化學(xué)能與電能知識點(diǎn)總結(jié)

化學(xué)能與電能知識點(diǎn)總結(jié)1．原電池（1）雙液鋅銅原電池.實(shí)驗(yàn)裝置ZnZnSOL溶液CuSOt溶液n單液鋅銅原電池驅(qū)液鋅銅原電池銅片征極八CiT+2L^Cu〔還原反應(yīng)）.實(shí)驗(yàn)原理鋅片（負(fù)極）：Zn-2e~^=Zn"i氧化反應(yīng)｝.實(shí)驗(yàn)用品溶液、CuSQ溶液；鋅片、銅片、大燒杯、導(dǎo)線、電流表、鹽橋?qū)嶒?yàn)步驟用一個充滿電解質(zhì)溶液的鹽橋，將置有鋅片的ZnSCV溶液和置有銅片的CuSQ溶液連接起來，然后將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，井在中間串聯(lián)一個電流表，觀察現(xiàn)象。取岀鹽橋，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有鹽橋存在時，鋅片表面逐漸失去光澤，銅片上逐漸覆蓋層光澤的鳧紅色物質(zhì)，電流.計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。沒有鹽橋時，電流計(jì)指針回零，鋅片和銅片上均無變化實(shí)驗(yàn)結(jié)論鹽橋中的電解質(zhì)將兩個燒杯中的溶液連成一個通路,并使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)完全分開在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行，避免了電流損耗.實(shí)驗(yàn)說明鹽橋通常是裝伺飽和肚1諒脂溶膠的U形管’濬液不致流岀來，但離子則可哄在其中自由移動。若使用單液鋅銅原電池實(shí)驗(yàn)，除了上述現(xiàn)象外，溶液的溫度會略微升高，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能2）原電池工作原理圖解在原電池內(nèi)部，兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，并通過陰、陽離子的定向移動形成內(nèi)電路。放電時，負(fù)極上的電子通過導(dǎo)線流向正極，再通過溶液中的離子形成的內(nèi)電路構(gòu)成閉合回路。具體原理示意圖如下：

2H1+2r-=H2f2H1+2r-=H2f2）對原電池裝置的認(rèn)識從反應(yīng)角度認(rèn)識原電池原電池中有電流通過，因此其中一定存在電子的得失，其總反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。當(dāng)原電池工作時，負(fù)極失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極得電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。因此，只有氧化還原反應(yīng)才能被設(shè)計(jì)成原電池，但是要注意，原電池中存在的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是分開進(jìn)行的。從能量角度認(rèn)識原電池氧化還原反應(yīng)有放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，一般放熱反應(yīng)才能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，產(chǎn)生電流。從組成角度認(rèn)識原電池要有兩個電極。這兩個電極的活潑性一般是不同的，一般情況下，負(fù)極是活潑性較強(qiáng)的金屬，正極是活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的材料（包括非金屬或某些氧化物，如石墨、氧化鉛等），但只要求負(fù)極能與電解質(zhì)溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與正極能否發(fā)生反應(yīng)無關(guān)。兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中。非電解質(zhì)由于不導(dǎo)電，不能參與形成原電池。c必須形成閉合回路。閉合回路的形式是多種多樣的，最常見的是通過導(dǎo)電將正、負(fù)極相連，也可以將兩種金屬材料相接觸再插入電解質(zhì)溶液中，日常生活中的合金則是兩種材料相互熔合在一起形成正、負(fù)極。因此在判斷是否形成閉合回路時，不能只看是否有導(dǎo)線。如閉合回路可以有如下形式：稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸d.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)，若不能自發(fā)發(fā)生反應(yīng)，則不能形成原電池。而自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可能是電極與電解質(zhì)溶液中溶解的氧氣反應(yīng)，如將鐵與碳棒插入硫酸銅溶液中與食鹽水中的反應(yīng)不一樣。Cudj溶液NaQ髯液從轉(zhuǎn)移角度認(rèn)識原電池原電池工作時，能夠發(fā)生電子、離子的定向移動，能夠形成外電路與內(nèi)電路。在原電池中，外電路通過電子的定向移動形成電流，電子從負(fù)極流出，從正極流入，電流的方向與電子移動的方向相反；在原電池內(nèi)部則由電解質(zhì)溶液與電極構(gòu)成內(nèi)電路，內(nèi)電路中的電流通過離子的定向移動來形成（陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極）。因此，電子的流向僅限在外電路，而電解質(zhì)溶液中沒有電子流過，但電流在內(nèi)、外電路同時形成。（5）原電池原理的應(yīng)用比較不同金屬的活潑性比較方法：一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。一般電極質(zhì)量減少，作負(fù)極，較活潑。一般有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加，作正極，較不活潑。加快反應(yīng)速率構(gòu)成原電池往往能加快反應(yīng)速率。如實(shí)驗(yàn)室制H2時，粗鋅比純鋅反應(yīng)快；或向溶液中滴入幾滴硫酸銅溶液，反應(yīng)速率加快。用于金屬的防護(hù)如要保護(hù)鐵制閘門，可用導(dǎo)線將其與鋅塊相連，使鋅作負(fù)極，鐵制閘門作正極，從而使鐵制閘門受到保護(hù)。設(shè)計(jì)化學(xué)電源

