2019版化學(xué)新學(xué)考一輪浙江專版：第十三講　化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化及能源的綜合利用

1、-1-第十三講第十三講 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化及能源的綜合利用化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化及能源的綜合利用TIAOMUJIEXI條目解析X UEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五一、原電池的概念原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五二、銅鋅原電池的原理及電極反應(yīng)式1.銅鋅原電池的工作原理TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五2.原電池正、負(fù)極的常見判斷方法 TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三

2、四五3.電極、電池反應(yīng)式的書寫TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五典例典例1下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()A.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置B.原電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C.原電池在工作時(shí)其負(fù)極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向正極D.原電池工作時(shí)在電解質(zhì)溶液中電子從正極流向負(fù)極 答案解析解析關(guān)閉原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,A項(xiàng)錯(cuò)誤。原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。原電池在工作時(shí)其負(fù)極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向正極,在電解質(zhì)溶液中靠離子定向移動(dòng),C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉CTIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZ

3、HUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五三、原電池的構(gòu)成條件1.電極:電極的活潑性必須不同。如:(1)兩種活動(dòng)性不同的金屬;(2)一種金屬與一種非金屬導(dǎo)體(如石墨);(3)相同的惰性電極(如石墨或Pt),但吸附了不同的氣體(如氫氧燃料電池的正、負(fù)極分別是惰性材料吸附了氧氣和氫氣)。2.具有電解質(zhì)溶液。3.形成電流回路:電極間用導(dǎo)線連接,電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。4.原電池反應(yīng)一般是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五典例典例2下列可以形成原電池的是() 答案解析解析關(guān)閉選項(xiàng)B中電極材料都是鋅,活潑性相同,不能形成原電池;選項(xiàng)C中蔗糖是非電解質(zhì)

4、,其溶液不導(dǎo)電,不能形成原電池;選項(xiàng)D中,電解質(zhì)溶液不連通,不能形成原電池。 答案解析關(guān)閉ATIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五四、常見化學(xué)電源1.鋅錳干電池電極:干電池是用鋅制筒形外殼作負(fù)極,位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極2.銀鋅紐扣電池 TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五3.鉛蓄電池(二次電池)構(gòu)造:在正極板上有一層棕褐色的PbO2,負(fù)極板是海綿狀的金屬鉛,兩極均浸入H2SO4溶液中。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五五、太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用1.太陽能開發(fā)利

5、用的途徑和方式(1)光熱轉(zhuǎn)換:太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。如:太陽能熱水器、反射式太陽灶、高溫太陽能等。(2)光電轉(zhuǎn)換:太陽能集熱器吸收熱能使水轉(zhuǎn)化為水蒸氣,再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電;利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能。如:太陽能電池等。(3)光化學(xué)能:利用太陽光提供的能量發(fā)生化學(xué)變化。如:利用太陽能和催化劑將水分解制氫氣。(4)光合作用:大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用。6CO2+6H2O C6H12O6+6O2。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五2.生物質(zhì)能的利用途徑(1)生物質(zhì)能:植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量。(2)生物質(zhì)能的利用方式。直

6、接燃燒。生物化學(xué)轉(zhuǎn)換。制沼氣:在厭氧條件下,經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用,生成沼氣(主要成分是CH4,還包括CO2、少量H2S、NH3、PH3等)。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體。如:在汽化爐內(nèi)加熱固體生物質(zhì),同時(shí)通入空氣或水蒸氣,或者隔絕空氣高溫加熱生物質(zhì),使之發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化,產(chǎn)生可燃?xì)怏w。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五3.氫能(1)氫能的三大優(yōu)點(diǎn)。熱值高:是等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱量的3倍多;來源廣:原料是水,資源不受限制;無污染:產(chǎn)物

7、是水,是最理想的“綠色能源”。(2)氫能產(chǎn)生方式。電解水制氫氣,方法簡(jiǎn)單,無污染,但消耗大量電能,成本高。在光分解催化劑存在下,在特定裝置中利用太陽能分解水制氫氣。利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽光作用下使水分解釋放出氫氣。(3)氫氣的貯存、運(yùn)輸解決辦法:貯氫合金。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五(4)氫能利用的途徑。以液氫作為火箭的燃料。用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池。TIAOMUJIEXI條目解析XUEKAOBIAOZHUN學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)一二三四五典例典例3為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時(shí)緩解能源危機(jī),科學(xué)家正致力于用下圖所示構(gòu)想利用太陽能制取氫能并進(jìn)行綜合利用。下列有關(guān)說法不正確的是()A.H2O的分解反應(yīng)和氫氣燃燒互為可逆反應(yīng)B.氫能源的關(guān)鍵之一在于研究出容易實(shí)現(xiàn)使水分解產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)條件C.2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的總能量D.氫氣不易貯存和運(yùn)輸,貯氫合金是解決該問題的有效方法 答案解析解析關(guān)閉H2O的分解反應(yīng)和氫氣的燃燒反應(yīng)條件不同,不互為可逆反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)