【苏教版“化学反应原理”】电化学复习
苏教版选修4《化学反应原理》复习纲要
苏教版选修4《化学反应原理》复习纲要专题1化学反应与能量第一单元化学反应中的热效应一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号: △H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H为“-”或△H<0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的①研究条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。
选修四 第四章电化学基础 知识点总结
电解质和水同时被电解型
A 、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl 、MgBr2)溶液的电解
B 、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3)溶液的电解
相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化
第三单元 金属的腐蚀与防护
1、金属防护的几种重要方法
①改变金属内部的组织结构,制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
如油漆、油脂等,电镀Zn,Cr 等易氧化形成致密的氧化物薄膜作
保护层。
原理:隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
2、牺牲阳极的阴极保护法:
原理 :形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
3、外加电源的阴极保护法:
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
金属(或合金)跟周围接触到的气体 (或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
苏教化学选修 化学反应原理专题1第二单元化学能与电能的转化(共15张PPT)
二、原电池电极反应式及总反应式的书写
1.(1)
总:CH4 + 2O2 =CO2 + 2H2O 负极: CH4 – 8e- + 2H2O =CO2 + 8H+ 正极:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O (2)总:CH4+2OH-+2O2=CO32- +3H2O。 负极:CH4+10OH- +8e- =CO32- +7H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- =4OH(3)总:CH4 + 2O2 =CO2 + 2H2O 负极: CH4 – 8e- + 4O2- =CO2 + 2H2O 正极: O2 + 4e- =2O2-
(4)负极: Zn-2e- + 2OH- =Zn(OH)2 正极: 2MnO2+2H2O +2e-=
2MnO(OH)+ 2OH(5)负极:Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-
四、金属的腐蚀与防护
1、化学腐蚀与电化学腐蚀
三、化学电源
(1)负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O (2) 负极:2H2- 4e-= 4H+ 正极:O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 负极:H2 – 2e- + 2OH- = 2H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- =4OH(3)负极:Pb -2e-+ SO42-= PbSO4 正极:PbO2+4H++SO42-+2e-= PbSO4+2H2O
高二化学知识点:化学反应原理复习
高二化学知识点:化学反应原理复习下面是我给大家整理的一份(高二化学)学问点:化学反应原理复习资料,盼望能够关心大家学习化学这门功课,考出一个好成果。
高二化学学问点:化学反应原理复习【学问讲解】第1章、化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或汲取。
一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念:当化学反应在肯定的温度下进行时,反应所释放或汲取的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q0时,反应为吸热反应;Q0时,反应为放热反应。
(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,依据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
试验室常常测定中和反应的反应热。
2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJmol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用H表示。
(2)反应焓变H与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=H=H(反应产物)-H(反应物)。
(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:H0,反应汲取能量,为吸热反应。
