,它作为电源,通常我们称其为负极和正极。在电解池中,连着负极的一极是电解池的阴极,连着正极的一极是电解池的阳极,由于电解池是一种电能转化为化学能的装置,我们通常说明它的阳极和阴极。 (1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。 (3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。 1、电解质在通电前、通电后的关键点是: 通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。 通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。 2、在电解时离子的放电规律是: 阳极:

第十八章《电功率》知识点归纳

《电功率》知识点归纳 一、电功(电能) 1.定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。用 W 表示 2.实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电 流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 3.规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电 时间的乘积。 4.计算公式:W=UIt=Pt (适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:t R U Rt I W 2 2 ①串联电路中常用公式:W=I 2 Rt ②并联电路中常用公式: t R U W 2 ③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式W=W 1+W 2+…W n W=U 总I 总t=P 总t 5.单位:国际单位是焦耳(J )常用单位:kw ·h (度) 1千瓦时=1度=1kw ·h= 3.6×106J 6.测量电功: ⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 ⑵电能表上“220V ”“5(10)A ”“3000R/kwh ”等字样,分别表示:电能表应接在220V 的电压下使用;电能表的额定电流是5A ;额定最大电流为10A ;每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑶读数:A 、测量较大电功时用刻度盘读数。 ①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 如: 这个月用电________度合___________ J 。 B 、测量较小电功时,用表盘转数读数。如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh )在 月底读数是 电能表月初读数

2知识讲解_原电池_基础

原电池 【学习目标】 1、进一步了解原电池的工作原理; 2、能够写出原电池的电极反应式和原电池的总反应方程式。 【要点梳理】 要点一、原电池 1、概念:将化学能转化为电能的装置叫原电池。 2、原电池的构成条件 ①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属),分别发生氧化和还原反应。 负极:活泼性强,失去电子发生氧化反应。 正极:活泼性弱,溶液中阳离子得到电子发生还原反应。 ②电解质溶液,电解质中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动形成内电路。 ③导线将两电极连接,形成闭合回路。 ④有能自发进行的氧化还原反应。 要点诠释:a.原电池中,电极材料可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。如图: b.形成闭合回路的方式有多种,可以是用导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。如图: 要点二、原电池工作原理的实验探究 1、实验设计 ①按照图示装置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化,分析是否有电流产生。 ②按照下图组装实验装置,注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。请观察反应过程中电流表指针位置的变化,判断是否有电流产生,并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。

要点诠释:盐桥的作用及优点 a.组成:将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙),即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b.作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。 c.优点:使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间实现了电子的定向移动,使原电池能持续、稳定地产生电流。 电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况 (Ⅰ) 有电流产生锌片质量减小,同时铜片上有红色 物质析出,铜片质量增加溶液温度升高化学能转化为电能、 热能 (Ⅱ) 有电流产生锌片质量减小,铜片上有红色物质 析出,铜片质量增加 溶液温度不变化学能转化为电能 ①对于图甲装置 Zn片:Zn-2e-=Zn2+ Cu片:Cu2++2e-=Cu 同时在Zn片上,Zn可直接与CuSO4溶液反应,生成Cu与ZnSO4,因此该装置中既有化学能转化为电能,同时也有化学能转化为热能。 ②对于图乙所示原电池 锌片:负极,Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 铜片:正极,Cu2++2e-=Cu(还原反应) 总化学方程式:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 4、实验原理分析:(如图所示)

原电池的知识梳理(知识点总结及习题)

原电池的知识梳理(知识点总结及习题) 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。 (3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。 9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。 10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。 11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。 例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池

《原电池》知识点整理

《原电池》知识点整理 《原电池》知识点整理 1.原电池的定义 电能的把化学能转变为装置叫做原电池。 2.原电池的工作原理 将氧化还原反应中的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个电极上进行,从而形成电流。 3.构成条件 两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。 4.正负极判断 负极:电子流出的极为负极,发生氧化反应,一般较活泼的金属做负极 正极:电子流入的极为正极,发生还原反应,一般较不活泼金属做正极 判断方法: ①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 注意:Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al 与NaOH溶液组成的原电池例外。

②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池两极发生的变化来判断: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。 ④根据现象判断:溶解的电极为负极,增重或有气 泡放出的电极为正极 ⑤根据离子的流动方向判断:在原电池内的电解质 溶液,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。 5.电子、电流、离子的移动方向 电子:负极流向正极 电流:正极流向负极 阳离子:向正极移动 阴离子:向负极移动 6.电极反应式(以铜-锌原电池为例) 负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(Cu):Cu2++2e-= Cu (还原反应) 总反应: Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu 7.原电池的改进 普通原电池的缺点:正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。 ①改进办法:

