化学能与电能知识点总结

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高一化学之十一化学能与电能知识点总结

高一化学之十一化学能与电能知识点总结

7-23 化学能与电能知识点1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置2、组成原电池的条件①②③④3、原电池的原理负极----______的金属--- 电子------发生反应正极----_______的金属---- 电子----发生反应外电路:电子流向:电流流向:内电路:电子流?电流流向:阴离子流向:阳离子流向:原电池正负极的判断:a、根据活动性判断:例:特殊:b、根据反应本质来判断:失电子的一定是负极(电子从负极发出),化合价升高。

例:Zn + 2MnO2 + NH4+ =Zn2+ + Mn203 + NH3 + H2Oc、从现象来判断:负极一般会溶解(质量减轻)。

正极一般产生气泡。

如:在某一原电池反应中,原电池两极A、B,A极冒气泡,则?A溶解,则?例1.(9分)(2007海南·14)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+ Cu(s)== Cu2+(aq)+ 2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:(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。

例2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。

若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。

则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为[ ]A.A>B>C>D B.A>C>B>DC.A>C>D>B D.B>D>C>A4、阳离子放电顺(氧化性强弱顺序):Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+5、锌铜原电池(硫酸电解质):负极:正极:总反应:现象:盐桥(锌铜原电池)例3(08年广东化学·5)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。

2.2.3 化学能与电能 知识点归纳

2.2.3 化学能与电能 知识点归纳

必修二第二章第二节化学能与电能一次能源和二次能源点拨:电能是当今社会应用最广泛的二次能源。

化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能——火力发电(1)过程:(2)关键:燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。

2.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验探究(2)原电池①定义:将化学能转变为__电能__的装置。

点拨:原电池反应的本质是一个自发的放热的氧化还原反应。

原电池原理的应用问题探究:1.NaOH+HCl===NaCl+H2O,能利用这个反应设计成原电池吗?为什么?2.锌与稀硫酸反应制H2时向溶液中加少量CuSO4后,为什么反应速率加快?原电池原理的应用探究提示:1.不能。

因为该反应不是氧化还原反应。

2.锌置换出的铜附着在锌上,铜、锌、稀硫酸构成原电池。

知识归纳总结:1.加快氧化还原反应的速率:(1)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。

(2)实例:实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。

2.比较金属活泼性强弱:(1)原理:一般原电池中,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。

(2)实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到A 极溶解,B极上有气泡产生。

由原电池原理可知,金属活动性A>B。

3.设计原电池:(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。

(2)选择合适的材料。

①电极材料:电极材料必须导电。

负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。

②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。

(3)实例以Fe+CuSO4===FeSO4+Cu为例原电池的工作原理问题探究:1.在铜锌原电池中,电子是怎样移动的?电子能否通过电解质溶液?如果不能,电流是如何形成的?2.若将稀硫酸换作硫酸铜溶液,能否产生电流?电极反应有何不同?原电池的工作原理探究提示:1.由于金属锌比金属铜活泼,锌失去电子,电子通过导线2+流向铜片。

化学能与电能的知识点

化学能与电能的知识点

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。

化学能与电能知识点

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。

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

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。

高一化学能和电能知识点

高一化学能和电能知识点

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。

《化学能与电能的转化》 知识清单

《化学能与电能的转化》 知识清单

《化学能与电能的转化》知识清单一、化学能转化为电能1、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。

其工作原理基于氧化还原反应,在氧化还原反应中,电子会发生转移。

构成原电池的条件包括:(1)有两种活泼性不同的金属(或一种是金属,另一种是非金属导体)作为电极。

(2)电极材料均插入电解质溶液中。

(3)两电极相连形成闭合回路。

以铜锌原电池为例,锌片较活泼,在稀硫酸溶液中容易失去电子,发生氧化反应:Zn 2e⁻= Zn²⁺,电子经导线流向铜片。

铜片上氢离子得到电子,发生还原反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑ 。

整个过程中,化学能转化为电能,产生电流。

2、原电池的电极判断(1)负极:通常是较活泼的金属,在反应中失去电子,发生氧化反应。

(2)正极:通常是较不活泼的金属或非金属导体,在反应中得到电子,发生还原反应。

3、原电池的电极反应式书写书写电极反应式时,要先判断正负极,然后根据电解质溶液的性质和氧化还原反应的规律写出相应的反应式。

例如,在上述铜锌原电池中,负极反应式为:Zn 2e⁻= Zn²⁺,正极反应式为:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑ 。