H0,反应释放能量,为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式:把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);H(298K)=-285.8kJmol-1书写热化学方程式应留意以下几点:①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
①化学方程式后面写上反应焓变H,H的单位是Jmol-1或kJmol-1,且H后注明反应温度。
高中化学必修课----《电化学》单元复习知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀 上一层其他金属(或合金)的装 置
装置 举例
①活泼性不同的两电极(连 ①两电极接直流电源
①镀层金属接电源正极。镀件(待
接)
②两电极插入电解质溶液
形成
②电解质溶液(电极插入其 ③形成闭合回路
条件
中并与电极自发反应)
镀金属)接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属离子 (电镀过程浓度不变)
相对原子质量小。
附:用惰性电极电解下列电解质溶液变化情况简析
类型
电极反应特点
实例 电解物质 电解质 pH
电解质
溶液浓度
溶液复原
电解水型 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
电解 电解质电离出的阴、阳离子分别
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl
水 水 水 电解质
③形成闭合回路
负极:较活泼金属(电子流 阳极:与电源正极相连的极 名称同电解池,但有限制条件
电极 出的极)
阴极:与电源负极相连的极 阳极:必须是镀层金属
名称 正极:较不活泼金属或能导
阴极:镀件
电的非金属(电子流入的极)
负极:发生氧化反应,失电 阳极:发生氧化反应,溶液 阳极:镀层金属电极失电子(溶
子
量不变,则此电极上一定有气体产生,且该气体一定是 H2。 4、溶液中,若阳离子的放电能力强于 H+,而阴离子的放电能力强于 OH-时,电解的实质是:电解电解
质本身。
5、溶液中,若阳离子的放电能力强于 H+,而阴离子的放电能力弱于 OH-时,电解的实质是:电解质的
阳离子和水电离出的 OH-放电,溶液的 pH 一定变小。如电解 CuSO4 溶液。 6、溶液中,若阳离子的放电能力弱于 H+,而阴离子的放电能力强于 OH-时,电解的实质是:电解质的
苏教版化学选修4《化学反应原理》全册教案
绪言一学习目标:1学习化学原理的目的2:化学反应原理所研究的范围3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程1:学习化学反应原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程?通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。
2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。
有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。
3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。
4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程?1、为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?第一节化学反应与能量的变化(第一课时)一学习目标:反应热,焓变二学习过程1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量< 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。
《电化学》专题复习.ppt
精炼池
电解池
硫酸溶液 CuSO4溶液
原电池
电镀池
练习2、判断下列装置各属于什么池?
负极 正极
阳极 阴极
原电池
电解池
七、电极反应的书写
★如何书写电极反应?
规律:原电池或电解池的两电极反应式 之和即为总反应式,
写法:总反应式减去一电极反应式即为另 一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的 反应可用该方法解题并检验。 书写注意事项:一看电极材料;二看环境 介质;三看附加条件与信息
(3)在E中,Cu______为极,发生_______反应,
电极反应为
。碳棒为______为极,发生
_______反应,电极反应为
。E中的实验
现象为
2. (1)右图的装置会出现什么现象?并完成 电极反应式和总反应式。
(2) 左边烧杯为____________装置,右边烧 杯为____________装置。当Zn减轻 0.65_______ g时,左边烧杯的碳棒增重 _______ g,右边烧杯的左边碳棒为_______ 极,产生的气体为_______ mol,右边烧杯 的右边碳棒为_______极,在标状下产生的 气体为_______ mL。
(4)设计电池 从理论上说,任何自发的氧化还原反
应均可设计成原电池
例:利用下述反应:2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2设计一个原电池装置。
①画出装置图; ②标明电极材料和电解质溶液; ③写出电极反应式。 负极 正极 总反应式: 2 Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+
