内容正文:
高中化学学业水平考试复习
化学能与电能的相互转化
1.定义:利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
化学能与电能的相互转化----原电池
2.构成原电池的条件
(1).有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极
(2).电极材料均插入电解质溶液中
(3).两极相连形成闭合电路
(4).一个自发进行的氧化还原反应
3.工作原理:铜片和锌片用导线连接,同时浸入稀硫酸溶液,铜片和锌片之间形成电势差,金属锌比铜活泼,锌原子容易失去电子,锌片失去的电子通过导线流向铜片,Zn被氧化生成Zn2+进入溶液,溶液中的H+在铜电极极板上得到电子被还原成氢原子结合成氢气分子从铜片上析出。
装置如图:
4. 电极反应式:以铜.锌.稀H2SO4组成的原电池为例
负极(Zn)(活泼金属锌片): Zn -2e- = Zn2+ (氧化反应)
正极(Cu)(不活泼金属或非金属导体如石墨):
2H++2e- = H2 ↑ (还原反应)
注: 得失电子相等,
总反应式: 两式相加
2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
原电池负极的本质特征:
失去电子
原电池负极的判断:
相对活泼的金属;
失去电子,作还原剂;
元素化合价升高;
被氧化;发生氧化反应;
电子流出;电流流入;
电极溶解,质量减少。
特别提示:
1.原电池的电子与电流流动方向
电子:负极(锌片)→导线→正极(铜片)
电流:正极(铜片)→导线→负极(锌片)
2.原电池中离子的迁移方向
阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(1)不可充电电池(一次电池)(用过后不能复原):
①普通干电池如:Zn(负极)-MnO2(C棒正极)-NH4Cl(电解质);②碱性干电池,如:Zn(负极)-MnO2(C棒正极)-KOH(电解质);③微型纽扣电池,如:Zn(负极)-Ag2O(碳粉正极)-KOH(电解质);
④高能电池,如:锂电池。
5.常见化学电源种类
(2)可充电电池(又称二次电池)(充电后能继续使用):
铅蓄电池,如:Pb(负极)-PbO2(Pb正极)-H2SO4