4、原电池的应用(1)加快化学反应速率。

例如,在实验室制取氢气时,粗锌比纯锌反应速率快,就是因为粗锌形成了原电池。

(2)用于金属的防护。

例如,在轮船外壳镶嵌锌块,利用牺牲阳极的阴极保护法防止船体被腐蚀。

(3)制作化学电源。

常见的化学电源有干电池、铅蓄电池、锂电池等。

二、电能转化为化学能1、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。

在电解池中,通过外加电源,使电流通过电解质溶液,在阴阳两极引起氧化还原反应。

构成电解池的条件包括:(1)有与电源相连的两个电极。

(2)电解质溶液(或熔融电解质)。

(3)形成闭合回路。

2、电解池的电极判断(1)阳极:与电源正极相连的电极,发生氧化反应。

(2)阴极:与电源负极相连的电极,发生还原反应。

3、电解池的电极反应式书写书写电解池的电极反应式时,同样要先判断阴阳极,然后根据离子的放电顺序写出反应式。

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①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
5
[键入文字]
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆
≠0。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
2
[键入文字]
常见考点考法
Ⅰ卷选择题
1.(08年江苏化学&bullA.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
下,正极反应为:2H++2e-H2↑,该腐蚀称为析氢腐蚀。
(3)金属的防护
金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐
蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护;也可以利用原
电池原理,采用牺牲阳极保护法。也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法。
kJ•mol-1
6.(07年高考全国理综卷II•9)已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收
436 kJ的能量
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量
7.下列叙述正确的是C
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)
把化学能转变为电能的装置称为原电池。
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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)。

因此,电子的流向仅限在外电路,而电解质溶液中没有电子流过,但电流在内、外电路同时形成。

(5)原电池原理的应用
①比较不同金属的活泼性
比较方法:
a.一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

b.一般电极质量减少,作负极,较活泼。

c.一般有气体生成、电极质量不断增加,作正极,较不活泼。

②加快反应速率
构成原电池往往能加快反应速率。

如实验室制H2时,粗锌比纯锌反应快;或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液,反应速率加快。

③用于金属的防护
如要保护铁制闸门,可用导线将其与锌块相连,使锌作负极,铁制闸门作正极,从而使铁制闸门受到保护。

④设计化学电源
设计原电池时要紧扣构成原电池的条件,首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应,然后根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料(负极是失电子的物质,正极用比负极活动性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。

2.电解池
(1)电解氯化铜溶液
(2)电解池工作原理图解
(3)电解池阴、阳极的判断
①由电源的正、负极判断:与电源负极相连的是电解池的阴极;与电源正极相连的是电解池的阳极。

②由电极现象确定:通常情况下,在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,则该电极发生氧化反应,为阳极;某一电极质量不断增加或电极质量不变,则该电极发生还原反应,为阴极。

③由反应类型判断:失去电子发生氧化反应的是阳极;得到电子发生还原反应的是阴极。

(4)电解产物的判断
①阳极产物的判断
a.若阳极由活性材料(除Pt、Au外的其他金属)做成,则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子的反应;
b.若阳极由C、Pt、Au等惰性材料做成,则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。

阴离子失去电子能力的大小顺序为S2−>I−>Br−>Cl−>OH−>含氧酸根离子。

②阴极产物的判断
阴极反应一般是溶液中的阳离子得到电子的还原反应,阳离子得到电子能力的大小顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

(4)电解原理的应用
①电解饱和食盐水——制取烧碱、氯气和氢气
阳极(石墨):2Cl−−2e−Cl2↑(氧化反应)
阴极(铁或石墨):2H++2e−H2↑(还原反应)
总反应:2NaCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电镀
应用电解原理,在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

实例——电镀铜
阳极(铜片):Cu−2e−=Cu2+
阴极(待镀铁件):Cu2++ 2e−=Cu
③铜的精炼
阳极(粗铜):Cu−2e−=Cu2+
杂质金属的溶解:
Fe−2e−=Fe2+
Zn−2e−=Zn2+
Ni−2e−=Ni2+等
阴极(纯铜):Cu2++2e−=Cu
④电冶金
a.电解熔融NaCl制取金属钠
NaCl在高温下熔融,并发生电离:NaCl=Na++Cl−。

通直流电后,阴极:2Na++2e−=2Na
阳极:2Cl−−2e−=Cl2↑
总反应:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
b.电解熔融MgCl2制取金属镁
阴极:Mg2++2e−=Mg
阳极:2Cl−−2e−=Cl2↑
总反应:MgCl2(熔融) Mg+ Cl2↑
c.电解熔融Al2O3制取金属铝
阴极:4Al3++12e−=4Al
阳极:6O2−−12e−=3O2↑
总反应:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。

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