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1、高二化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第一單元化學(xué)反應(yīng)與能量反應(yīng)熱焓變1 定義:化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量都屬于反應(yīng)熱,又稱(chēng)為焓變(H ),單位 kJ/mol。化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)伴隨能量變化?(微觀解釋?zhuān)┡f鍵的斷裂:吸收能量新鍵的形成:放出能量總能量的變化取決于上述兩個(gè)過(guò)程能量變化的相對(duì)大小。吸熱:前者 后者放熱:前者V后者吸熱反應(yīng):吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)(吸熱 放熱)H0Sl-I It學(xué)師過(guò)程中的縫變化2 放熱反應(yīng):放岀熱量的化學(xué)反應(yīng)(放熱 吸熱) HVo小結(jié)(1 )化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì):原子的分離與結(jié)合的過(guò)程(2)反應(yīng)物分子中原子解離 吸熱。生成物新分子的形成放熱。熱化學(xué)方程式1. 定義:2. 寫(xiě)法:1) 要注明
2、反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)(298K,101kPa2) 要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),常用3) H的值必須與方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)。 時(shí),其H與正反應(yīng)的數(shù)值相等,符號(hào)相反 三.燃燒熱1、定義:引入H2(g)+?O2(g)=H 2O(g)2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)H 2(g)+ ?O 2(g)=H 2O(l) 哪一個(gè)是H 2的燃燒熱?分析(1)可燃物1mol ;可表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的方程式,叫做熱化學(xué)方程式。時(shí)不寫(xiě);S、l、g表示固體、液體、氣體。計(jì)量數(shù)加倍時(shí),H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行H2O(g)=H 2O(l)C CO CO2?H= -285.8kJmol?H= -
3、571.6kJmol?H= -241.8kJmol(2)生成穩(wěn)定化合物?H= -44.01kJmol2、注意(1) 特殊條件下的反應(yīng)熱(2) 放熱?HVo(3) 以1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)配平,其余可岀現(xiàn)分?jǐn)?shù)(4) 物質(zhì)在O2中燃燒3、應(yīng)用化 學(xué)反應(yīng)中的能量變化熱收的熱量化執(zhí)時(shí)所放出的熱量反血熱 熱化學(xué)右程式化學(xué)反應(yīng)中Y的能量化丫定文:在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量 符號(hào):AjHT單位:一鮫采用kJ molL反可用量熱計(jì)直接測(cè)量應(yīng)丿研憲對(duì)象:一定壓強(qiáng)下在敞幵容器中岌生的反應(yīng)所放出或吸 走示方法;放熱反血 AHVO;吸熱反應(yīng) JdO 燃燒熱;在IOZL kPa時(shí) J mol物虞芫全燃燒;生成穩(wěn)定的
4、氧瘠液中,酸跟堿發(fā)生反應(yīng)生成1 mol O日才的反應(yīng)熱崖酸和強(qiáng)破反應(yīng)的中和熱為 H Cg +OH- CaQ)MzOCD jjH$7. 3 kJ mol1弱酸弱破電禽要?肖樣育旨量.t 和熱 AHA-S7. 3 kJImol-I ,即敢岀 的熱量在數(shù)值上要l、于57, 3 kJmo廠L走 M :表明所放出或吸收白寸越量的化學(xué)芳程式r 明反應(yīng)的溫度和壓程,若反應(yīng)是在 298 K 和1. 013 XlOS Pa 條彳牛下進(jìn)彳亍,可不予注明4 CM委注明反應(yīng)物和生成.物的桑集快態(tài)或晶型。常 寫(xiě)J用sslsg分另IJ表示固體、液使、氣體方(3與芳程式計(jì)量數(shù)有關(guān),注意方程式與又才應(yīng) 法 不要弄錯(cuò)”計(jì)量邀以
