第四章 化学反应与电能-【知识手册】高中化学全册必背章节知识清单（人教版2019选择性必修1）

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 一、原电池的工作原理 1、原电池的构成条件 （1）定义：能把 转化为 的装置。 （2）实质：利用能自发进行的 反应将化学能转化为电能。 （3）构成条件：①两个 的电极；② 溶液；③形成 回路；④自发进行的 反应。 2、实验4-1：锌铜原电池的工作原理 装置示意图 注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶 现象 锌片 ，铜片上 ，电流表指针发生 能量转换 化 转化为 微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的 失去电子形成 进入溶液 在硫酸铜溶液中，正极一端的 获得电子变成 沉积在铜片上 电子或离子 移动方向 电子： 极流向 极 盐桥： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液 工作原理， 电极反应式 负极：Zn－2e－===Zn2＋( 反应) 正极：Cu2＋＋2e－===Cu( 反应) 总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu （1）Zn­ZnSO4半电池：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被 ，锌原子失去电子，形成Zn2＋进入溶液，即Zn－2e－===Zn2＋；从锌片上释放出的 ，经过导线流向铜片。 （2）Cu­CuSO4半电池：CuSO4溶液中的Cu2＋从铜片上得到 ， 为铜单质并沉积在铜片上，即Cu2＋＋2e－===Cu。 （3）盐桥的作用：电池工作时，盐桥中的 会移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性。当取出盐桥后，形成断路，反应停止。 3、原电池工作原理 （1）原理图解 （2）电极名称与反应类型：正极→ 反应；负极→ 反应。 （3）电子流向：负极→正极。 （4）电流方向：正极→负极。 （5）离子流向：阳离子→ 极；阴离子→ 极。 4、原电池的应用 （1）加快氧化还原反应的速率：构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。 例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成 ，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生 的速率。 （2）比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是 、b是 ，且金属活动性： 。 （3）设计原电池 例如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ①化合价升高的物质 负极：Cu ②活泼性较弱的物质 正极：C ③化合价降低的物质 电解质溶液：FeCl3 示意图 一、化学电源概述　一次电池 1、化学电源的分类 （1）一次电池：也叫做 ，放电后不可再充电。 （2）二次电池：又称 电池或蓄电池，放电后可以 使活性物质获得再生。 （3）燃料电池：连续地将 和 的化学能直接转化为电能的化学电源。 2、判断电池优劣的主要标准 （1）比能量： 或 所能输出电能的多少，单位是(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。 （2）比功率：单位质量或 所能输出功率的大小，单位是W·kg－1或W·L－1。 （3）电池可储存时间的长短。 3、化学电池的回收利用 使用后的废弃电池中含有大量的 、酸和碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、 等造成严重的污染。 要进行回收利用。 4、化学电源的发展方向 小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐。如 电池、