放电时:负极:Pb-2e-+SO42- =PbSO4 正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
高二期末复习宝典 选修四 化学反应原理:第四章电化学基础复习提纲讲解版 含解析 精品
第四章电化学基础(升价失电子发生氧化反应的是阳极负极,反之…)即升失氧阳负一、两种电化学装置(一)、原电池(化学能→电能)1、原电池的定义及化学原理原电池的本质是将化学能转化为电能。
一般说来,能自发进行的氧化还原反应,在理论上都可组成原电池。
在反应中,电子从发生氧化反应(失电子)的电极流出,经过外线路流向另一极(多为不活泼极,离子或物质在该电极上得电子,发生还原反应),同时溶液中的阴、阳离子分别不断移向负极、正极,构成闭合电路。
铜锌原电池反应原理:2、构成原电池的条件(1)具有活泼性不同的两极,较活泼的金属作负极,发生氧化反应。
较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极,正极上发生还原反应,正极本身不变。
(2)具有电解质溶液。
(3)具有导线相连,可以组成闭合回路,或具备将化学能转变成电能的条件。
3、原电池正负极的判断以Zn|H2SO4|Cu原电池为例,如下图所示负极(Zn)Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极(Cu)2H++2e-=H2↑(还原反应)总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+2H+=Zn2++H2↑(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向:负极流入正极(3)从电流方向:正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)根据实验现象①溶解的一极为负极②增重的一极为正极4、化学电源实用电池应具有的特点:能产生稳定而具较高电压的电流,安全、耐用且便于携带;能够适用于特殊用途;便于回收处理,不污染环境或对环境产生的影响较小。
常见化学电源:(1)干电池电极反应:负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+淀粉糊的作用:提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。
(2)铅蓄电池:电极反应:负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4正极:PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O总反应式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(3)钮扣电池电极反应:负极:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应式为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO(4)氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池。
高二化学电化学原理苏教版知识精讲
高二化学电化学原理苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容:电化学原理二. 教学目标1、原电池的工作原理、构造特点;原电池的电极反应及电池总反应方程式的书写;2、了解生产生活中常见化学电源的种类及工作原理3、电解池结构特点;电解原理,电解池的电极反应式及电解方程式的书写;4、掌握金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的含义及它们的异同点三、教学重点、难点原电池、电解池的工作原理及电极反应式的书写;金属的腐蚀与防护四、教学过程:(一)原电池是把化学能转化成电能的装置。
它是由活泼性不同的金属或金属与非金属组成电极,连接两根电极的导线,以及电解质溶液等组成。
说明:1、原电池的工作原理是发生了氧化还原反应,电极本身可以参加电极反应,也可以不参加电极反应,故负极不一定是活泼金属。
在许多原电池中,我们可以根据电极反应式来判断电极名称,如:燃料电池中,发生氧化反应的属于负极,发生还原反应的属于正极,负极不一定是活泼金属,也就不一定符合活泼性不同的金属或金属与非金属这个条件。
2、原电池通过“盐桥”将两个半电池相连。
使用“盐桥”后,原电池一般采用如下表达方法(以铜锌原电池为例):(-)Zn∣Zn2-(1mol/L)║Cu2+(1mol/L)│Cu(+)一般情况下负极在左,正极在右,其中“∣”表示电极材料与电解质溶液的界面,“║”通常表示盐桥,必要时,可以加注溶液的浓度。
3、原电池中电极反应和电极反应式的书写:原电池的电极反应式,实际上是氧化还原反应的两个半反应,即氧化反应和还原反应在两极上的发生.原电池反应:在电解质溶液中,在正负极上发生两极反应的电子得失总数相等,通过的电子的电量相同,将正负两极的电极反应相加,即可得原电池反应.4、原电池中电子由负极经导线流入正极,而溶液中的阳离子则向正极移动,阴离子向负极移动,形成电流。
5、电池又称为化学电源,化学电源可分为一次电源和二次电源两类。
一次电池只能放电一次,而二次电池可以反复充放电循环使用,通过电极体积和结构之间发生的可逆变化,达到充放电效果。
《电化学专题复习》课件七(21张PPT)(苏教版选修4)
定义
把化学能转化为电能的装置
装置
条件 电极 电极反应 总反应
Zn
Cu
H2SO4溶液
(1)活泼性不同的两电极;(2)电解质溶液;(3) 形成闭合回路。(4)有自发的氧化还原反应。
