1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式:
電能
(電力)火電(火力發(fā)電)化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能缺點(diǎn):環(huán)境污染、低效
原電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能優(yōu)點(diǎn):清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件:
(1)有活潑性不同的兩個電極;
(2)電解質(zhì)溶液
(3)閉合回路
(4)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):
負(fù)極:較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),
電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),
電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)2019高考化學(xué)知識點(diǎn):化學(xué)能與電能
正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。
(5)原電池正負(fù)極的判斷方法:
①依據(jù)原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
②根據(jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負(fù)極。
④根據(jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
(i)原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
①寫出總反應(yīng)方程式。
②把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
③氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對號入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
(ii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。
(7)原電池的應(yīng)用:
①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。
②比較金屬活動性強(qiáng)弱。
③設(shè)計(jì)原電池。
④金屬的防腐。
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