化学能与电能知识点

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(完整版)电化学基础知识点总结

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(完整版)电化学基础知识点总结电化学是研究化学变化与电能之间的相互转化关系的科学,是现代化学的一个重要分支。

以下是关于电化学基础知识点的一篇完整版总结,字数超过900字。

一、电化学基本概念1. 电化学反应:指在电池或其他电解质系统中,化学反应与电能之间的相互转化过程。

2. 电化学电池:将化学能转化为电能的装置。

电池分为原电池和电解池两大类。

3. 电池的电动势(EMF):电池两极间的电势差,表示电池提供电能的能力。

4. 电解质:在水溶液中能够导电的物质,分为强电解质和弱电解质。

5. 电解质溶液:含有电解质的溶液,具有导电性。

6. 电极:电池中的导电部分,分为阳极和阴极。

二、电化学基本原理1. 法拉第电解定律:电解过程中,电极上物质的得失电子数量与通过电解质的电量成正比。

2. 欧姆定律:电解质溶液中的电流与电阻成反比,与电势差成正比。

3. 电池的电动势与电极电势:电池的电动势等于正极电极电势与负极电极电势之差。

4. 电极反应:电极上发生的氧化还原反应。

5. 电极电势:电极在标准状态下的电势,分为标准电极电势和非标准电极电势。

6. 活度系数:溶液中离子浓度的实际值与理论值之比。

三、电极过程与电极材料1. 电极过程:电极上发生的化学反应,包括氧化还原反应、电化学反应和电极/电解质界面反应。

2. 电极材料:用于制备电极的物质,分为活性物质和导电物质。

3. 活性物质:在电极过程中发生氧化还原反应的物质。

4. 导电物质:提供电子传递通道的物质。

5. 电极结构:电极的形状、尺寸和组成。

四、电池分类与应用1. 原电池:不能重复充电的电池,如干电池、铅酸电池等。

2. 电解池:可重复充电的电池,如镍氢电池、锂电池等。

3. 电池应用:电池在通信、交通、能源、医疗等领域的应用。

五、电化学分析方法1. 电位分析法:通过测量电极电势来确定溶液中离子的浓度。

2. 伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来确定溶液中离子的浓度。

3. 循环伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来研究电极过程。

新人教版 化学第二册 第六章 第一节化学反应与能量变化

新人教版 化学第二册 第六章 第一节化学反应与能量变化

知识点总结化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能燃料燃烧释放的热量知识点1、化学反应中能量变化的主要形式:①化学能与热能主要为燃料通过燃烧将化学能转化为热能②化学能与电能通过原电池、电解池装置③化学能与光能2、化学变化中能量变化与化学键的关系:成键释放能量,断键吸收能量。

3、化学反应中的能量变化规律:化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。

化学反应一般是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的,而其中多以热量的形式进行能量交换。

(1)化学反应的特征是有新物质生成,生成物与反应物所具有的总能量不同。

(2)任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也都遵循能量守恒。

(3)反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。

4、物质稳定性和键能的关系物质的键能越大稳定性越强,具有的能量越低。

5、化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系图示,常见图示如下6、吸热反应、放热反应7、不同燃料燃烧时放出的热量不同,即使是同一燃料状态不同,释放的热量也不同,燃料燃烧是产生热量主要来源,其他的化学反应也会伴随热量变化。

8、化石燃料燃烧存在的问题和解决方法(1)问题:不可再生、排放粉尘、SO2、NO X、CO等大气污染物。

(2)解决方法:节能充分有效的利用能源:例如改进锅炉和燃料空气的比、清理积灰、使用节能灯、改进电动机的材料和结构、钢铁厂余热的利用等寻找新能源:太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能。

练习题1、下列说法正确的是()A.需加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下一定易进行C.反应是放热还是吸热由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定D.吸热反应在一定条件下也进行2、已知反应:X+YM+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )A.X的能量一定高于MB.Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因为该反应为放热反应,故不必加热反应就可发生3、有人预言:H2是2l世纪最理想的能源,其根据不正确的是()A.生产H2的原料来源广阔B.在等质量的可燃气体中,H2燃烧时放出的热量多C.H2易液化,携带方便D.燃烧时无污染4、下列燃料中,不属于化石燃料的是()A.汽油B.煤C.天然气D.氢气5、下列有关“燃烧”的叙述不正确的是()A.燃烧是发光、发热的化学反应B.燃烧必须有O2参加C.燃烧一定有H2O生成D.燃烧一定是氧化还原反应6若石油井着火。