负极:较活泼金属(Zn)
正极:较不活泼金属(Cu)或非金属(石墨) 负极: (Zn)氧化反应:Zn - 2e- = Zn2+
正极: (Cu)还原反应:2H++2e- = H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电解池知识小结
定义
把电能转化为化学能的装置
装置 形成条件
电极 电极反应 电解反应
C
Fe
NaCl溶液
(1)两电极接直流电源;(2)电极插入电解质溶液;
(3)形成闭合电路。
阴极:与电源负极相连的电极
阳极:与电源正极相连的电极
金属阳离子
金属腐蚀的种类
种类
条件
例如 电流 本质 相互 关系
化学腐蚀
金属与非电解 质等直接发生 化学反应
2Fe+3Cl2=2FeCl3
无
金属被氧化
电化腐蚀
不纯金属或合金跟 电解质溶液接触发 生原电池反应
钢铁腐蚀
有微弱的电流
较活泼金属被氧化
化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生
铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后
数天后
电源
铅蓄电池
汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另
一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解液。
总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
苏教化学选修 化学反应原理专题1第二单元 化学能与电能的转化 课件 (共25张PPT)
正极
负极
A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极
氧气为正 燃料为负
C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e- =4OH-
D.该电池的总反应方程式为2H2+O2 =2H2O
2
放电时
阳
阴
离
离
子
子
向 正
正正负负
向 负
极
极
移
移
动
动
例2. 美国加州Miramar海军航空站安装了一台250 k
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2 =CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O =4OH-
据报道,摩托罗拉公司研制了一种有甲醇和氧气,以及 强碱作电解质的手机电池,电量可达到镍氢电池的10 倍,有关此电池的叙述错误的是( ) A.溶液中的阳离子移向正极 B.负极反应式:CH3OH+8OH--6e- =CO32-+6H2O
+2H2OO2+4Oe-H- =
O2+24Oe- 2-
=
+2COO2 2+42eC- O32- =
例3. 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁
烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2) 晶体,在熔融状态下能传导O2-下列对该燃料电池的说
法中正确的是( B )
A.在熔融电解质中O2-由负极移向正极 正正负负
氧气为正 燃料为负
2 离子移动方向
苏教化学选修 化学反应原理专题1第二单元化学能与电能的转化(共14张PPT)
5. 电极的Байду номын сангаас断
e- 阴极
阳极:与电源正极相连, C
电子流出,发生氧化反应
e-
阳极 C
阴极:与电源负极相连, 电子流入,发生还原反应
6. 电子、离子的流向
电解质溶液
电子从阳极通过电源流向阴极
阳离子在电解质溶液中移向阴极
阴离子在电解质溶液中移向阳极
2. 右图是电解CuCl2溶液的装置, 其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的 是
2NaCl =通2电NaCl+ Cl2 ↑ 2Al2O3=通=2电Al +3 O2 ↑
电解饱和NaCl溶液的分析
阳极
阴极
氯
氢
气
气
实例 NaCl
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 2Cl-- 2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- = H2↑
减小
增 大
加 HCl
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
实 例 被电解物质 电 解 产 物 化 学 方 程 式
电解水
水
电解食盐水 H2O、NaCl
电解融熔 氯化钠
电解融熔 氧化铝
NaCl Al2O3
H2、O2 NaOH 、 H2 、 Cl2
Na、 Cl2
Al 、 O2
通电
2H2O==2H2 ↑ +O2 ↑
2NaCl +2H2O=通2N电aOH +H2 ↑ + Cl2 ↑
溶液中存在的离子
离子的移动方向及放电顺序 记
笔
两极上的电极反应
记
苏教版高三化学下册电化学的原理与应用
_________________________________________________________。 (3)酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为 _________________________________。 (4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时, CO32-向电极_____(填“a”或“b”)移动,电极b上发生的电极反应 式为_______________________________。
CO2、H2O,O2转化为O2-。 熔融碳酸盐(允许CO32-通过):燃料中的C、H元素分别转化为
