化學(xué)能與電能知識(shí)總結(jié)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的不同方式（1）火力發(fā)電火力發(fā)電是通過(guò)化石燃料燃燒（發(fā)生氧化還原反應(yīng)），經(jīng)過(guò)一些的能量轉(zhuǎn)化，使化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能。轉(zhuǎn)化的過(guò)程為：化學(xué)能熱能機(jī)械能電能。（2）原電池一種將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)在不同區(qū)域進(jìn)行的裝置，可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，還可以將氧化還原反應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。二、．原電池原理原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（1）原電池一般由三部分組成①活潑性不同的金屬（或其中有一種非金屬導(dǎo)體，如石墨）做電極，其中比較活潑的金屬是原電池的負(fù)極，另一種金屬（或非金屬導(dǎo)體）做原電池的正極；②兩個(gè)電極都與電解質(zhì)溶液接觸；③兩個(gè)電極相互接觸或用導(dǎo)線相連。（右圖是一個(gè)由鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池）（2）原電池的反應(yīng)電極反應(yīng)類型實(shí)例正極（+）還原反應(yīng)銅片：2H++2e－=H2↑負(fù)極（-）氧化反應(yīng)鋅片：Zn-2e－=Zn2+負(fù)極（如鋅片）失去的電子通過(guò)導(dǎo)線流向正極（如銅片），在電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)電離產(chǎn)生的陽(yáng)離子（如H+）向正極移動(dòng)，在正極上得到電子。從而在整個(gè)電路中形成了電流，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)換。（3）電池的總反應(yīng)式原電池中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，正極和負(fù)極上得失電子的總數(shù)相等。因此將正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式等號(hào)兩邊分別相加，使得、失的電子相互抵消，則得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。如將：上面實(shí)例中正極和負(fù)極上的電極反應(yīng)式2H++2e－=H2↑和Zn-2e－=Zn2+兩式相加，得到該原電池的總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2↑如果原電池中的負(fù)極材料本身能與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)（如鋅片可以直接和稀硫酸反應(yīng)），則構(gòu)成原電池后反應(yīng)的速度加快了。三、如何寫(xiě)出正極和負(fù)極上的電極反應(yīng)式通常由活潑性不同的金屬（或其中有一種非金屬導(dǎo)體，如石墨）做電極構(gòu)成的原電池中，作為負(fù)極材料的活潑金屬（如上述例子中的鋅片）失去電子被氧化，而作為正極材料的不活潑金屬（如上述例子中的銅片）或非金屬導(dǎo)體本身不參加反應(yīng)，得到電子的是正極周圍或電解質(zhì)溶液中氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)或離子（如上述例子中稀硫酸里的H+）。例如，將上圖中的電解質(zhì)溶液由稀硫酸改為硫酸銅，則負(fù)極仍然是鋅片失去電子，電極反應(yīng)式為：Zn-2e－=Zn2+；而電解質(zhì)溶液中氧化性最強(qiáng)的離子為Cu2+，正極的電極反應(yīng)式變?yōu)椋篊u2++2e－=Cu。原電池的總反應(yīng)式變?yōu)椋篫n+Cu2+=Zn2++Cu。四、常見(jiàn)的電池（1）干電池最早使用的是鋅錳電池。鋅錳電池的電極分別是鋅（負(fù)極）和碳棒（正極），內(nèi)部填充的是糊狀的MnO2和NH4Cl。電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)是：負(fù)極（鋅外殼）：Zn-2e－=Zn2+正極（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e－=2MnO(OH)+2NH3+H2O（2）充電電池（又稱二次電池）充電電池在放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)又逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電放電可在一定時(shí)期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是：化學(xué)能電能例如，鉛蓄電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O[典型例題剖析]例一電子表所用的紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)是：Zn+2OH－－2e－=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－電池的總反應(yīng)式為：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO，下列判斷正確的是（）A、鋅為正極，Ag2O為負(fù)極B、鋅為負(fù)極，Ag2O為正極C、原電池工作時(shí)，負(fù)極附近溶液的pH值減小D、原電池工作時(shí)，負(fù)極附近溶液的pH值增大答案：BC解析：原電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，所以鋅為負(fù)極，根據(jù)題目給出的電極反應(yīng)式，負(fù)極的氧化反應(yīng)要消耗OH－，溶液的堿性減小，因此負(fù)極附近溶液的pH值變小。例二把A、B、C、D四塊金屬片浸入稀硫酸中，分別用導(dǎo)線兩兩相連可以組成原電池。A、B相連時(shí)A為負(fù)極；C、D相連時(shí)，電流由D→C；A、C相連時(shí)，C極上產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連時(shí)，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。這四種金屬的活動(dòng)順序是（）A、A＞B＞C＞D B、A＞C＞D＞BC、C＞A＞B＞D D、B＞D＞C＞A答案：B解析：這道題主要考查對(duì)原電池正、負(fù)兩極的判斷，在原電池中，比較活潑的金屬為負(fù)極。A、B相連時(shí)A為負(fù)極說(shuō)明A比B活潑；C、D相連時(shí)，電流由D→C，由于電子流動(dòng)的方向與電流方向相反，所以C為失