5、“mo嚴(yán)為單位,可以是力、數(shù)或分?jǐn)?shù)C4)在所寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程武后罵下 円的十”或、 扛一”、數(shù)值和單位,右程武與應(yīng)用分號(hào)隔幵蓋新定倖:一定條彳牛下,某化學(xué)反應(yīng)無(wú)論是一歩完威還是幷幾歩完咸.,反應(yīng)的.宜熱效應(yīng)相同I第二單元化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素慈丈:聶示化學(xué)反應(yīng)逹行快慢的據(jù)反Bfej或生我助產(chǎn)生的快慢來(lái)粗瞄比較反應(yīng)速 率的大小常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)棚度的減小或生成瞬度的增加來(lái)表示,單(k :mi. T (L , rin)7 mol (L, 5)1同一反應(yīng)逸率用不同物質(zhì)注度變牝表示時(shí),數(shù)值之比零于牝?qū)W方程式中Mf 之比性意問(wèn)題 li 在 LiS 速一般不用固t51對(duì)于投有達(dá)到化學(xué)
6、平衡覽態(tài)的Hr逆氏應(yīng)MiDHM逆) tIS主SE)參加反旋物匡的性質(zhì)f度期氣轄加的反應(yīng)劇液工發(fā)生勺販應(yīng)SS在其他條件不變時(shí)朋丈反應(yīng)加度問(wèn)帶大反應(yīng)速率壓強(qiáng):只彥厲有j4的化學(xué)阪應(yīng)逸率,増大壓強(qiáng),氣悴體積緇小,進(jìn)Jg增大.反應(yīng)速 率抑快,當(dāng)改變?nèi)萜鲀?nèi)壓Kg應(yīng)豹?dú)鈐i度無(wú)變化時(shí)則反應(yīng)速率不變溫度:對(duì)任何反應(yīng)的逸率都有影西,一般溫度每升高Iot,反應(yīng)逋率增大24倍權(quán)化劑:具有選擇咗,即它對(duì)某一反應(yīng)或某帥反應(yīng)起惟用罐猶劑參與反應(yīng)過(guò)程,但 反應(yīng)前.S與組成不變、其他園素:光、顆粒大小、溶劑尊工彳 硏3fc學(xué)反應(yīng)A率的一I化供反底j表示右4j化學(xué)反應(yīng)建耶旳方法華反壷盂化學(xué)需矽響化學(xué)辰應(yīng) 趣率的因孜化舉平衡r
7、j應(yīng)有不可g反直鋰學(xué)平術(shù)狀?yuàn)Z垮點(diǎn)化學(xué)平Wi帶敷磷嗔化乎平備母動(dòng)旳囚秦 勧塑特列原厘化半辰應(yīng)逬行 的方向影響化學(xué)反應(yīng)速率因素JJ外界條件改 變單位體 積內(nèi)分 子總數(shù)反應(yīng)的活 化能活化分 子百分 數(shù)單位體 積內(nèi)活 化分子 總數(shù)有效碰 撞次數(shù)化學(xué)反 應(yīng)速率I增大反應(yīng)物 濃度增大不變不變?cè)龆嘣龆嗉涌煸龃髿怏w反 應(yīng)壓強(qiáng)增大不變不變?cè)龆嘣龆?加快)4 I升高溫度不變不變?cè)龃笤龆嘣龆嗉涌?使用催化劑不變-降低增大增多增多加快W用v-t圖分析反應(yīng)速率的影響因素mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);JI用v-t圖分析反應(yīng)速率的影響因素JvlmA(g)+nB(g) .- pC(g)+qD(g) ; m+
8、n=p+q壓縮體積或使用催化劑高考考查熱點(diǎn)1 、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法2 、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小3 、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實(shí)驗(yàn)探究4 、結(jié)合圖像考察化學(xué)平衡建立的過(guò)程5 、化學(xué)平衡狀態(tài)的分析、判斷及比較6 、應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算7 、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響以及化學(xué)平衡移動(dòng)中相關(guān)量的變化分析8 