第08讲 化学反应与电能-2022-2023学年高一化学同步卓越讲义（人教2019必修第二册 ）

( 第 0 8 讲 化学反应与电能 ) ( 知识索引 ) ( 知识 精析 ) 知识点一：一、化学能转化为电能 1．火力发电 (1)火力发电原理：通过 燃烧时发生的氧化还原反应，使 能转化为 能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动 发电。间接实现了化学能转化为电能。 (2)能量转换过程： 能 能 能 能。其中能量转换的关键环节是 。 2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)定义：把 能转变为 的装置。 (2)工作原理(以铜­锌­稀硫酸原电池为例)： 原电池原理示意图 电极材料 电极名称 电子流向 电极反应式 反应类型 锌 负极 反应 铜 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 反应 总反应 现象：锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转。 【即学即练1】 1．汽车燃料经历了从煤油到汽油的变迁。至今，人们依然在探索、优化车用燃料。根据以下三种可燃物在空气中的燃烧反应的能量变化示意图，从能量角度考虑，最适合做汽车燃料的是 A．可燃物A B．可燃物B C．可燃物C D．可燃物A、B、C一样 2．下列装置中，能构成原电池的是 A． B． C． D． 3．如图为一原电池装置，下列说法错误的是 A．若电解质溶液为稀硫酸，Fe电极上发生反应：Fe-2e-=Fe2+ B．若电解质溶液为浓硝酸，则Cu为负极 C．若电解质溶液为稀硫酸，Fe电极上有气体产生 D．若电解质溶液更换为酒精，电流表指针不偏转 4．某燃料电池以乙醇为燃料，空气为氧化剂，强碱溶液为电解质组成，有关该电池的说法正确的是 A．放电时正极发生氧化反应 B．放电一段时间后，正极附近溶液的pH减小 C．放电时负极电极反应为： D．消耗0.2mol乙醇，有1.2mol转移 知识点二： 二、常见化学电源1．锌锰干电池 (1)结构：锌锰干电池是以锌筒作 极，石墨棒作 极，氯化铵糊作 。 (2)原理：锌锰干电池属于 电池，放电之后 充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为 ，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 2．充电电池 (1)充电电池属于 电池。有些充电电池在放电时所进行的 反应，在充电时可以 进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。充电电池中能量的转化关系是 。 (2)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。 3．燃料电池(了解) (1)燃料电池 一种将 (如氢气、甲烷、乙醇)和 (如氧气)的 能直接转化为 能的电化学反应装置。 (2) 【即学即练2】 1．科学家设计了锂-空气电池，它直接使用金属锂作负极，让从空气中获得的通过多孔碳电极。该电池具有较高的能量密度(单位质量的电池所放出的能量)。下列关于这种电池的说法正确的是 A．放电时氧气发生氧化反应 B．放电时电子向负极移动 C．放电时电能转化为化学能 D．能量密度高可能是因为锂的相对原子质量小 2．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．图甲：向电极方向移动，电极附近溶液中浓度增大 B．图乙：正极的电极反应式为 C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．图丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减小 3．铁镍蓄电池放电时的总反应为：，下列有关该电池的说法不正确的是 A．电池负极为Fe B．电池放电时，正极反应为： C．电解质溶液可以是酸性介质 D．当转移电子数为2mol时，负极增重34g 4．下列说法不正确的是 A．节能不是简单地减少能源使用，更重要的是通过提高燃烧效率和能源循环利用来提高能源利用率 B．燃料电池是将燃料燃烧产生的热能转化为电能的装置 C．电池按照放电后能否充电可以分为一次电池和二次电池 D．在调控化工生产中的反应条件时，需综合考虑速率、限度、设备、安全、成本、环保等因素 ( 易错辨析 ) 一、在Zn­H2SO4­Cu形成的原电池中，H＋、SO如何移动？ 【细剖精析】 H＋向正极移动，SO向负极移动。 二、生活中电动车、手机的电池属于一次电池还是二次电池？ 【细剖精析】 电动车、手机的电池都可以反复充电使用，都属于二次电池。 三、已知铅酸蓄电池的原理为 Pb＋PbO2＋