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文檔簡介

物質的量的濃度第一頁,共九十四頁,2022年,8月28日一、考試說明及要求:1、以鈉、鎂為例,了解金屬的物理性質和化學性質。2、從原子的核外電子排布,理解IA、IIA族元素(單質、化合物)的相似性和遞變性。3、了解鐵和鋁的天然資源、冶煉原理,掌握鐵和鋁的化學性質。4、以鐵(II)、鐵(III)的相互轉化為例,了解變價金屬元素的氧化還原性。5、以Al(哦)3為例,了解兩性氫氧化物。6、了解鋼鐵的腐蝕與防護。了解合金的概念。7、了解銅及其化合物的性質,了解鐵、鋁的重要化合物。8、理解原電池原理,了解電解和電鍍的基本原理和應用。第十一章幾種重要的金屬第二頁,共九十四頁,2022年,8月28日1.高考熱點①金屬與酸反應規(guī)律的應用(重要金屬與酸反應離子方程式的正誤判斷)。②金屬的冶煉、鐵的合金及鋼鐵的腐蝕與防護。③Al3+、Fe3+、AlO2-的水解及其應用。④鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的兩性及Al3+、Al(哦)3、

AlO2-之間的相互轉化、實驗現(xiàn)象、有關沉淀量變化的計算。⑤鐵(II)、鐵(III)的化合物的生成條件及Fe3+、Fe2+、鐵三種價態(tài)的相互轉化規(guī)律。⑥Fe3+的鑒別方法、鐵及其化合物的顏色、Fe3+的氧化性。⑦銅及其化合物的重要性質。⑧鋁、鐵、銅三種金屬及其化合物在社會生活中的應用。二.高考熱點、考題特點及命題趨勢:第三頁,共九十四頁,2022年,8月28日2、命題規(guī)律:⑴突出單一重要知識點的考查,主要以選擇題或填空題形式出現(xiàn)。⑵將本章知識與氧化還原反應原理或其他元素化合物的知識綜合在一起,構成典型的化學實驗題、計算題或推斷題第四頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、命題趨勢:此類題目的能力要求較高,涉及的知識點考查并不復雜,但綜合在一起則需要一定的綜合能力,符合高考命題的發(fā)展變化趨勢,預計此類試題在今后的高考中將會繼續(xù)保持,并有可能在設問方式、內容背景等方面有所創(chuàng)新。由于金屬,特別是合金,在日常生活、工農業(yè)生產(chǎn)、國防建設及電子行業(yè)中都有重要作用,因此,有關金屬元素知識的應用在綜合測試中應引起重視。第五頁,共九十四頁,2022年,8月28日疑惑點1、金屬性強弱由金屬原子失去價電子(對主族元素來說是最外層電子)的難易決定,與失去電子的個數(shù)無關。2、鋁與NaOH溶液的反應電子轉移的分析,鋁失電子,水中的一個氫得電子。鋁是還原劑,水是氧化劑。2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O3、Mg(OH)2無兩性,只與酸反應,不與堿反應。4、AlO2-、

Al3+的存在環(huán)境。Al(OH)3顯兩性,其原因是:AlO2-

+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH-若加入堿,平衡左移,所以AlO2-存在于堿性環(huán)境。若加入酸,平衡右移,所以Al3+存在于酸性環(huán)境。Al3+和AlO2-不能共存,二者相遇發(fā)生如下反應:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓5、給出Al(OH)3的量,求反應物堿的量的選擇題,很可能有兩個正確選項,即堿過量或不足。6e-第六頁,共九十四頁,2022年,8月28日三、知識點、考點、迷惑點第一節(jié)鎂和鋁第七頁,共九十四頁,2022年,8月28日一、鎂和鋁知識點:1、Mg、Al的化性(還原性)化學性質MgAl與O2反應MgOAl2O3

與其它非金屬反應MgX2MgSAlX3Al2S3與酸反應H2↑H2↑(或被氧化性濃酸鈍化)與堿反應不反應AlO2-+H2↑與鹽溶液置換反應置換反應與某些氧化物與CO2→MgO+C與Fe2O3→Fe+Al2O3第八頁,共九十四頁,2022年,8月28日2、Mg、Al的化合物:

Mg的化合物Al的化合物氧化物MgO堿性氧化物兩性氧化物氫氧化物Mg(OH)2難溶性中強堿

Al(OH)3兩性氫氧化物第九頁,共九十四頁,2022年,8月28日例1.鎂遇到下列物質不放出H2的是:(C)

