化学反应与能量转化知识点汇总

化学反应与能量转化知识点汇总内容摘要：

： ①电极：两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如 “ 碳棒 ” ）作电 极，其中较活泼金属为负极。 较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。 ②溶液：电极材料均插入电解质溶液中（做原电池的内电路，并参与反应） ③导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。 ④ 较活泼金属 能自发地发生氧化还原反应（通常为原电池负极与电解质溶液之间的氧化还原反应） 电子流动方向 (与电流方向相反 ) 负极  外电路 (用电设备 ) 正极 电 解 质 溶 液 负极 判断原电池正、负极的方法 ＊由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极， 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 电极 电极材料 反应类型 得失电子 电子流动方向 负极 还原性较强的金属， 较活泼金属 氧化反应 失去电子 电子流出（流向正极）的一极 正极 还原性较弱的金属， 较不活泼金属或非金属 还原反应 得到电子 电子流入（来自负极）的一极 ＊根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。 ＊根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反 应，正极总是得电子发生还原反应。 原电池原理的应用 ①制作化学电源 ②加快反应速率： 例如，实验室制 H2 时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量 CuSO4 以加快反应速率。 ③判断金 属活动性的强弱 ④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与 Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 钢铁析氢腐蚀：负极： Fe – 2e = Fe2+ 正极： 2H+ + 2e = H2↑ 钢铁的吸氧腐蚀：负极： 2Fe – 4e = 2Fe2+ 正极： 2H2O + O2 + 4e = 4OH 防止钢铁腐蚀：在钢铁的表面焊接比 Fe 更活泼的金属（如 Zn），组成原电池后，使 Fe 成为 原电池的正极而得到保护。 化学电源 一、化学电源的发展：  锌 锰 酸 性 干 电 池 锌 锰 碱 性 干 电 池一 次 电 池 干 电 池 银 锌 纽 扣 电 池镍 镉 碱 性 蓄 电 池二 次 电 池 蓄 电 池 铅 酸 蓄 电 池 锂 离 子 电 池镍 氢 碱 性 蓄 电 池燃 料 电 池 氢 氧 燃 料 电 池 有 机 物 燃 料 电 池 二、 干电池 最早使用的化学电池是锌锰电池，也是最普通的干电池。 是一种一次性电池，放完电以后不能再使用，也就是内部发生的氧化还原反应是不可逆反应。 缺点：电池在使用的过程中，锌会逐渐融解，最后内部糊状电解质会泄漏出来，使得电器被腐蚀。 为了防止泄漏电解质，外壳用金属筒或者塑料筒。 锌锰干电池： 负极： (Zn) Zn – 2e = Zn2+ 正极： (MnO2和 C) 4 3 22 2 2N H e N H H     222 2 ( )H M nO M nO OH 2MnO2+2H2O+2e==2MnO(OH)+2OH 总反应方程式： Zn+2NH4Cl+2MnO2==Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 电解液为 Cl4NH ， MnO2的作用 除去产生的 2H 碱性锌锰电池：电解液由 NH4Cl 换为 KOH 银锌纽扣电池：负极： Zn +2OH－ 2e =ZnO+H2O 正极： Ag2O + H2O+ 2e =2Ag+2OH－ 总反应： Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 三、 充电电池：充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。 铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的 PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 负极（ Pb） 正极（ PbO2） 电解质溶液（稀 H2SO4） 负极： Pb + SO42 2e =PbSO4 正极： PbO2 + 4H++SO42+2e =2PbSO4 +2H2O 总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 铅蓄电池的充电过程即为放电过程的逆过程。 充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O 镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用 500次以上。 它以 Cd 为负极， NiO(OH)为正极， KOH为电解液。 广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。 镍氢充电电池 :无污染 锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。 四、 燃料电池：是一种高效、环境友好的发电装置。 燃料电池的特点：不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内 ,而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。