CO2、H2O,O2转化为CO32-。
【备高考】
(2012·江苏高考)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水 下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为
_2_A_0_l_+_3_A_+_1g_O-_1_+__2_N_a_O__H__=__2_N_a_A_+_3l_O-_22_+__3_A_0g__+___H_2_-O_2_。
加快化学 反应速率
放电
充电
原理 阴阳极判断
电极反应 式书写
应用
氯碱工业
电解精炼铜 电镀 电解冶炼 金属防腐
【备知识】
电子在外电路定向移动形成电流
e-
e-
失电子, 负极
发生氧化反应
正极 得电子,
发生还原反应
一般较活泼的 金属
An+ An+ BBn-n-
一般较不活泼 的金属或碳棒
电解质溶液
内电路:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
HCO3-+H+ == H2O+CO2↑
苏教版高中化学选修-化学反应原理:《原电池 化学电源一轮复习》
(2)( 2015全国Ⅱ,26节选)
碱性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌, 中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、KOH等组成的 糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。
电池负极反应式为 Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 , 正极反应式为 2MnO2+ 2e-+2H2O=2MnOOH+2OH- 。
。
MnO2 + 2Zn + 2H+ =MOOH +Zn2+
PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是( D )
A.正极反应:Ca+2Cl- - 2e- =CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
难点突破:电极方程式的书写
22.4L(标准状况)
(2017课标全国丙卷)
全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图 所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:
16Li+xS8 = 8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( D )
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e- = 3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过
考点指导
1.原电池设计:Zn+ Cu2+=Zn2+ +Cu
Zn Cu
CuSO4 离子的移动规律:“正向正”移,“负向负”移。
2.原电池电极判断: 离子移向
负极: 电子流出、化合价升高、 活泼金属 正极: 电子流入、 化合价降低、 或 O2
高三化学反应热和电化学苏教版知识精讲
高三化学反应热和电化学苏教版知识精讲高三化学反应热和电化学苏教版[本次讲座的教育信息]一.教学内容:反应热与电化学二.教学目标理解反应热、吸热反应和放热反应的概念;理解反应热和焓变的含义,理解焓变的符号(δh)及其常用单位(kJ/mol),理解δh的“-”和“+”与放热反应和吸热反应的对应关系;掌握热化学方程式的涵义和书写方法;了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算。
了解电化学的相关知识和基本原理,掌握一些电化学的相关规律;能够熟练运用电化学的相关理论知识解决现实生活中的相关问题。
三.教学重点、难点热化学方程、气体定律的编写和应用;原电池、电解池工作原理、电极反应式的书写,电化学原理的应用。
四、教学过程(一)反应热、放热反应和吸热反应的关系1.反应热是指反应过程中释放或吸收的能量。
在化学实验中,通常的反应是在一个开放的容器中进行的。
此时,反应热等于反应过程中的热变化,用符号表示△ h、单位通常为kJ/mol。
2、从化学键角度看,反应热近似等于反应物分子化学键断裂时吸收的总能量与生成物分子化学键形成时释放的总能量的差值.3.从能量的角度来看,放热反应是因为反应物分子的总能量大于产物分子的总能量,而吸热反应是因为产物分子的总能量大于反应物分子的总能量如上图中,a表示反应的活化能,b表示反应热,该反应的δh小于0,属于放热反应.中学常见的放热反应有酸碱的中和反应、活泼金属与酸的反应、大多数化合反应、燃烧反应、自发进行的氧化还原反应等;吸热反应有氢氧化钡与铵的反应、大多数分解反应、盐的水解反应和弱电解质的电离等.4、反应热和焓变反应热是整个系统在化学反应过程中增加或减少的能量(即焓),δH=H产物-H反应物焓增加→吸热→则“△h>0”;焓减少→放热→则“△h(1)根据键能数据计算;δH=反应物的键能之和-产物的键能之和。
(2)根据热化学方程式计算;将δh看作热化学方程式中的一项,再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算,得出有关数据。
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两种表达:
☆电极反应式
☆电池方程式
先易后难。 确保守恒。
注意环境。