高二化学知识点总结(电化学)

高二化学知识点总结(电化学)

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高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细

高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细

必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率(v )⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变更,Δt :时间)单位:mol/(L •s )应速率不变。

(2)、惰性气体对于速率的影响:①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分化学反应速率 意义:衡量化学反应快慢物理量 表达式:v = △c/△t 【单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算:同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因:反应物的结构的性质 外因 浓度:增大反应物的浓度可以增大加快反应速率;反之减小速率 温度:上升温度,可以增大化学反应速率;反之减小速率 催化剂:运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素:固体的表面积、光、超声波、溶剂压强(气体): 增大压强可以增大化学反应速率;反之减小速率压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2.化学反应限度:大多数化学反应都具有可逆性,故化学反应都有肯定的限度;可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。

在肯定条件下的可逆反应,当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时,反应到达化学平衡状态。

(1)化学平衡定义:化学平衡状态:肯定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再变更,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

(2)化学平衡的特征:动:动态平衡等:υ(正)=υ(逆)≠0定:各组分的浓度不再发生变更变:假如外界条件的变更,原有的化学平衡状态将被破坏(3)化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的限制,可以变更或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行,这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。

高考电化学专题复习知识点总结完美版

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一、原电池的工作原理装置特点:化学能转化为电能;①、两个活泼性不同的电极;形成条件:②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应;原③、形成闭合回路或在溶液中接触电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应; 原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述: 腐蚀危害:腐蚀的本质:M-ne -→M n+氧化反应分类:化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。

高一化学电池理论知识点

高一化学电池理论知识点

高一化学电池理论知识点电池理论知识点电池是将化学能转化为电能的装置。

它是现代生活中不可或缺的能量来源,广泛应用于家庭、工业、交通等领域。

本文将介绍高一化学中与电池相关的理论知识点。

一、电池的基本原理电池由阳极、阴极和电解质组成。

当电池连接电路后,化学反应在阳极和阴极之间进行,产生电子和离子。

离子在电解质中移动,而电子则通过外部电路流动,从而产生电流。

这个过程是氧化还原反应的结果。

二、纯物质标准电极电势标准电极电势是指电极在标准状态下与标准氢电极(SHE)之间的电势差。

标准电极电势可以用来比较反应的强弱和趋势。

根据电极的特性,可以将标准电极电势分为正电极和负电极。

三、电池的电动势和电动势差电池的电动势是指电池在非工作状态下的电势差,它等于正极的标准电极电势减去负极的标准电极电势。

电动势差是指电池在工作状态下的电势差。

电动势差等于电动势减去电池内部的电势降。

四、原电池原电池是最简单的电池形式,由一个化学反应产生电能。

常见的原电池包括原电池、干电池和锂电池等。

干电池是一种便携式电池,通常用于电子设备和小型家电。

锂电池则具有高能量密度和长寿命,广泛应用于移动设备和电动汽车等领域。

五、电池的放电与充电电池在工作过程中会通过化学反应释放能量,这被称为放电。

放电的过程是不可逆的,化学物质会逐渐耗尽,电池失去活性。

为了继续使用电池,需要进行充电操作,将电池中的化学物质还原回原始状态。

六、电化学中的常用概念在电化学中,还涉及到一些常用的概念,如电解质、电解、溶液、浓度等。

电解质是指在溶液中能够导电的化合物,它们能够分解成离子。

电解是指通过电流使电解质发生化学反应。

溶液是由溶质和溶剂组成的稳定混合物。

浓度是指溶液中溶质的含量。

七、电池的应用电池在生活中有广泛的应用。

家庭中使用的遥控器、手电筒、手机等都需要电池提供能量。

电池也被应用于工业生产中的自动化设备、航空航天技术以及能源存储领域。

电动汽车的快速发展使得电池技术成为关注的焦点。

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)

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)

