苏教版高中化学选修4第2讲-化学能与电能的转化(教师版)

《苏教版高中化学选修4第2讲-化学能与电能的转化(教师版)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、化学能与电能的转化____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.理解原电池的工作原理。2.了解化学电源。3.理解电解池的工作原理。一、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

2、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

3、解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极14二、一次电池1.常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等三、二次电池1.二次电池：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。2.电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb＋－2e-＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋放电充电阳极：PbSO4＋2e-＝Pb＋两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O3.目前已开发出新型蓄电池：银

4、锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池四、燃料电池1.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2.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＋4e-4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O正极：O2＋2H2

5、O＋4e-＝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和氧气。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＋3H2O3.燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低五、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142.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

6、.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：Cl--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：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+

7、>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-)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。知识点一:化学能转化为电能例1．下图装置能够组成原电池的是(　　)解析：根据原电池的形成条件进行分

8、析解答。(1)由较活泼的电极与较不活泼的电极构成原电池14的两极，可排除A选项；(2)要有电解质溶液，可排除D选项；(3)一般能自发地发生氧化还原反应，可排除C选项