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化学原电池

高中英语作文 时间:2010-02-13

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第一篇化学原电池:高中化学原电池知识点归纳


  你知道原电池是什么吗?原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。下面是百分网小编为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用!
  高中化学原电池知识
  原电池原理
  (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
  (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
  (3)构成原电池的条件:
  ①电极为导体且活泼性不同;
  ②两个电极接触(导线连接或直接接触);
  ③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
  (4)电极名称及发生的反应:
  负极:
  较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应
  电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子
  负极现象:负极溶解,负极质量减少
  正极:
  较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应
  电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质
  正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加
  (5)原电池正负极的判断方法:
  ①依据原电池两极的材料:
  较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);
  较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
  ②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
  ③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
  ④根据原电池中的反应类型:
  负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
  正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
  (6)原电池电极反应的书写方法:
  ①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:
  写出总反应方程式;
  把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应;
  氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
  ②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
  (7)原电池的应用:
  ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
  ②比较金属活动性强弱。
  ③设计原电池。
  ④金属的腐蚀。
  高中化学必修二知识要点
  化学反应的速率和限度
  1、化学反应的速率
  (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
  计算公式:
  ①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
  ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
  ③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
  ④重要规律:
  速率比=方程式系数比
  变化量比=方程式系数比
  (2)影响化学反应速率的因素:
  内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
  外因:①温度:升高温度,增大速率
  ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)
  ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)
  ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)
  ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
  2、化学反应的限度——化学平衡
  (1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
  化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。
  在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
  在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
  (2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。
  ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
  ②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
  ③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
  ④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
  ⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
  (3)判断化学平衡状态的标志:
  ①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
  ②各组分浓度保持不变或百分含量不变
  ③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
  ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应)
  高中化学易错知识点
  1.碱金属元素原子半径越大,熔点越高,单质的活泼性越大
  错误,熔点随着原子半径增大而递减
  2.硫与白磷皆易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂,有机酸则较难溶于水
  3.在硫酸铜饱和溶液中加入足量浓硫酸产生蓝色固体
  正确,浓硫酸吸水后有胆矾析出
  4.能与冷水反应放出气体单质的只有是活泼的金属单质或活泼的非金属单质
  错误,比如2Na2O2+2H2O→O2↑+4NaOH
  5.将空气液化,然后逐渐升温,先制得氧气,余下氮气
  错误,N2的沸点低于O2,会先得到N2,留下液氧
  6.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是除去生铁中除Fe以外各种元素,把生铁提纯
  错误,是降低生铁中C的百分比而不是提纯
  7.虽然自然界含钾的物质均易溶于水,但土壤中K%不高,故需施钾肥满足植物生长需要
  错误,自然界钾元素含量不低,但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水
  8.制取漂白粉、配制波尔多液以及改良酸性土壤时,都要用到熟石灰
  正确,制取漂白粉为熟石灰和Cl2反应,波尔多液为熟石灰和硫酸铜的混合物
  9.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于酸溶液
  错误,SiO2能溶于氢氟酸
  10.铁屑溶于过量盐酸,再加入氯水或溴水或碘水或硝酸锌,皆会产生Fe3+
  错误,加入碘水会得到FeI2,因为Fe3+的氧化性虽然不如Cl2,Br2,但是强于I2,在溶液中FeI3是不存在的
  11.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应
  错误,钝化是化学性质,实质上是生成了致密的Al2O3氧化膜保护着铝罐
  12.NaAlO2、Na2SiO3、Na2CO3、Ca(ClO)2、NaOH、C17H35COONa、C6H5ONa等饱和溶液中通入CO2出现白色沉淀,继续通入CO2至过量,白色沉淀仍不消失
  错误,Ca(ClO)2中继续通入CO2至过量,白色沉淀消失,最后得到的是Ca(HCO3)2
  13.大气中大量二氧化硫来源于煤和石油的燃烧以及金属矿石的冶炼
  正确
  14.某澄清溶液由NH4Cl、AgNO3、NaOH三种物质混合而成,若加入足量硝酸必产生白色沉淀
  正确,NH4Cl、AgNO3、NaOH混合后发生反应生成[Ag(NH3)2]+加入足量硝酸后生成AgCl和NH4NO3
  15.为了充分利用原料,硫酸工业中的尾气必须经净化、回收处理
  错误,是为了防止大气污染
  16.用1molAl与足量NaOH溶液反应,共有3mol电子发生转移
  正确

第二篇化学原电池:高一化学原电池知识要点归纳


  原电池指的是化学能转化为电能的装置,关于原电池的内容是我们在选修四的化学课本学习的,对于这个知识点,你了解得足够深吗?下面是百分网小编为大家整理的高一化学重要的知识,希望对大家有用!
  高一化学原电池知识
  第一节原电池
  1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
  2、组成条件:
  ①两个活泼性不同的电极
  ②电解质溶液
  ③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
  3、电子流向:
  外电路:负极——导线——正极
  内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
  4、电极反应:以锌铜原电池为例:
  负极:
  氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)
  正极:
  还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)
  总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
  5、正、负极的判断:
  (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
  (2)从电子的流动方向负极流入正极
  (3)从电流方向正极流入负极
  (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极。
  (5)根据实验现象
  ①溶解的一极为负极
  ②增重或有气泡一极为正极
  第二节 化学电池
  1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池
  2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置
  3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池
  4、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
  5、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
  6、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池
  7、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
  8、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。
  负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
  当电解质溶液呈酸性时:
  负极:2H2-4e-=4H+
  正极:O2+4 e-4H+ =2H2O
  当电解质溶液呈碱性时:
  负极:2H2+4OH--4e-=4H2O
  正极:O2+2H2O+4 e-=4OH-
  另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为:
  负极:CH4+10OH--8e- =CO32-+7H2O;
  正极:4H2O+2O2+8e- =8OH-。
  电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
  9、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
  10、废弃电池的处理:回收利用
  高一化学选修四知识要点
  电解池
  一、电解原理
  1、电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽
  2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程
  3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程
  4、电子流向:
  (电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极
  5、电极名称及反应:
  阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应
  阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应
  6、电解CuCl2溶液的电极反应:
  阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
  阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)
  总反应式:CuCl2=Cu+Cl2↑
  7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
  规律总结:金属最怕做阳极,做了阳极就溶解,做了阴极被保护。
  放电顺序:
  阳离子放电顺序:
  Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
  阴离子的放电顺序:
  是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
  只要是水溶液H,OH以后的离子均作废,永远不放电。是活性电极时:电极本身溶解放电
  注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
  电解质水溶液点解产物的规律:
类型
电极反应特点
实例
电解对象
电解质浓度
pH
电解质溶液复原
分解电解质型
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
HCl
电解质
减小
增大
HCl
CuCl2
---
CuCl2
放H2生成碱型
阴极:水放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
NaCl
 
