第二章 化学反应与能量 知识归纳 一、化学能转化为电能 化学能转化为电能的不同方式 （1）火力发电： 火力发电是通过化石燃料燃烧（发生氧化还原反应），经过一些的能量转化，使化学能最终转化为电能。转化的过程为：化学能热能机械能电能。 （2）原电池： 一种将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行的装置，可以将化学能直接转化为电能，还可以将氧化还原反应的能量储存起来。 【实验2-4】原电池实验探究 【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下： 锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应） 铜片：2H+ + 2e- = H2↑ （还原反应） 总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑ ①原电池的定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。 ②原电池的电极： 负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极。 正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。 ③原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。 电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）。 两极相连形成闭合电路。 ④原电池工作原理： 原电池在工作时负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样，氧化反应和还原反应不断发生，负极不断地失去电子，失去的电子不断地通过导线流向正极，被氧化性物质得到，这样闭合回路中不断有电子产生，也就形成了电流，于是，化学能就转变为电能。 二、发展中的化学电源 1．酸性锌锰干电池 最早使用的是锌锰电池。锌锰电池的电极分别是锌（负极）和碳棒（正极），内部填充的是糊状的MnO2和NH4Cl。电池的两极发生的反应是： 负极：Zn－2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e- = 2NH3↑+H2↑ MnO2+H2 = Mn2O3+H2O Zn2+ + 2NH3=［Zn(NH3)2］2+ 电池总反应式为： Zn+2NH4+ + MnO2 = Mn2O3+H2O+［Zn(NH3)2］2+ 2．充电电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 (1)放电时的反应 ①负极反应：Pb＋SO－2e－=PbSO4； ②正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－=PbSO4＋2H2O； ③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。 (2)充电时的反应 ①阴极反应：PbSO4＋2e－=Pb＋SO； ②阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SO； ③总反应：2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4。 3．燃料电池 （1）氢氧燃料电池（H2|OH-|O2） 氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，如铂电极、活性炭电极等，它们具有很强的催化活性。电解质溶液是质量分数为40%的KOH溶液。电极反应为： 负极：2H2+4OH- - 4e- =4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O （2）氢氧燃料电池（H2|H+|O2） 负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4e-+4H+=2H2O 电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O 素养整合 一、单选题： 1．下列装置中能构成原电池产生电流的是( ) 2．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的( ) A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液 B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液 C．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液 D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液 3．电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn + 2OH-→Zn(OH)2＋2e-；氧化银电极上的反应式为：Ag2O + H2O + 2e-→2Ag + 2OH-，总反应式为：Ag2O + H2O + Zn= Zn(OH)2 + 2Ag。下列说法正确的是 ( ) A．锌是正极，氧化银是 ... ...
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