、以圖像題綜合考察化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系9 、結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保等社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題考查化學(xué)平衡理論的應(yīng)用10 、利用焓變、熵變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向念概化弊平衡在一定條件下的町逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等仮應(yīng)混合
9、物中各組咸咸分的含量保持不變的狀態(tài)。它的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),從正反應(yīng)或逆反應(yīng)開(kāi)始都町以建立化學(xué)平 I衡狀態(tài)-lE) = )O.動(dòng)態(tài)平衡特征定/卜界條件一定,各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))一定(不昱相等)變;外界條件改變,平衡被破壞,發(fā)生移動(dòng)而建立新平衡靈因仮應(yīng)條件變化引起KlE)學(xué)平衡化學(xué)齊衡移動(dòng) 影響結(jié)果:速率、各組分百分含量與煤平衡比較均發(fā)生變化pX逆)向右(或正向)移動(dòng) 方1E) = 逆)愿平循不移動(dòng) 向丨iE)PHha=2HAHBHA=HBC(A-)c(B-)PH均為2c(HB)c(HA)=0.01molLHA=HBHApHA=3HAHI3HApHhb3HA=HlBHA=HB水的電離和溶
10、液的酸堿性水的電離水是極弱的電解質(zhì);H 20 -+OH常溫下:C(H +) C(OH -) = KW = 1 10-14KW增大KW只與溫度有關(guān),溫度升高則W= 1 10-100 C: C(H +) C(OH -) = K在任何一個(gè)溶液中水電離產(chǎn)生的H+和OH的濃度必相等 。通入少量He氣體(1aCQONH S 體H20FH- + H+微粒的種類(lèi)、來(lái)源 I S CHCOONa=Nat+CHCOO相互作用的結(jié)果c(H+)v c(OH-)溶液pH7顯堿性降溫升溫加入酸或抑制水的電離促進(jìn)加入某些加入堿H2O H+ + OH-鹽類(lèi)物質(zhì)?水中加入含弱堿陽(yáng)離子(NH4+、Fe3+、Cu2、Al3+等)鹽,
11、可促進(jìn)水電離,溶液顯酸性。?水中加入含有弱酸根離子(CO32-、HCO3 -、 S2 -等)的鹽后,促進(jìn)水電離,溶液顯堿性鹽類(lèi)水解 I魚(yú)中輛劈圜桂或畀眺陽(yáng)段子客子E水電m h*EoU-.電離鮒井TT.i7K的電離牢 促進(jìn)水村電離汕J鹽中必須肴弱直于1 鹽必?zé)┢沼谒疁Q(jìng)水解,顯強(qiáng)性,弱的程虛削九,水務(wù)能刀劉強(qiáng) 觀律fcr小,水解穆度越大TiSj,(T甘祁鳴口逆展應(yīng),克盤(pán)反口為匝減中刃豆應(yīng).平;fef事tlffX-判新瞪港的欝砥性弟IlP E同屆雯棒宓骯州對(duì)質(zhì)馬比校諳?中直子t-小 葡科誡些此學(xué)珈象段生洛生產(chǎn)中阿應(yīng)冏元騎像-聘似】相應(yīng)的鹽;如lh C00 + D C 匚 DQH-I OH- NtL:
12、 HD:N * 04 Hl 事元-S于血鰐要分母裘示:如C- + H1 i=H +HHCC- -DCC + 0H- 歩元騎淚珂予叱 51簡(jiǎn)化一步裊不I如AP+ +3H=DAUUHh 十3H*v:般能進(jìn)行到底,不用可說(shuō)符號(hào),鞏捱.jtL SirdiIIL 如=2AJ + 3CC + HO3AI (OHI + SD t應(yīng)用H-IeiiCHi)CS 二Hj- 10*a3浚同筈臥MHT或H)于】moJ ” L的稀惓穩(wěn)眾岐搖示押h塩挪留匱PH植團(tuán)JS PH jzW fU)PhHt痢期SiffPhK有龜敕借)S?(HlA)fifft tt IWl * L1 pH-wC)rB(OHJJ*JT ml L-I