①NH4Cl溶液

②KOH溶液

③Na2CO3溶液

④熱的醇

⑤苯

⑥醋酸溶液

⑦FeCl3

溶液⑧CuSO4溶液⑨NaH2PO4

⑩NaHCO3

溶液

(A)①⑥⑦⑧

(B)③④⑤⑨⑩

(C)②③⑤⑩

(D)③④⑤⑦二、范例剖析:例2.稱取Na、Fe、Al各mg,在室溫下分別跟VL4.00mol·L-1的鹽酸充分反應,試推斷在下列情況下,V值的取值范圍(用含m的表達式表示)(1)鋁與鹽酸放出的氣體最多:____(2)鈉與鹽酸反應所放出的氣體最多:____(3)鋁、鐵分別跟VL鹽酸反應,產(chǎn)生的氣體一樣多______分析:如果酸足量,等質量的Na、Mg、Al完全反應,Al跟酸反應放出H2最多,F(xiàn)e跟酸反應放出的H2最少(可跟據(jù)化學方程式推出)。當Na、Fe、Al分別跟鹽酸恰好完全反應時,所需鹽酸的體積VL分別為:第十頁,共九十四頁,2022年,8月28日跟HCl反應外,還能與水反應放H2,顯然,此時鈉產(chǎn)生的H2最多。

Al產(chǎn)生的H2的量相等。第十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日例3.在標準狀況下進行甲、乙、丙三組實驗,各取30ml同濃度的鹽酸溶液,加入不同質量的同一種鎂鋁合金粉末,產(chǎn)生氣體,有關數(shù)據(jù)記錄如下:試回答:(1)甲組實驗中,鹽酸____,乙組實驗中,鹽酸____(選填“不足量”、“適量”或“過量”)(2)要推導出鹽酸的物質的量濃度,所提供的數(shù)據(jù)中作計算依據(jù)的是________,計算出鹽酸的物質的量濃度為____mol·L-1(3)計算合金中Mg、Al的物質的量比,所提供的數(shù)據(jù)中作計算依據(jù)的是____,計算出Mg、Al物質的量比為____。(4)在丙組實驗之后,向容器中加入一定體積1mol·L-1的苛性鈉溶液,可恰好使鋁元素全部以偏鋁酸根形式存在,并使鎂離子剛好沉淀完全,則溶液中偏鋁酸鈉的物質的量為____0.009mol,氯化鈉的物質的量為____mol,所加苛性鈉溶液的體積為____ml第十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日分析:(1)觀察和比較題中提供的數(shù)據(jù),三組實驗中,鹽酸的濃度與體積相同,乙、丙二組所加合金質量不同,但產(chǎn)生氣體的量相等,丙中合金質量較乙大,可知丙中鹽酸已用完,合金過量,而乙中鹽酸也用完。比較甲、乙二組實驗,所用合金的質量,已為0.385g,甲為0.255g,乙是甲的1.5倍,如果乙中合金完全反應,乙中產(chǎn)生的氣體體積應是甲中產(chǎn)生氣體體積的1.5倍,為280ml×1.5=420ml,而乙中只產(chǎn)生氣體336ml,這說明乙中合金過量,鹽酸不足量,因為甲產(chǎn)生氣體280ml,小于336ml,所以甲中鹽酸過量。【答案】:(1)過量,不足量

(2)30ml,336ml,1(3)0.255g,280ml,1∶1

(4)0.009,0.03,39第十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日例4.

下面有關金屬的敘述正確的是(AB)A.金屬原子只有還原性而其陽離子只有氧化性B.金屬陽離子只存于化合物中且有相應的陰離子相配合C.金屬單質在常溫下均為金屬晶體D.某單質具有延展性則它一定是金屬[練習]:等質量的Na、Mg、Al與等質量的HCl溶液作用,產(chǎn)生的H2的量可能有下列四種情況:①Na>Mg=Al②Na=Mg=Al③Mg=Al>Na④Al>Mg>Na。若HCl為1摩爾,將滿足上述情況所需金屬的量X填表:等量NaMgAl①Na>Mg=Al②Na=Mg=Al③Mg=Al>Na④Al>Mg>Na物質的量X