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。

初中化学化学能的利用知识点整理与应用指南

初中化学化学能的利用知识点整理与应用指南化学能的利用知识点整理与应用指南化学能是指物质在化学反应过程中所具有的能量形式,是一种常见的能量形式。

在日常生活和工业生产中,我们经常会利用化学能进行各种应用,如燃料的燃烧、电池的使用等。

本文将对初中化学中与化学能的利用相关的知识点进行整理,并给出一些应用指南。

一、化学能的来源1. 燃料的燃烧:煤、石油、天然气等化石燃料是我们常见的燃料,它们都是含有化学能的物质。

当燃料与氧气发生化学反应时,放出大量的能量,这种能量就是化学能。

2. 化学电池:电池是一种将化学能转化为电能的装置。

在电池中,化学物质在电化学反应中释放出电子并产生电流,这样就将化学能转化为电能。

3. 化学反应:化学反应中,物质之间发生化学键的断裂和新的化学键的形成,从而发生能量的转化。

例如,酸和碱中和反应释放出热能,即称为酸碱中和反应的化学能。

二、常见的化学能利用1. 火力发电:在火力发电厂中,燃烧煤、石油等化石燃料产生高温高压的蒸汽,利用蒸汽推动涡轮机旋转,再通过发电机将机械能转化为电能,实现电力的产生。

2. 化学电池的应用:化学电池广泛应用于日常生活和工业生产中,如干电池、锂电池、铅酸电池等。

干电池可用于小型电子设备、手电筒等,锂电池可用于手机、电动车等。

这些电池将化学能转化为电能,为我们的生活带来了便利。

3. 酸碱中和反应:酸碱中和反应也是一种利用化学能的方式,例如,草酸和氢氧化钠溶液中和反应时会产生大量的热能,可用于加热。

4. 高分子材料的制备:高分子材料是一类重要的工程材料,如塑料、橡胶等。

它们通过化学反应生成,其中的化学能转化为材料的结合能和内部能,使得材料具有较高的强度和耐久性。

三、化学能的利用指南1. 环保意识:在化学能的利用过程中,应注重环保意识。

燃烧化石燃料会产生大量的废气和污染物,因此要选择燃料清洁、高效的燃烧方式,减少环境污染。

2. 节能减排:化学能的利用应提倡节能减排,降低化学能的消耗和排放的废弃物。

化学原电池知识点高考

化学原电池知识点高考原电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由两个电极和介于两电极之间的电解质组成。

其中,一个电极接受电子,发生氧化反应,称为负极(或称阳极);另一个电极释放电子,发生还原反应,称为正极(或称阴极)。

在化学原电池中,电子从负极通过外电路流向正极,化学反应进行,并伴随电能输出。

一、标准电极电势在常温下,经过标准条件(溶液浓度为1mol/L,压力为1atm等)测定,每种反应都有确定的标准电极电势(E0),用来表示电极的氧化还原能力。

标准电极电势是一个反应物被氧化或还原的电子变化程度的量度。

二、电动势电动势(E)是指电池两电极之间的电压差,也就是电池的电能输出。

电动势可以通过以下公式计算:E = E正极 - E负极(E正极为正极电位,E负极为负极电位)三、标准电动势标准电动势(E0)是指在标准条件下,电池产生的电动势。

它可以通过下式计算:ΔE0 = E0正极 - E0负极(E0正极为正极标准电极电势,E0负极为负极标准电极电势)标准电动势的正负决定了反应是否能够自发进行。

若ΔE0为正,则反应能自发进行;若ΔE0为负,则反应不利于自发进行。

四、电池的性质与分类1. 电池的性质:- 电池稳定性:电池能够持续输出电能的能力;- 内电阻:电池内部存在电阻,会导致一部分电能的损失;- 放电容量:电池从完全充电到电压降到临界值时所输送的电量;- 自放电:电池在不使用的情况下自行放电的现象。

2. 常见电池分类:- 干电池:电解质使用固态或粘稠的电解质,常见的有锌碳电池、锂电池等;- 湿电池:电解质使用液态溶液,比如铅蓄电池、镍镉电池等;- 燃料电池:利用燃料氧化还原反应产生电能,常见的有氢燃料电池、甲醇燃料电池等。

五、化学原电池的应用化学原电池作为一种可再生的绿色能源装置,广泛应用于各个领域。

以下是几个常见的应用示例:1. 储能装置:将化学能转化为电能,用于储存电能的设备,如蓄电池;2. 移动电源:作为便携式电源,为手机、电子产品等提供电能;3. 电动车辆:用化学原电池作为动力源,驱动电动车辆的运行;4. 太阳能电池:将太阳光能转化为电能,用于太阳能发电;5. 燃料电池车辆:利用燃料电池作为驱动装置,实现零排放的汽车运行。

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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

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