例题
下列有关燃料电池的说法错误的是( C ) A.燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙 醇等物质; B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一 是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员 使用; C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,电池的负 极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O; D.甲烷燃料电池的正极反应为 O2+2H2O+4e-=4OH-。
例题
铅蓄电池总的化学反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4 2H2O+2PbSO4; 镍镉碱性充电电池在放电时,其 正极反应为:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH- 负极反应为:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 铅蓄电池使用(放电)一段时间后,其内阻明显增大,电压却几乎不变, 此时只有充电才能继续使用。镍镉碱性充电电池使用(放电)到后期, 当电压明显下降时,其内阻却几乎不变,此时充电后也能继续使用。回 答下列问题: Pb+SO42—-2e—=PbSO4 ⑴铅蓄电池在放电时的负极反应为 ,其在 — 2— + 充电时阳极反应为 PbSO4+2H2O-2e =PbO2+SO4 +4H ; ⑵镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式 为 Cd(OH)2+2Ni(OH)2=Cd+2NiO(OH)+2H2O ; ⑶上述两种电池使用一段时间后,一个内阻明显增大,而另一个内阻却 几乎不变的主要原因可能是 放电时铅蓄电池离子浓度减小,而镍镉电池离子浓度不变 ; ⑷若铅蓄电池放电时回路中有2mol电子转移,则消耗H2SO4 2 mol。
-
例题
用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极 和阳极上不能同时生成H2和O2的是( D ) A.NaOH溶液 B.稀H2SO4溶液 C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液
例题
将Fe片和Al片放在盛有NaCl溶液(其中滴 入酚酞)的表面器中,如图表示,最先观 察到变 红色的区域为( D ) A.Ⅱ和Ⅳ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅲ D.Ⅰ和Ⅳ
☆ 负极:较活泼
电解池
电能转化为化学能 阴极:接负极 阳极:接正极 外接电源作用下的氧 化还原反应
正极:较不活泼 自发进行的氧化还原
反应
形成闭合回路。 存在电解质溶液(或熔融状态)。
[思考]
Cu
NaOH溶液
浓硝酸
Al
Cu
CD
例题
例题
下列关于铜电极的叙述正确的是( A ) A.铜锌原电池中铜是正极
两类腐蚀 多种防护:
化学腐蚀vs电化学腐蚀
析氢腐蚀vs吸氧腐蚀
负极:Fe - 2e = Fe2+
-
正极:O2 + 4e + 2H2O = 4OH
……
-
-
例题
家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕 色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学 反应( A ) A.Fe-3e=Fe3+ B.O2+2H2O+4e=4OH- C.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓ D.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓
复习线索
1. 一种原理 两种装置
2. 一个循环 两种表达 3. 四种类型 三种变化
4. 两类腐蚀 多种保护
一种原理:氧化还原反应
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物
两种装置:原电池vs电解池
两种装置:原电池vs电解池
两种装置:原电池vs电解池
原电池 能量转化 电极特点 反应要求 其他要求
化学能转化为电能
B.用电解法精炼粗铜时铜作阳极 C.在镀件上电镀铜时用金属铜作阴极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一个循环:
(发生氧化反应)
负极
阴离子 阳离子
(发生还原反应)
正极
阴离子
(发生还原反应)
阳离子 (发生氧化反应)
例题
如右图所示,A池用石墨电极电解氢氧化钠 溶液,B池精炼粗铜。一段时间后停止通电, A池D极产生的气体在标准状况下为2.24L, 则B池中E极质量的变化是( ) B A.质量增加6.4g B.质量增加12.8g C.质量减少6.4g D.质量减少12.8g
两类腐蚀 多种防护:
改变金属结构(制不锈钢)
涂防护层(刷漆、涂油、电镀等)
电化学防护
(原电池正极、电解池阴极)
电解池腐蚀 > 原电池腐蚀 > 化学腐蚀 >
原电池防护>电解池防护
下课咯! 记得做专题 练习哦!
四种类型(原电池反应):
负极与电解质溶液。
负极与正极(化学电源)。 燃料与助燃物(燃料电池)。
负极与氧气(金属腐蚀)。
三种变化(电解池反应):
电解电解质溶液。
阴极:不活泼金属阳离子 > H+ > 活泼金属阳离子
阳极:无氧酸根 > OH > 含氧酸根 铜的精炼。
金属电镀。