質量Y

第十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日疑惑點1、金屬性強弱由金屬原子失去價電子(對主族元素來說是最外層電子)的難易決定,與失去電子的個數(shù)無關。2、鋁與NaOH溶液的反應電子轉移的分析,鋁失電子,水中的一個氫得電子。鋁是還原劑,水是氧化劑。2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O3、Mg(OH)2無兩性,只與酸反應,不與堿反應。4、AlO2-、

Al3+的存在環(huán)境。Al(OH)3顯兩性,其原因是:AlO2-

+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH-若加入堿,平衡左移,所以AlO2-存在于堿性環(huán)境。若加入酸,平衡右移,所以Al3+存在于酸性環(huán)境。Al3+和AlO2-不能共存,二者相遇發(fā)生如下反應:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓5、給出Al(OH)3的量,求反應物堿的量的選擇題,很可能有兩個正確選項,即堿過量或不足。6e-第十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日(2004,上海)27.航天飛行器座艙內空氣更新過程如圖所示:(1)Ⅱ是CO2和H2的反應裝置,該反應的化學方程式

(2)從裝置Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ可看出,O2的來源是CO2和H2O,宇航員每天消耗28molO2,呼出23molCO2,則宇航員每天呼出的氣體中含H2O

mol。(3)以下是另一種將CO2轉化為O2的實驗設想第十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日其中,由MgCl2·6H2O制取無水MgCl2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下:

①上圖中,裝置a由

、雙孔塞和導管組成②循環(huán)物質甲的名稱是

③制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行,原因是

④裝置b中填充的物質可能是

(填入編號)c.硅膠

f.堿石灰

g.

無水氯化鈣h.濃硫酸⑤設計d裝置要注意防止倒吸,請在方框中畫出d裝置的簡圖,并要求與裝置c的出口處相連(鐵架臺不必畫出)。第十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日2004,廣東20.(16分) 海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:

(1)若在空氣中加熱MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,寫出相應反應的化學方程式。

用電解法制取金屬鎂時,需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時,能得到無水MgCl2,其原因是

(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去?寫出實驗步驟。(3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的;溶解時:

。過濾時:

。蒸發(fā)時:

。第十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日第二節(jié)、鐵和鐵的化合物一、知識點1、鐵元素概述:原子序數(shù),在表中的位置,原子結構示意圖。

2、鐵的單質⑴、物理性質第十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日⑵、化學性質①與非金屬的反應(O2、Cl2、Br2、S、I2)。注意與氧化性不同的不同非金屬單質反應時鐵的價態(tài)。②與水的反應。注意:反應的條件是高溫。③與酸的反應。注意:與氧化性酸和非氧化性酸反應時產(chǎn)物的不同。④與鹽的反應(Cu2+、Fe3+)。⒉鐵的氧化物的比較:第二十頁,共九十四頁,2022年,8月28日名稱俗稱化學式色態(tài)化合價水溶性類型氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵共性與酸與還

原劑鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2+3+2,+3不溶不溶不溶堿性氧化物都能與酸反應。如都能被還原。如高溫鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4第二十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日鐵的氫氧化物化學式色態(tài)溶解性堿性熱穩(wěn)定性與酸的作用Fe(OH)2白色固體難溶于水Fe(OH)3紅褐色固體難溶于水弱堿

弱堿

Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

加熱分解加熱分解與O2的作用4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

不反應名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵第二十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日⒋鐵及其化合物的相互轉化鐵三角鐵

Fe2+Fe3+Fe3+、Cu2+、Ag+、H+、I2、S鋅、CO、AlCl2、Br2、濃H2SO4、濃HNO3鋅、CO、H2、AlCl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2鐵、鋅、Cu、I-、S2-、SO32-、HS-、Sn2+注意:方程式的書寫。第二十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日FeFeSFeCl2FeSO4Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3[Fe(SCN)]2+

Fe3O4FeOFe2O3SHClO2、H2OH2SO4NaOHH2SO4H2SO4Cl2FeCl2HClNaOHSCN-COCOCOO2O2O2H2SO4HCl第二十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日5、Fe2+與Fe3+的檢驗方法。⑴觀察溶液的顏色。⑵加堿溶液。⑶加SCN-溶液。⑷加苯酚、H2S、Na2CO3溶液等第二十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日立即產(chǎn)生紅褐色沉淀直接觀色與KSCN與苯酚顯色反應利用的氧化性利用與銅片與淀粉KI試紙鑒別方法淺綠色棕黃色血紅色不顯紅色不顯紫色顯紫色無明顯現(xiàn)象Cu被腐蝕溶液變綠色試紙不變藍試紙變藍色利用沉淀反應與OH-作用白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色Fe2+Fe3+第二十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日二、考點1、鐵的性質例1、下列物質可由相應的單質直接化合而成的是⑴FeS、⑵CuS、⑶FeCl2、⑷Al2S3、⑸Fe3O4、⑹Fe2O3、例2、mg鐵屑與含有ng硝酸的硝酸溶液恰好完全反應,若m:n=1:3,則起氧化劑作用的硝酸的質量是()A:mB:3/4mC:1/2nD:1/4n第二十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日⒉鐵的化合物的制取例3、在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應,可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應的逆反應,生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱“引火鐵”。請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設備等在圖中均已略去)。