电解质和水
 
 
生成新电解质
 
 
增大
HCl
放氧生酸型
阴极:电解质阳离子放电
阳极:水放O2生酸
 
CuSO4
电解质和水
生成新电解质
 
 
减小
 
氧化铜
 
电解水型
阴极:
4H+ + 4e- == 2H2 ↑
阳极:
4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O
NaOH
 
 

 
 
增大
增大
 
 

H2SO4
减小
Na2SO4
不变
  上述四种类型电解质分类:
  (1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐
  (2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)
  (3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐
  (4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐
  选修四化学基础知识
  电解原理的应用
  1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
  (1)电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法
  (2)电极、电解质溶液的选择:
  阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液,M— ne— == Mn+
  阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面Mn++ ne—== M
  电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液
  镀铜反应原理:
  阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+
  阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu
  电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液
  (3)电镀应用之一:铜的精炼
  阳极:粗铜;
  阴极:纯铜;
  电解质溶液:硫酸铜
  3、电冶金
  (1)电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝
  (2)电解氯化钠:
  通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl—
  通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na
  阴极:2Cl— — 2e— == Cl2↑
  规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
  (1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。
  ①有活泼性不同的两个电极;
  ②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;
  ③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
  (2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
  (3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
  原电池,电解池,电镀池的比较:
       类别
性质       
  原电池
    电解池
      电镀池
定义
(装置特点)
将化学能转变成电能的装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属
反应特征
自发反应
非自发反应
非自发反应
  装置特征
无电源,两级材料不同
有电源,两级材料可同可不同
有电源
  形成条件
活动性不同的两极
电解质溶液
形成闭合回路
两电极连接直流电源
两电极插入电解质溶液
形成闭合回路
1、镀层金属接电源正极,待镀金属接负极;
2、电镀液必须含有镀层金属的离子
  电极名称
负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属(能导电非金属)
阳极:与电源正极相连
 
阴极:与电源负极相连
名称同电解,但有限制条件
阳极:必须是镀层金属
阴极:镀件
  电极反应
负极:氧化反应,金属失去电子
正极:还原反应,溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子(吸氧腐蚀)
阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失去电子,或电极金属失电子
阴极:还原反应,溶液中的阳离子得到电子
 
阳极:金属电极失去电子
 
阴极:电镀液中阳离子得到电子
电子流向
负极→正极
电源负极→阴极
电源正极→阳极
同电解池
溶液中带电粒子的移动
阳离子向正极移动
阴离子向负极移动
阳离子向阴极移动
阴离子向阳极移动
同电解池
联系
在两极上都发生氧化反应和还原反应
  原电池与电解池的极的得失电子联系图:
  阳极失e-
  正极得e-
  负极失e-
  阴极得e-

第三篇化学原电池:化学能的定义是什么概念


  化学能的来源是在化学反应中由于原子最外层电子运动状态的改变和原子能级发生变化的结果。下面是百分网小编给大家整理的化学能的简介,希望能帮到大家!
  化学能的定义
  化学能是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才可以释放出来,变成热能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃烧,炸药爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量,都属于化学能。化学能是指储存在物质当中的能量,根据能量守恒定律,这种能量的变化与反应中热能的变化是大小相等、符号相反,参加反应的化合物中各原子重新排列而产生新的化合物时,将导致化学能的变化,产生放热或吸热效应。
  化学能到电能
  化学能转化为电能的方式:
  原电池将化学能直接转化为电能 优点:清洁、高效
  原电池原理
  1、概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
  2、原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
  3、构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
  4、电极名称及发生的反应:
  负极:
  较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,
  电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子
  负极现象:负极溶解,负极质量减少。
  正极:
  较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,
  电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质
  正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
  化学电源基本类型
  1、干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。
  2、充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
  3、燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。
  化学能到热能
  化学反应在反应前后遵循质量守恒定律;同样,一种能量可以转化为另一种能量,能量也是守恒的,这就是“能量守恒定律”
  实际应用
  人类不但利用化学能转化为热能的原理来获取所需的热量进行生活、生产和科研,如化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等。化学家们也常常利用热能使很多化学反应得以发生,从而探索物质的组成、性质或制备所需的物质,如高温冶炼金属、分解化合物等。
  意义
  化学反应伴随着能量变化是化学反应的一大特征。化学物质中的化学能通过化学反应转化成热能,是人类生存和发展的动力之源;而热能转化为化学能又是人们进行化学科学研究,创造新物质不可缺少的条件和途径。

本文来源:http://www.jinghuajt.com/yingyuzuowen/1636/

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