2016年11月28日 尚佰教育 http://www.coeur-de-bois.com/ 來源:廣東省教師招聘網
考點要求:
1.知道原電池的概念、原理、組成及應用。
2.學生能從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質,并知道這種轉化的綜合利用價值。
知識梳理
1、能源
(1)能源分類:根據能源的來源,可以分為
一次能源:直接從自然界取得的能源。如流水,風力,石油,原油,天然氣等
二次能源:一次能源經過加工,轉換得到的能源。如電力,蒸氣等
(2)化學能與電能可以發生間接或者直接轉換,
如通過燃燒,化學能轉化為熱能,再通過蒸汽機,可以讓熱能轉化為機械能,再通過發電機讓機械能轉化為電能;
利用原電池可以講化學能直接轉化為電能。
2、原電池原理
負極:電子流出的電極——失電子,發生氧化反應
(較活潑的金屬)
正極:電子流入的電極——得電子,發生還原反應
(較不活潑的金屬、石墨等)
3、原電池原理實驗探究
(1)將鋅片和銅片用導線連接(導線中間接入一個電流表),平行插入盛有1 mol/L的稀硫酸的燒杯中,如上圖所示。
觀察電流表指針位置的變化,金屬電極表面的變化以及溶液溫度的變化,分析是否有電流產生。
(2) 實驗記錄:
(3)原電池中電荷移動方向
原電池是一個閉合的電路,其中的電荷流動,從電路的構成方面來說,有外電路電荷的流動和內電路上電荷的流動;從電荷的類型方面來說,有電子的流動和陰、陽離子的流動。
4、電池
(1)電池的分類
(2) 一次電池與二次電池的不同點
一次電池的活潑物質(發生氧化還原反應的物質)消耗到一定程度,就不能使用了;如普通的鋅錳電池,堿性鋅錳電池等都是一次電池。
二次電池又稱充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質獲得再生。這類電池可以多次重復重復使用,如鋅蓄電池等。
(3)廢舊電池的回收
可以回收到大量的金屬材料和化工原料。廢舊電池中有害于生態環境的物質在自然條件下極難降解;廢舊鋅錳干電池含有高濃度的氯化銨溶液,埋在土壤中會使土壤酸化,種子脫水死亡。
5、常見的幾類電池
(1)一次性電池
放電之后不能充電,內部的氧化還原反應是不可逆的
③鋰離子電池
是新一代可充電的綠色電池,現已成為筆記本電腦、移動電話、數碼相機、攝像機等低功耗電器的主流電源。
(3)燃料電池
原理:利用原電池的工作原理,將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉化為電能。
燃料電池是一種、環境友好的發電裝置,它的電極材料一般為活性電極,具有很強的 催化活性,如鉑電極,活性炭電極等,燃料電池由3個主要部分組成:負極為燃料電極;正極為氧氣或空氣電極;電解質溶液。兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發生反應,而是由引入到兩電極上的物質發生反應。
常見的燃料電池:
①氫氧燃料電池的工作原理
負極:H2被氧化失去電子變成H+,或稱“燃燒掉了”,電子流到電池的正極,同時,H+通過電解液被送到正極。
正極:O2得電子發生還原反應
產品:電流、熱量、水