13、4H*)-1Q-17 PlVl-FVrv1+Vtcii)誦 CH gJ-HOH=t口 to.H 皿 Ttr nvtt 適用S? 混會(huì)一著過(guò)量時(shí))M*JToCH*ff L0 fn ItA hTttltA3 7 5ttl 3苛于atL34單血破 N&fH-5= 晉n W)苛于陽(yáng)卿同的遢膨或饉即與藥黛較弱就h秣釋咱同告數(shù)H變址 書(shū) St)的 rH5 大鹽類(lèi)水解平衡填表QH 3COONa溶液中存在以下水解平衡:CH3COONa+H 20CH3COOH+NaOH ,改變條件平衡移動(dòng)C(CH3COO-)C(OH-)加入固體CHsCOONa向右增大增大通入HCl向右減小減小升溫向右減小增大加水向右減小減小加
14、 NaOH向左增大增大加HAC向左增大減小加 NH4CI向右減小減小難溶電解質(zhì)的溶解平衡平衡常數(shù)(溶度難溶電解質(zhì) 的溶解平衡.沉淀的溶解 沉淀溶解沉淀的生成平衡移動(dòng)沉淀的轉(zhuǎn)化多角度復(fù)習(xí)水溶液中微粒濃度的大小比較:中性溶液NaCI、Na2SQ酸性溶液堿性溶液 CHCooHNhICl、(NH4)2SQNhiH20、NaHCO NazCQ多角度復(fù)習(xí)水溶液中微粒濃度的大小比較:中性溶液酸性溶液堿性溶液Nyi 戰(zhàn)0和 NH4CI CMCoo 和 CHICooNaLNFfcH20 和 NHlCI第四單元電化學(xué)基礎(chǔ)原電池的構(gòu)成條件1、活潑性不同的兩電極2、電解質(zhì)溶液3、形成閉合回路(導(dǎo)線連接或直接接觸且電極
15、插入電解質(zhì)溶液4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng) (本質(zhì)條件)思考:鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?保證鋅銅原電池原理不變,正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?( C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 AU 等)問(wèn):鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎? 判斷是否構(gòu)成原電池,是的寫(xiě)岀原電池原理。(1 )鎂鋁/硫酸;鋁碳/氫氧化鈉;鋅碳/硝酸銀;鐵銅在硫酸中短路;鋅銅 /水;鋅鐵/乙醇;硅碳/氫氧化鈉(2)鋅銅/硫酸(無(wú)導(dǎo)線);碳碳 /氫氧化鈉若一個(gè)碳棒產(chǎn)生氣體11.2升,另一個(gè)產(chǎn)生氣體5.6升,判斷原電池正負(fù)極并求鋅片溶解了多少克?設(shè)原硫酸的濃度是1molL ,體積為3L ,求此時(shí)氫離子濃度。(3 )銀圈和鐵圈用細(xì)線
16、連在一起懸在水中,滴入硫酸銅,問(wèn)是否平衡?(銀圈下沉)(4)Zn/ZnSO 4CuCuSO 4鹽橋(充滿(mǎn)用飽和氯化鈉浸泡的瓊脂)(5)鐵和銅一起用導(dǎo)線相連插入濃硝酸中鎂和鋁一起用導(dǎo)線相連插入氫氧化鈉中思考:如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來(lái)設(shè)計(jì)原電池呢?請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)Zn + CU 2+ = CU + Zn 2+設(shè)計(jì)成電池:CS04 液硫酸銅硫SZnSO4CUSo此電池的優(yōu)點(diǎn):能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。其中,用到了鹽橋什么是鹽橋?鹽橋中裝有飽和的 KCl溶液和瓊脂制成的膠凍,膠凍的作用是防止管中溶液流岀。鹽橋的作用是什么?可使由它連接的兩溶液保持電中性,否則鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn 2+而帶上正電
17、,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析岀減少了Cu2+而帶上了負(fù)電。鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析岀過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn) 行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。原電池的工作原理:正極反應(yīng):得到電子(還原反應(yīng))負(fù)極反應(yīng):失去電子(氧化反應(yīng))總反應(yīng):正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)想一想:如何書(shū)寫(xiě)復(fù)雜反應(yīng)的電極反應(yīng)式?較繁電極反應(yīng)式 = 總反應(yīng)式 - 簡(jiǎn)單電極反應(yīng)式例:熔融鹽燃料電池具有高的放電效率,因而受到重視,可用Li2CO3 和 Na 2CO 3的熔融鹽混合物作電解質(zhì), CO 為負(fù)極燃?xì)?,空氣與 CO 2的混合氣為正極助燃?xì)猓阎频迷?50 0C 下工作的燃料電池,試
