化學能與電能

1、化學能轉化為電能的方式：

電能

(電力)

火電（火力發電）

化學(xue)能(neng)→熱(re)能(neng)→機械能(neng)→電能(neng)

缺點：環境污染、低效(xiao)

原電池

將(jiang)化學能(neng)直(zhi)接轉化為(wei)電能(neng)

優點：清潔、高效

2、原電池原理

（1）概念：把化(hua)學(xue)能(neng)(neng)直接轉化(hua)為電能(neng)(neng)的裝置(zhi)叫做原電池。

（2）原電池的工作原理：通過氧化(hua)還(huan)原反應（有電子的轉移(yi)）把(ba)化(hua)學能(neng)轉變為電能(neng)。

（3）構(gou)成(cheng)原電(dian)池的條件：（1）電(dian)極為導體且活潑性不同；（2）兩個電(dian)極接(jie)觸（導線連接(jie)或直接(jie)接(jie)觸）；（3）兩個相(xiang)互連接(jie)的電(dian)極插入電(dian)解質溶液(ye)構(gou)成(cheng)閉合回路。

（4）電極名稱及發生的反應：

負(fu)極(ji)：較(jiao)活潑(po)的金屬作負(fu)極(ji)，負(fu)極(ji)發(fa)生(sheng)氧化反應，

電極(ji)反應式：較活潑(po)金(jin)(jin)屬－ne－＝金(jin)(jin)屬陽(yang)離(li)子

負(fu)極(ji)現象：負(fu)極(ji)溶解，負(fu)極(ji)質量(liang)減少。

正極：較不活潑(po)的金屬或石墨作正極，正極發生還原反應，

電極反應式：溶液(ye)中陽離(li)子＋ne－＝單質

正(zheng)極的現象：一(yi)般有氣體放(fang)出或正(zheng)極質(zhi)量增加。

（5）原電池正負極的判(pan)斷方法：

①依(yi)據原電池(chi)兩極的材(cai)料(liao)：

較活潑的金(jin)屬作負極(ji)(ji)（K、Ca、Na太活潑，不能作電極(ji)(ji)）；

較不活潑金屬或可導電非金屬（石墨）、氧化物（MnO2）等作正(zheng)極。

②根據電(dian)(dian)流(liu)方向(xiang)(xiang)或(huo)電(dian)(dian)子(zi)流(liu)向(xiang)(xiang)：（外電(dian)(dian)路）的電(dian)(dian)流(liu)由正極流(liu)向(xiang)(xiang)負(fu)極；電(dian)(dian)子(zi)則由負(fu)極經外電(dian)(dian)路流(liu)向(xiang)(xiang)原電(dian)(dian)池的正極。

③根(gen)據內(nei)電路離(li)子(zi)(zi)的遷移(yi)方向(xiang)：陽離(li)子(zi)(zi)流(liu)(liu)向(xiang)原電池(chi)(chi) 正 極，陰離(li)子(zi)(zi)流(liu)(liu)向(xiang)原電池(chi)(chi) 負 極。

④根(gen)據(ju)原(yuan)電池中(zhong)的反應類型：

負(fu)極(ji)：失(shi)電子，發(fa)生氧化(hua)反應，現象通常是電極(ji)本身消耗，質量(liang)減小。

正(zheng)極(ji)：得(de)電(dian)子，發生還原反(fan)應，現(xian)象(xiang)是常伴隨金屬(shu)的析出(chu)或(huo)H2的放出(chu)。

（6）原(yuan)電池電極反應的書(shu)寫方(fang)法(fa)：

（i）原電池反(fan)(fan)(fan)應所(suo)依托的化(hua)(hua)學反(fan)(fan)(fan)應原理是氧(yang)化(hua)(hua)還(huan)原反(fan)(fan)(fan)應，負極反(fan)(fan)(fan)應是氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應，正(zheng)極反(fan)(fan)(fan)應是還(huan)原反(fan)(fan)(fan)應。因此(ci)書(shu)寫電極反(fan)(fan)(fan)應的方法歸納如(ru)下：

①寫出總反(fan)應(ying)方程式(shi)。 ②把總反(fan)應(ying)根據電子得失情(qing)況，分成氧化(hua)反(fan)應(ying)、還原反(fan)應(ying)。

③氧化(hua)反(fan)應(ying)在(zai)負極(ji)發(fa)生(sheng)，還原(yuan)反(fan)應(ying)在(zai)正極(ji)發(fa)生(sheng)，反(fan)應(ying)物(wu)和生(sheng)成(cheng)物(wu)對號入座，注意酸堿介質和水(shui)等參與反(fan)應(ying)。

（ii）原(yuan)電池的總反(fan)應(ying)式一般把正極和負極反(fan)應(ying)式相加(jia)而(er)得。

（7）原(yuan)電(dian)池的應用(yong)：①加快化學反應速率，如粗鋅(xin)制氫氣速率比純(chun)鋅(xin)制氫氣快。②比較(jiao)金屬活動性強(qiang)弱。③設計原(yuan)電(dian)池。④金屬的腐蝕(shi)。

2、化學電源基(ji)本類型：

① 干電池(chi) ：活潑金屬(shu)作負極，被腐蝕或消(xiao)耗。如(ru)：Cu－Zn原電池(chi)、鋅(xin)錳電池(chi)。

② 充電(dian)電(dian)池(chi)(chi) ：兩(liang)極(ji)都參(can)加(jia)反應的原電(dian)池(chi)(chi)，可(ke)充電(dian)循環使用。如鉛蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)、鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)和銀(yin)鋅電(dian)池(chi)(chi)等(deng)。

③ 燃料電池(chi) ：兩電極材料均(jun)為(wei)(wei)惰性電極，電極本身不發生(sheng)反(fan)應(ying)，而是由引(yin)入(ru)到兩極上的物(wu)質(zhi)發生(sheng)反(fan)應(ying)，如(ru)H 2 、CH 4 燃料電池(chi)，其(qi)電解質(zhi)溶液常為(wei)(wei)堿性試劑（KOH等）。

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