专题02 化学能与电能的转化（考点清单）（原卷版）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（苏教版2019选择性必修1）.docx

专题02化学能与电能的转化

考点01原电池的工作原理

考点02原电池原理的应用

考点03化学电源

考点04电解池工作原理

考点05电解池原理的应用

考点06金属的腐蚀

考点07金属的防护

▉考点01原电池的工作原理

1．原电池的构成条件

（1）定义：能把化学能转化为电能的装置。

（2）构成条件：

2．实验探究：

（1）锌和硫酸铜溶液反应中的能量转化

向一只烧杯中加入1.0mol?L－1CuSO4溶液约30mL，再加入适量锌粉，现象是Zn逐渐溶解，溶液颜色变浅，有红色物质生成，用温度计测量溶液的温度，温度升高，能量变化的主要形式是化学能转化为热能。

（2）铜锌原电池的构造与工作原理

电池名称

单液电池

双液电池(盐桥电池)

实验装置

实验现象

电流表

指针偏转

电极变化

锌片逐渐溶解，铜片质量增加

电流变化

一段时间后，电流逐渐衰减

产生的电流持续、稳定

微观探析

锌片的Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液，质量减轻；

电子通过导线传递到铜片上形成电流，电流表指针偏转；

溶液中的Cu2＋在铜片获得电子变成Cu沉积在铜片上，质量增加

符号表征

电极反应式

Zn片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)

Cu片：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)

电池总反应

Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

能量转换

化学能转化为电能

盐桥

①盐桥成分：含有KCl饱和溶液的琼脂。作用：使两个半电池形成闭合回路；

②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性；离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液(负极区)，K＋移向CuSO4溶液(正极区)。

③避免电极与电解质溶液直接反应，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能

3.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)

溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动，原电池的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”。

4．电极反应式的书写

（1）电极反应式书写要求

电极反应式符合离子方程式书写要求，用“===”表示，注意分子、离子形式及电子、电荷、元素守恒。

（2）一般电极反应式的书写方法

a定电极，标得失。

按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。

b看环境，配守恒。

电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。

c两式加，验总式。

两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。

▉考点02原电池原理的应用

1．加快氧化还原反应的速率

构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。

2．比较金属活动性强弱

例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：ab。

3．设计原电池

理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。

(a)外电路

负极——化合价升高的物质

正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒

(b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。

如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2

①化合价升高的物质

负极：Cu

②活泼性较弱的物质

正极：C

③化合价降低的物质

电解质溶液：FeCl3

示意图

4．用于金属保护：

根据原电池的工作原理，负极金属发生氧化反应。将被保护的金属与比其活泼的金属连接。

▉考点03化学电源

化学电源概述

1．化学电源的分类及特点

（1）化学电源的分类。

①一次电池：也叫作干电池，常见的一次电池有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、纽扣式银锌电池。

②二次电池：又称为充电电池或蓄电池，铅蓄电池是最常见的二次电池。目前已开发出镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等新型二次电池。

③燃料电池：氢氧燃料电池等。

（2）各类电池的特点。

①一次电池：电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用，放电后不可再充电。

②二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，可多次重复使用。

③燃料电池：燃料电池的氧化剂和还原剂不是储藏在电池内部，而是在工作时不断从外部输入，同时将电极反应产物不断排出电池，因此燃料电池能连续不断地提供电能。

二、一次电池

锌锰干电池

普通锌锰干电池制作简单、价格便宜，但存在放电时间短、放电后电压下降较快等缺点。碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性能优越，它的比能量[电池单位质量或单位体积所输出电能的多少，单位(W·h)/kg或