高一化学化学能与电能的转化

高一化学化学能与电能的转化内容摘要：

总反应式为： Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag （ 2） 二次电池 铅蓄电池 （ 1）电极材料及原料 （ 2）电解质溶液 （ 3）电极反应式： 正极： PbO2 负极： Pb H2SO4溶液 负极（ Pb） : Pb 2e+ SO4 2 =PbSO4 Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O 正极（ PbO2） : PbO2+4H++SO42 + 2e= PbSO4 +2H2O 总反应： 负极： Pb+SO42 =PbSO4+2e 正极： PbO2+SO42+4H++2e =PbSO4+ 2H2O 电池总反应： Pb+ PbO2+2SO42 +4H+ =2PbSO4+2H2O 阴极： PbSO4 +2e ＝ Pb+SO42 阳极： PbSO4+ 2H2O ＝ PbO2+SO42+4H++2e 电池总反应： 2PbSO4+2H2O＝ Pb+ PbO2+2SO42 +4H+ 铅蓄电池的放电过程 —— 原电池 铅蓄电池的充电过程 —— 电解池 放电 充电 2 PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器” 优点： 效率高、无污染，装置可持续使用 燃料电池不是把还原剂、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 （ 3）新型燃料电池 演示探究 教材 40页 燃料电池 负极： 2H2+4OH4e=4H2O 正极： O2+2H2O+4e=4OH 总反应： O2+2H2=2H2O 常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝 空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。 如图电池反应 （ 4）海水电池 1991年，我国首创以 铝 空气 海水 为能源的新型电 池，用作航海标志灯。 该电池以取之不的海水为电 解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高 20～ 50倍。 电极 反应式为： 负极： 正极： 电池总反应： 4Al 12e= 4Al 3+ 3O2+ 6H2O +12e= 12 OH 4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3↓ 怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式。 书写步骤 ：（ 1） 写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应； （ 2）写出正极的电极反应式 (一般较简单 )。 （ 3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。 正极反应一般为 ① 酸性介质 ② 碱性介质 O2+4H++4e－ =2H2O O2+2H2O+4e－ =4OH CH O NaOH组成的燃料电池 ： CH4+2O2→CO2+2H2O ： ： ： CH4+2OH+2O2 = CO3 2 +3H2O 2O2+4H2O+8e－ = 8OH CH4+10OH8e－ = CO32+7H2O 甲醇 燃料电池是由甲醇和氧气及 强碱 电解质溶液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。 据此回答： (1)甲醇是 极 , 电极反应式是 :。 (2)电池反应的离子方程式 : 2CH3OH+16OH12e－ =2CO32+12H2O 2CH3OH+3O2+4OH=2CO32+6H2O. 负 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。 电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。 我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗。 实 例 被电解物质 电 解 产 物 化 学 方 程 式 电解水 水 H O2 2H2O==2H2 ￪ +O2 ￪ 电解食盐水 H2O、 NaCl NaOH 、 H2 、 Cl2 2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 ￪ + Cl2 ￪ 电解融熔 氯化钠 NaCl Na、 Cl2 2NaCl = 2NaCl+ Cl2 ￪ 电解融熔 氧化铝 Al2O3 Al 、 O2 2Al2O3==2Al +3 O2 ￪ 在 U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。 （ 1）接电源负极的石墨棒上有 ＿＿＿＿＿＿＿＿ ， 电极反应为 ＿＿＿＿＿＿＿＿。 （ 2）接电源正极的石墨棒上有 ＿＿＿＿＿＿＿＿ ， 电极反应为 ＿＿＿＿＿＿＿＿。 （ 3）电解反应的化学方程式 ＿＿＿＿＿＿＿＿。 （ 4）在上述电解反应中，被氧化的物质是 ＿＿＿＿ ， 被还原的物质是 ＿＿＿＿。 （ 5）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液， 有什么不同。 为什么。 有铜析出 Cu2+ + 2e = Cu 有 Cl2放出 2Cl 2e = Cl2 CuCl2 == Cu。