填寫下列空白:

(1)實驗進行時試管A中應加入的試劑是_______;燒瓶B的作用是_______;燒瓶C的作用是_______;第二十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日在試管D中收集得到的是_______。

(2)實驗時,U型管G中應加入的試劑是_______;長頸漏斗H中應加入_______。

(3)兩套裝置中,在實驗時需要加熱的儀器是_______(填該儀器對應的字母)。

(4)燒瓶I中發(fā)生的反應有時要加入少量硫酸銅溶液,其目的是_______。

(5)試管E中發(fā)生反應的化學方程式是______________。

(6)為了安全,在E管中的反應發(fā)生前,在F出口處必須_________;E管中的反應開始后,在F出口處應_______。第二十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日例4(2003全國高考題用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。(3)生成白色鐵(哦)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是。第三十頁,共九十四頁,2022年,8月28日方法二:在如圖裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是。(3)為了制得白色鐵(哦)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實驗步驟是。(4)這樣生成的鐵(哦)2沉淀能較長時間保持白色,其理由是。第三十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、鐵及其化合物的推斷例5:把銅粉、鐵粉的混合物放入一定量的稀HNO3中并微熱,反應后發(fā)現(xiàn)有鐵剩余,則溶液中含有的金屬離子是因為()

Cu2+BFe2+CCu2+和Fe3+DCu2+和Fe2+例6:向含有Fe2(SO4)3、CuCl2、H2SO4的混合物中投入足量的鐵粉,充分反應后,剩余的固體物質經(jīng)干燥,稱得其質量比加入的鐵粉質量減輕8g,此時,溶液中c(Fe2+)是原混合溶液中c(Cu2+)的2倍,(反應前后體積沒有變化),溶液中c(SO42-)與c(Cl-)之比是()A:1:2B:2:1C:1:3D:1:4第三十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日4、Fe2+和Fe3+的轉化與鑒別例7、在硝酸亞鐵溶液中加入稀硫酸,產(chǎn)生的現(xiàn)象是:A、溶液的顏色變的更綠B、溶液中出現(xiàn)白色沉淀C、溶液顏色由綠變黃D、上述現(xiàn)象均不可能出現(xiàn)5、鐵及其化合物的綜合計算例8、向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標況)氣體,在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物,能得到鐵的質量是A、11.2gB、5.6gC、2.8gD、無法計算第三十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日三、迷惑點1、鐵元素有可變價。這也是過渡元素的特點,鐵表現(xiàn)幾價,與氧化劑強弱,與強氧化劑,如Cl2,表現(xiàn)+3價,遇弱氧化劑,表現(xiàn)+2價。2、Fe(OH)2制備實驗中的問題:配制溶液用的蒸餾水必須煮沸,目的只除去其中的氧。使用長滴管,插入到盛有FeSO4溶液的試管底部.這是在滴管使用中唯一的一次例外,允許伸到試管內,其他場合應在管口上方自然垂直。第三十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、離子共存問題:⑴Fe2+:在酸性條件下不能與氧化性離子大量共存,如硝酸根、高錳酸根、次氯酸根等。也不能與發(fā)生復分解反應的離子大量共存。⑵Fe3+:不能與還原性離子大量共存。如:I—、S2—等。也不能與發(fā)生復分解反應和雙水解反應。的離子大量共存。第三十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日4、鹽溶液的配制和保存:⑴Fe2+鹽:晶體密閉保存。配制溶液時應加鐵粉和少量酸。⑵Fe3+鹽:FeCl3易潮解,需密閉保存。配制溶液時應將Fe3+鹽溶于相應酸中,再加水稀釋到所需濃度,已抑制其水解。第三十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日§3、金屬的冶煉一、知識點、考點:1、金屬的一般性質金屬活動順序表KCaNaMgAl鋅鐵SnPb(H)Cu汞AgPtAu金屬原子失去電子的能力(還原性)強弱金屬陽離子得電子的能力(氧化性)弱強與氧氣化合常溫下易常溫下緩慢氧化加熱反應不能置換水中的H+常溫置換加熱置換不能置換置換酸中的H+能置換不能置換與鹽溶液反應先與水前面的金屬可置換出后面的金屬自然界中存在化合態(tài)化合態(tài)和游離態(tài)游離態(tài)冶煉方法電解熔融物還原劑置換加熱法富集第三十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日實際使用:存在形態(tài):單質或合金化合態(tài)(游離態(tài))(+n)(0)還原反應2、金屬冶煉的實質:用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原為金屬單質