(完整版),初三物理电功率知识点汇总,推荐文档

初三物理电功率知识点汇总 知识网络 建议收藏下载本文,以便随时学习! 重、难点聚焦 (一)电功率 1.三个物理量 ①电能(W ):国际单位制中的单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW·h)俗称度, 1度=1kW·h= ②电功率(P):电流在单位时间内所做的功。它是表示电流做功快慢的物理量。国际单 位制中单位是瓦特(W)常用单位是千瓦(kW)。 ③电热(Q):电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳(J)。 2.两个重要实验 ①测量小灯泡的电功率 测量原理 电路设计 操作步骤 注意事项: A.连接时,开关断开,防止因短路而损坏电源或灯泡。 B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处,防止电路中的电 流过大,将灯烧坏。 C.电源电压应高于灯泡的额定电压,防止无法调节到额定电压。 D.电压表的量程应大于灯泡的额定电压,电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。 E.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流,滑动变阻器的最大 电阻值应与灯泡的电阻差不多,以使调节效果明显。 F.通过三次不同电压下(额定电压,1.2倍额定电压和低于额定电压)的测量,体会 用电器的实际功率并不一定等于额定功率,而是取决于加在用电器两端的实际电压。 G.在做第二次实验时(实际电压不能超过额定电压的1.2倍)需要小心调节滑动变阻

器,以免烧坏灯泡。 H.实验前,要检查电路并试触,实验结束后,要先断开开关,再整理器材。 ②探究影响电热大小的因素 研究方法:控制变量法 电路设计:根据煤油的温度变化来判断电流通过电阻丝产生电热的多少。 操作步骤: 建议收藏下载本文,以便随时学习! 实验结论: 3.一个定律——焦耳定律 ①内容:电流通导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时 间成正比。 ②表达式:。 4.三个基本公式及其推导公式  ①(所有电路),推导公式:(纯电阻电路)  ②(所有电路),推导公式:(纯电阻电路)  ③(所有电路),推导公式:(纯电阻电路) 5.两个比例(纯电阻电路) (1)串联电路 (成正比) (2)并联电路 (成反比) (2)安全用电 1.家庭电路的电压 火线和零线之间的电压是220V,火线和地线之间的电压是220V。 2.家庭电路中电流过大的原因 ①原因:发生短路。用电器总功率过大。 ②家庭电路保险丝烧断的原因:发生短路,用电器功率过大,选择了额定电流过小的保险 丝。 3.安全用电 ①安全事故:人体触电是人直接接触火线,一定强度的电流通过人体所引起的伤害。 ②用电器功率过大或者电路中发生短路而使电流过大,线路过热引起火灾。

2018年人教版化学必修二原电池知识点与经典练习

化学能与电能的转化—原电池专题 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。 【例题分析】 例1、在如图所示的8个装置中,属于原电池的是() A.①④ B.③④⑤C.④⑧D.②④⑥⑦ 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: (i)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: ①写出总反应方程式。②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、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。 (ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 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。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

2020届高三原电池总复习知识点总结

原电池总复习知识点总结 一、定义: 将化学能直接转变成电能的装置。 二、构成原电池的条件: ①电解质溶液 ②两个导体做电极 ③形成闭合回路(或在溶液中接触) ④有能自发进行的氧化还原反应 三、原理 本质:放热的氧化还原反应 四、原电池电极的判断 (1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。(2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。(但铅蓄电池放电时正负极质量都增大)

(6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 五、电极反应式的书写 (1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu -2e-=Cu2+正极:NO3-+ 4H++ 2e-=2H2O + 2NO2↑ 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,是负极,其电极反应为: 负极:2Al + 8OH--2×3e-=2AlO2-+ 2H2O正极:6H2O + 6e-=6OH-+ 3H2↑(2)要注意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系,如氢氧燃料电池有酸式和碱式,在酸溶液中,电极反应式中不能出现OH-,在碱溶液中,电极反应式中不能出现H+,像CH4、CH3OH等燃料电池,在碱溶液中碳(C)元素以CO32-离子形式存在,而不是放出CO2气体。 (3)要考虑电子的转移数目 在同一个原电池中,负极失去电子数必然等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应时,一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误,同时也可避免在有关计算中产生误差。 (4)要利用总的反应方程式 从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池,而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应,便可以写出另一个电极反应方程式。

相关文档
最新文档