18、完成有關(guān)的電極反應(yīng)式:? 負(fù)極反應(yīng)式為: 2CO+2CO 3 2- -4e-=4CO 2正極反應(yīng)式為: 2CO 2+O 2+4e-=2CO 3 2-電池總反應(yīng)式: 2CO+O 2=2CO 2 原電池中的幾個(gè)判斷1.正極負(fù)極的判斷:正極:活潑的一極 負(fù)極:不活潑的一極思考:這方法一定正確嗎?2.電流方向與電子流向的判斷電流方向:正負(fù)電子流向:負(fù)正電解質(zhì)溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向的判斷陽(yáng)離子 :向正極區(qū)移動(dòng) 陰離子 :向負(fù)極區(qū)移動(dòng)一、化學(xué)電池的種類(lèi)化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置?;瘜W(xué)電池的主要部分是電解質(zhì)溶液,和浸在溶液中的正極和負(fù)極,使用時(shí)將兩極用導(dǎo)線接通,就有電流產(chǎn)生,因而獲得電能?;瘜W(xué)電
19、池放電到一定程度,電能減弱,有的經(jīng)充電復(fù)原又可使用,這樣的電池叫蓄電池,如鉛蓄電池、銀鋅電池等;有的不能充電復(fù)原,稱(chēng)為原電池,如干電池、燃料電池等。MnOg “+ C石墨電極-鉛示意圖J質(zhì)_Il_d糾忑質(zhì)化捌電極垂暫遨科電池示意團(tuán)U 2-15F面介紹化學(xué)電池的種類(lèi):1.干電池:普通鋅錳干電池的簡(jiǎn)稱(chēng),在一般手電筒中使用鋅錳干電池,是用鋅皮制成的鋅筒作負(fù)極兼做容器,中央插一根碳棒作正極,碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周?chē)顫M(mǎn)二氧化錳和炭黑的混合物,并用離子可以通過(guò)的長(zhǎng)纖維紙包裹作隔膜,隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液;電池頂端用蠟和火漆封口。在石墨周?chē)畛鋃nCI 2、NH 4C
20、I和淀粉糊作電解質(zhì),還填有Mno 2作去極化劑 吸收正極放岀的 H2 ,防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象,即作去極劑,淀粉糊的作用是提高陰、陽(yáng)離子在兩個(gè)電極的遷移速率。電極反應(yīng)為:負(fù)極Zn 2 e = Zn2+正極2 NH4 + 2 e = 2NH 3 + H2H2+2MnO 2 = Mn 2O3 + H2O正極產(chǎn)生的 NH 3 又和 ZnCl 2 作用:Zn2+ + 4NH 3 = Zn NH 3 42+干電池的總反應(yīng)式:Zn + 2NH 4CI + 2MnO 2= Zn NH 3 2CI2 + Mn 2O3 + H2O或2Zn + 4NH 4CI + 2MnO 2 = Zn NH 3 2C2 +ZnCl
21、2 + Mn 2O3 + H2O正極生成的氨被電解質(zhì)溶液吸收,生成的氫氣被二氧化錳氧化成水。干電池的電壓1 5 V1 6V。在使用中鋅皮腐蝕,電壓逐漸下降,不能重新充電復(fù)原,因而不宜長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用。這種電池的電量小,在放電過(guò)程中容易發(fā)生氣漲或漏液。而今體積小,性能好的堿性鋅一錳干 電池是電解液由原來(lái)的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性能更好的堿性,負(fù)極也由鋅片改為鋅粉,反應(yīng)面積成倍增加,使放電電流大加幅度提高。堿性干電池的容量和放電時(shí)間比普通干電池增加幾倍。2 鉛蓄電池:鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能。它是用硬橡膠或透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼,用含銻 5%8%的鉛銻合金鑄成格板,在正極格板上附著一層Pbo
