第6章-第2讲 原电池 化学电源
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第二节原电池化学电源最新考纲:1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.能书写电极反应和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应,能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。
2.科学精神与社会责任:通过原电池装置的应用,能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践。
知识点一原电池工作原理及应用1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件反应能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中总反应离子方程式为Zn+2H+===Zn 2++H2↑(1)电极①负极:失去电子,发生氧化反应;②正极:得到电子,发生还原反应。
(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极;②电流从正极流出经外电路流入负极;故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2-4),阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
4.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应,总反应式,电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,置换出的Cu 能与Zn形成原电池,使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B。
第1节第六章 化学反应与能量【知识梳理】一、化学反应与热能1、化学能与热能转化的实验探究 (1)镁与盐酸反应实验操作实验现象实验结论产生大量气泡、温度计指示温度升高镁与盐酸反应的离子方程式为:Mg +2H +===Mg 2++H 2↑,该反应放出热量(2)Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体反应实验操作实验现象实验结论a. 有刺激性气味气体产生 b .用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c .用手拿起烧杯,玻璃片黏结到烧杯的底部d .烧杯内反应物成糊状化学方程式为:Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ,该反应吸收热量2、化学反应中能量变化的原因(1)宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。
宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图(2)微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。
微观解释反应物、生成物中化学键的变化关系 能量变化 断裂旧化学键吸收的总能量 <形成新化学键释放的总能量 放出能量断裂旧化学键吸收的总能量 >形成新化学键释放的总能量吸收能量3、常见的放热反应和吸热反应(五放四吸)化学反应与能量变化(1)放热反应:①燃烧反应①酸碱中和反应①金属和水或酸的反应①大多数化合反应①铝热反应(2)吸热反应:①大多数分解反应①铵盐与碱的反应①CO2或水蒸气与碳的反应①H2或CO还原CuO的反应二、能源1. 能源的分类2.能源的利用(1)当前我国使用最多的能源:化石燃料,即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题:(3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,研究提高燃料利用率的措施;②防止燃料燃烧造成的环境污染;③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料;④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。
【典型例题】1.过渡态理论认为:不管是放热反应还是吸热反应,反应物经过渡态变为生成物,都必须要经过一个高能量的过渡态,好比从一个谷地到另一个谷地必须爬山一样。