設(shè)計(jì)原電池時要緊扣構(gòu)成原電池的條件，首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)，然后根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料（負(fù)極是失電子的物質(zhì)，正極用比負(fù)極活動性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘偃缡┘半娊赓|(zhì)溶液。2．電解池（1）電解氯化銅溶液陰極：or+血一冥驗(yàn)屈里總反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)壓品CM4溶液孑碘化鉀淀粉試紙汕導(dǎo)線浮電流表，u型管、直流電源、石墨電極在u型管中注AcucVS?,插入西根石墨様作電極，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與言實(shí)驗(yàn)步驟流電源正極朋連的電極（陽極）附逬并接通直猱電源」觀察u型管內(nèi)的現(xiàn)象和試紙顏色的變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通電一段時間可觀察到陽極碳棒附近有氣泡產(chǎn)生，并有刺激性氣味，濕潤的淀粉碘化鉀試妖變藍(lán)，證明產(chǎn)生的氣體是氨氣I陰極：or+血一冥驗(yàn)屈里總反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)壓品CM4溶液孑碘化鉀淀粉試紙汕導(dǎo)線浮電流表，u型管、直流電源、石墨電極在u型管中注AcucVS?,插入西根石墨様作電極，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與言實(shí)驗(yàn)步驟流電源正極朋連的電極（陽極）附逬并接通直猱電源」觀察u型管內(nèi)的現(xiàn)象和試紙顏色的變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通電一段時間可觀察到陽極碳棒附近有氣泡產(chǎn)生，并有刺激性氣味，濕潤的淀粉碘化鉀試妖變藍(lán)，證明產(chǎn)生的氣體是氨氣I陰極碳棒底部有紅色的固體覆蓋實(shí)驗(yàn)結(jié)論①加兒蓿液在電流作用F友生了化學(xué)變化…弁解生成了5和②電解過程電能轉(zhuǎn)化如化學(xué)能2）電解池工作原理圖解氧化反應(yīng)亡-沿導(dǎo)線傳邀丄妄裙導(dǎo)線傳遞極誦離子移向陰AHJ電解質(zhì)溝液?仃f還原反應(yīng)CuJ++2e=Cu（3）電解池陰、陽極的判斷由電源的正、負(fù)極判斷：與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極；與電源正極相連的是電解池的陽極。由電極現(xiàn)象確定：通常情況下，在電解池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少,則該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；某一電極質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，則該電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極。由反應(yīng)類型判斷：失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽極；得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的是陰極。（4）電解產(chǎn)物的判斷陽極產(chǎn)物的判斷若陽極由活性材料（除Pt、Au外的其他金屬）做成，則陽極反應(yīng)是陽極金屬失去電子而被氧化成陽離子的反應(yīng)；若陽極由C、Pt、Au等惰性材料做成，則陽極反應(yīng)是電解液中的陰離子在陽極失去電子被氧化的反應(yīng)。陰離子失去電子能力的大小順序?yàn)镾2-〉I-〉Br-〉Cl-〉0H-＞含氧酸根離子。陰極產(chǎn)物的判斷陰極反應(yīng)一般是溶液中的陽離子得到電子的還原反應(yīng)，陽離子得到電子能力的大小順序?yàn)锳g+〉Hg2+〉Fe3+〉Cu2+〉H+〉Pb2+〉Fe2+〉Zn2+〉A(chǔ)l3+〉Mg2+〉Na+〉Ca2+〉K+。（4）電解原理的應(yīng)用①電解飽和食鹽水制取燒堿、氯氣和氫氣?H|'I_I?H|'I_I陽極（石墨）：2Cl--2e-Clf（氧化反應(yīng)）2陰極（鐵或石墨）：2H++2e-Hf（還原反應(yīng)）2總反應(yīng):2NaCl+2H02'電解2NaOH+Clf+Hf22②電鍍應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。實(shí)例——電鍍銅應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。實(shí)例——電鍍銅陽極（銅片）：Cu-2e-=Cu2+陰極（待鍍鐵件）：Cu2++2e-=Cu銅的精煉純粥粗銅陽極（粗銅）：Cu-2e-=Cu2+雜質(zhì)金屬的溶解：Fe-2e-=Fe2+Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+等陰極（純銅）：Cu2++2e-=Cu電冶金電解熔融NaCl制取金屬鈉NaCl在高溫下熔融，并發(fā)生電離：NaCl=Na++Cl-o通直流電后，陰極：2Na++2e-=2Na陽極：2Cl--2e-=Clf2