2021版化学新学考一轮浙江专版：第十三讲化学能与电能的转化及能源的综合利用

2024/3/312021版化学新学考一轮浙江专版：第十三讲化学能与电能的转化及能源的综合利用2024/3/312021版化学新学考一轮浙江专版：第十三讲12021版化学新学考一轮浙江专版：第十三讲化学能与电能的转化及能源的综合利用2一二三四五一、原电池的概念原电池是将化学能转化为电能的装置。一二三四五一、原电池的概念3一二三四五二、铜—锌原电池的原理及电极反应式1.铜—锌原电池的工作原理一二三四五二、铜—锌原电池的原理及电极反应式4一二三四五2.原电池正、负极的常见判断方法一二三四五2.原电池正、负极的常见判断方法5一二三四五3.电极、电池反应式的书写一二三四五3.电极、电池反应式的书写6一二三四五典例1下列关于原电池的叙述中正确的是()A.原电池是将电能转变为化学能的装置B.原电池负极发生的电极反应是还原反应C.原电池在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极D.原电池工作时在电解质溶液中电子从正极流向负极答案解析解析关闭原电池是将化学能转变为电能的装置,A项错误。原电池负极失去电子发生氧化反应,B项错误。原电池在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极,在电解质溶液中靠离子定向移动,C项正确、D项错误。答案解析关闭C一二三四五典例1下列关于原电池的叙述中正确的是()答7一二三四五三、原电池的构成条件1.电极:电极的活泼性必须不同。如:(1)两种活动性不同的金属;(2)一种金属与一种非金属导体(如石墨);(3)相同的惰性电极(如石墨或Pt),但吸附了不同的气体(如氢氧燃料电池的正、负极分别是惰性材料吸附了氧气和氢气)。2.具有电解质溶液。3.形成电流回路:电极间用导线连接,电极材料均插入电解质溶液中。4.原电池反应一般是能自发进行的氧化还原反应。一二三四五三、原电池的构成条件8一二三四五典例2下列可以形成原电池的是()答案解析解析关闭选项B中电极材料都是锌,活泼性相同,不能形成原电池;选项C中蔗糖是非电解质,其溶液不导电,不能形成原电池;选项D中,电解质溶液不连通,不能形成原电池。答案解析关闭A一二三四五典例2下列可以形成原电池的是()答案解析9一二三四五四、常见化学电源1.锌锰干电池电极:干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极2.银锌纽扣电池一二三四五四、常见化学电源2.银锌纽扣电池10一二三四五3.铅蓄电池(二次电池)构造:在正极板上有一层棕褐色的PbO2,负极板是海绵状的金属铅,两极均浸入H2SO4溶液中。一二三四五3.铅蓄电池(二次电池)11一二三四五五、太阳能、生物质能和氢能的利用1.太阳能开发利用的途径和方式(1)光—热转换:太阳辐射能加热物体而获得热能。如:太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳能等。(2)光—电转换:太阳能集热器吸收热能使水转化为水蒸气,再驱动汽轮机发电;利用光电效应,将太阳辐射能直接转化为电能。如:太阳能电池等。(3)光—化学能:利用太阳光提供的能量发生化学变化。如:利用太阳能和催化剂将水分解制氢气。(4)光合作用:大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。一二三四五五、太阳能、生物质能和氢能的利用12一二三四五2.生物质能的利用途径(1)生物质能:植物及其加工产品所贮存的能量。(2)生物质能的利用方式。①直接燃烧。②生物化学转换。制沼气:在厌氧条件下,经过沼气细菌的作用,生成沼气(主要成分是CH4,还包括CO2、少量H2S、NH3、PH3等)。一二三四五2.生物质能的利用途径②生物化学转换。13一二三四五③热化学转换。使生物质在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃性气体。如:在汽化炉内加热固体生物质,同时通入空气或水蒸气,或者隔绝空气高温加热生物质,使之发生复杂的化学变化,产生可燃气体。一二三四五③热化学转换。14一二三四五3.氢能(1)氢能的三大优点。①热值高:是等质量汽油完全燃烧放出热量的3倍多;②来源广:原料是水,资源不受限制;③无污染:产物是水,是最理想的“绿色能源”。(2)氢能产生方式。①电解水制氢气,方法简单,无污染,但消耗大量电能,成本高。②在光分解催化剂存在下,在特定装置中利用太阳能分解水制氢气。③利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解释放出氢气。(3)氢