22、2,負(fù)極格板上附著海綿狀金屬鉛,兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液密度為1 25 1 28 g / Cm 3中,且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開(kāi)。放電的電極反應(yīng)為:負(fù)極:Pb + S0:- 2e = PbSO 4 J2正極:PbO 2 + 4H+ + SO4 + 2e = PbSO 4 J+2H 2O鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2 0 V ,當(dāng)電壓下降到 1 85 V時(shí),即當(dāng)放電進(jìn)行到硫酸濃度降低,溶液密度達(dá) 1 18 g / Cm 3時(shí)即停止放電,而需要將蓄電池進(jìn)行充電,其電極反應(yīng)為:陽(yáng)極:PbSO 4 + 2H 2O 2e = PbO 2 + 4H + + SO2- 陰極:PbSO 4 + 2e
23、 = Pb + SO4當(dāng)密度增加至1 28 g / Cm 3時(shí),應(yīng)停止充電。這種電池性能良好,價(jià)格低廉,缺點(diǎn)是比較笨重。放電充電蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式:PbO 2 + Pb + 2H 2SO42PbSO 4 J+2H 2O目前汽車(chē)上使用的電池,有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定,使用方便、安全、可靠,又可以循環(huán)使用,因此廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。3 銀鋅蓄電池銀鋅電池是一種高能電池,它質(zhì)量輕、體積小,是人造衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站等的電源。目前,有一種類(lèi)似干電池的充電電池,它實(shí)際是一種銀鋅蓄電池,電解液為KOH溶常見(jiàn)的鈕扣電池也是銀鋅電池,它用不銹鋼制成一個(gè)由正極殼和
24、負(fù)極蓋組成的小圓盒,盒內(nèi)靠正極盒一端充由Ag 20和少量石墨組成的正極活性材料,負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料,電解質(zhì)溶液為 KOH濃溶液,溶液兩邊用羧甲基纖維素作隔膜,將電極與電解質(zhì)溶液 隔開(kāi)。負(fù)極:Zn+ 20H 2e = Zn OH 2正極:Ag 20 + H2O + 2e = 2Ag + 20H銀鋅電池跟鉛蓄電池一樣,在使用放電一段時(shí)間后就要充電,充電過(guò)程表示如下:陽(yáng)極:2Ag + 20H 2e = Ag 2O + H2O陰極:Zn OH 2 + 2e = Zn + 20H總反應(yīng)式:Zn + Ag 20 + H2O-放電Zn OH 2+ 2Ag、充電一粒鈕扣電池的電壓達(dá) 1 59
25、 V ,安裝在電子表里可使用兩年之久。4.燃料電池:燃料電池是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池,所以燃料電把兩個(gè)40%的池也是化學(xué)電源。它與其它電池不同,它不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯存在電池內(nèi),而是 在工作時(shí),不斷地從外界輸入,同時(shí)把電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排岀電池。因此,燃料電池是名符其 實(shí)地把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。燃料電池的正極和負(fù) 極都用多孔炭和多孔鎳、鉑、鐵等制成。從負(fù)極連續(xù)通入氫氣、煤氣、發(fā)生爐煤氣、水煤氣、 甲烷等氣體;從正極連續(xù)通入氧氣或空氣。電解液可以用堿如氫氧化鈉或氫氧化鉀等電極隔開(kāi)?;瘜W(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物和燃燒時(shí)的產(chǎn)物相同。燃料電池的特
