高一必修化学的两个难点。
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第三单元化学能和电能的转化
一次电池:
1.概念:将化学能转化为电能的装置称为原电池。
2.组成条件:①两个活性不同的电极②电解质溶液③电极用导线连接,插入电解质中形成闭合回路④一个电极与电解质溶液发生氧化还原反应。
原电池的工作原理:化学能通过氧化还原反应(电子的转移)转化为电能。
3.电子流方向:外电路:负极→引线→正极。
内部电路:电解质溶液,其中阴离子在盐桥中移动到负极,阳离子在盐桥中移动到正极。
电流方向:正极→引线→负极。
4.电极反应:以锌铜原电池为例:
负极:氧化反应:Zn-2e = Zn2+(更活泼的金属)作为负极,负极发生氧化反应。电极反应式:更活泼金属-NE-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:还原反应:2 h++2e = H2 ↑(活性较低的金属)活性较低的金属或石墨作为正极,正极发生还原反应。电极反应式:溶液中的阳离子+Ne-=单质,正极现象:一般释放气体或正极质量增加。
总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。
5、正反判断:
(1)从电极材料:一般活性较高的金属为负极;或者金属为负极,非金属为正极。
(2)电子沿流动方向从负电极流向正电极。
(3)在电流方向上从正极流向负极
(4)根据电解质溶液中离子的移动方向,阳离子流向正极,阴离子流向负极。
(5)根据实验现象:①溶解阴极②增重或气泡阳极。
6.原电池电极反应的书写方法:
(一)原电池反应的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此,编写电极反应的方法可以概括如下:
①写出总反应方程式。②根据电子的得失将总反应分为氧化反应和还原反应。
(3)氧化反应发生在负极,还原反应发生在正极。反应物和生成物在合适的位置,要注意酸碱介质和水的参与。
(二)一次电池的总反应式一般由正负反应式相加得到。
7.原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢速率比纯锌快。②比较金属的活性。③设计一次电池。④金属的腐蚀。
化学电池:
1.电池的分类:化学电池、太阳能电池和原子电池。
2.化学电池:直接将化学能转化为电能的装置。
3.化学电池的分类:原电池、二次电池和燃料电池。
原电池
1.常见的一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
蓄电池
1、二次电池:放电后可充电再生活性物质,可多次重复使用。它也被称为充电电池或蓄电池。
2.电极反应:铅电池
放电:负极(铅):Pb+-2e-= pbso4↓
正极(氧化铅):PBO 2+4h++2e-= pbso4 ↓+2h2o。
充电:阴极:pbso4+2h2o-2e-= PBO2+4h++
免除
费用
阳极:pbso4+2e-= Pb+
两个式子可以写成可逆反应:PBO 2+Pb+2h2so4 2pbso4 ↓+2h2o。
3\目前已开发出新型电池:银锌电池、镉镍电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池。
第三,燃料电池
1.燃料电池:是一种使燃料与氧化剂反应直接产生电流的原电池。
2.电极反应:一般来说,燃料电池电化学反应的最终产物和燃烧产物是一样的,所以整体电池反应可以按照燃烧反应来写,但没有注明反应条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,但需要注意的是,一般电解质溶液都要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例。铂是阳极和阴极,介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时:
负极:2 H2-4e-= 4h+正极:O2+4e-+4h+= 2h2o。
当电解质溶液为碱性时:
负极:2h2+4oh-4e-= 4h2o正极:O2+2h2o+4e-= 4oh-
另一种燃料电池是用插入KOH溶液中的金属铂片作为电极,然后将甲烷分别通入两个电极。燃料?氧气呢?氧化剂?。电极反应式为:
负极:CH4+10OH-+8e-?= 7H2O
正极:4h2o+2o2+8e-?=8OH-?。
电池的总反应式为CH4+2O2+2koh = K2CO3+3H2O。
3.燃料电池的优点:能量转换率高,废物少,运行噪音低。
第四,废电池的处理:回收
动词 (verb的缩写)金属的电化学腐蚀
(1)金属腐蚀含量:
(2)金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化。
(3)金属腐蚀的分类:
化学腐蚀-由金属和接触的物质之间的直接化学反应引起的腐蚀。
电化学腐蚀——当不纯金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应。更活泼的金属失去电子而被氧化。这种腐蚀称为电化学腐蚀。