26、點(diǎn)是能量利用率高,設(shè)備 輕便,減輕污染,能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)70%以上。當(dāng)前廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)的一種典型燃料電池就是氫氧燃料電池,它是一種高效低污染的新型電池,主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為活化電極,碳電極上嵌有微細(xì)分散的鉑等 金屬作催化劑,如鉑電極、活性炭電極等,具有很強(qiáng)的催化活性。電解質(zhì)溶液一般為KoH溶液電極反應(yīng)式為:負(fù)極山心:2H2H + 2OH 2 e = 2H2O正極 O 2 + 2H 20 + 4 e = 4OH電池總反應(yīng)式為:2H 2 + O 2 = 2H2O另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。電極反應(yīng)式為:2負(fù)極:CH4 +
27、10OH 8e = CO3 + 7H2O ;正極:4H 2O + 2O 2 + 8e = 8OH。電池總反應(yīng)式為:CH 4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O目前已研制成功的鋁一空氣燃料電池,它的優(yōu)點(diǎn)是:體積小、能量大、使用方便、不污染 環(huán)境、耗能少。這種電池可代替汽油作為汽車(chē)的動(dòng)力,還能用于收音機(jī)、照明電源、野營(yíng)炊 具、野外作業(yè)工具等。5 .鋰電池:鋰電池是金屬鋰作負(fù)極,石墨作正極,無(wú)機(jī)溶劑亞硫酰氯SO2CI2在炭極上發(fā)生還原反應(yīng)。電解液是由四氯鋁化鋰LiAICI 4溶解于亞硫酰氯中組成。它的總反應(yīng)是鋰與亞硫酰氯發(fā)生反應(yīng),生成氯化鋰、亞硫酸鋰和硫。8Li + 3SO2C2
28、 = 6LiCI + Li2SO3 + 2S鋰是密度最小的金屬,用鋰作為電池的負(fù)極,跟用相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比較,能在較小的體積和質(zhì)量下能放岀較多的電能,放電時(shí)電壓十分穩(wěn)定,貯存時(shí)間長(zhǎng),能在216 3 344 1K溫度范圍內(nèi)工作,使用壽命大大延長(zhǎng)。鋰電池是一種高能電池,它具有質(zhì)量輕、電壓 高、工作效率高和貯存壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),因而已用于電腦、照相機(jī)、手表、心臟起博器上,以及 作為火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)力資源。微型電池:常用于心臟起搏器和火箭的一種微型電池是鋰電池。這種電池容量大,電壓穩(wěn)定,能在 56 7C 71 1C溫度范圍內(nèi)正常工作。6 .海水電池1991年,我國(guó)首創(chuàng)以鋁一空氣一海水電池為能源的
29、新型電池,用作海水標(biāo)志燈已研制成功。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要 把燈放入海水中數(shù)分鐘,就會(huì)發(fā)岀耀眼的白光,其能量比干電池高20 50倍。負(fù)極材料是鋁,正極材料可以用石墨。電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):Al - 3 e = Al3+,正極反應(yīng):2H 2O + 02 + 4 e = 4OH。電池總反應(yīng)式為: 4Al + 30 26H 20 = 4Al OH 37 .溴一鋅蓄電池國(guó)外新近研制的的基本構(gòu)造是用碳棒作兩極,溴化鋅溶液作電解液。電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):Zn 2e = Zn2+正極反應(yīng):Br 2 + 2e = 2Br電池總反應(yīng)式為: Zn + Br 2= ZnBr 2電解原理講:首先我們來(lái)比較金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電的區(qū)別金屬電解質(zhì)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電狀態(tài)溫度影響導(dǎo)電實(shí)質(zhì)電子定向移動(dòng)過(guò)渡:電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么呢?一起看實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象一一極有氣泡,檢驗(yàn)為氯氣
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