Mn++e-

=Mn第三十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、金屬的冶煉步驟:一般需要三個步驟:第一步是礦石的富集,除去雜質,提高礦石中有用成分的含量;第二步是冶煉,利用氧化還原反應原理,在一定條件下,用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質;第三步是精煉,采用一定的方法,提煉純金屬。第三十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日4、金屬冶煉的常見方法:

⑴熱分解法:在金屬活動性順序中,位于氫后面的金屬的氧化物受熱就能分解,僅用熱分解法就能制得這些不活潑金屬。如2HgO=2Hg+O2↑

2Ag2O=4Ag+O2↑

△△第四十頁,共九十四頁,2022年,8月28日⑵熱還原法:對于多數(shù)金屬的冶煉,常用的還原劑如焦炭、CO、氫氣和活潑金屬等加熱還原的方法。如MgO+C==Mg+CO↑

⑶電解法:在金屬活動性順序中,K、Na、Ca、Al等幾種金屬的還原性很強,只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉2NaCl==2Na+Cl2↑電解高溫第四十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日二、迷惑點:利用平衡理論解釋用較不活潑金屬制較活潑金屬(如工業(yè)上用鈉從熔融的KCl中置換生產(chǎn)鉀)例:工業(yè)上生產(chǎn)Na、Ca、Mg都用電解其熔融態(tài)的氧化物。但鉀卻不能用電解KCl熔融態(tài)的方法制得,因金屬鉀易溶于熔融態(tài)的KCl中而有危險,很難制得鉀,且降低電解效率?,F(xiàn)生產(chǎn)鉀是用金屬鈉與熔化的KCl反應制得。有關數(shù)據(jù)如下表。第四十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日熔點/℃沸點/℃密度/(g/cm3)Na9.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500升華1.984⑴工業(yè)上生產(chǎn)金屬鉀主要運用上表所列哪些物理常數(shù),簡答理由。⑵工業(yè)上制金屬鉀主要運用什么原理使該反應變?yōu)楝F(xiàn)實?答案:⑴應用鈉和鉀的沸點不同,774℃時,鉀為蒸氣逸出,而鈉為液體,故控制溫度在774℃至883℃(略低)即可。⑵應用化學平衡移動的原理。第四十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日原電池原理及其應用第四十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日教學大綱考綱要求教學要求實驗與活動原電池原理及其應用原電池原理(以銅鋅原電池為例)化學電源.新型電池金屬的電化學腐蝕與防護理解了解掌握(1)演示實驗:原電池原理(2)展示實物和觀看錄像:化學電源—干電池、蓄電池、新型電池(3)解剖干電池,觀察它的結構一、知識點第四十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日1、強化了新型電池的介紹,弱化了金屬腐蝕的電化學保護法2、省略了“析氫腐蝕”和“吸氧腐蝕”的名詞介紹新舊教材比較:第四十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日考點1、定義:將化學能轉化成電能的裝置稱為原電池第四十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日考點2、構成條件:3.形成閉合回路(導線連接或直接接觸且電極插入電解質溶液)1.活潑性不同的兩電極2.電解質溶液4、自發(fā)的氧化還原反應第四十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日考點3、電極名稱與電極反應:負極正極(或能導電的非金屬)陽離子得電子還原反應較活潑的金屬金屬失電子氧化反應較不活潑的金屬e-I第四十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日小結:原電池定義構成條件電極名稱、電極反應電池總反應現(xiàn)象計算電極表面溶液中外電路中第五十頁,共九十四頁,2022年,8月28日外電路(電子流動)內電路(離子流動)閉合回路負極氧化本身失電子溶解或通入的還原劑反應正極還原溶液中氧化劑得電子或電極表面覆蓋的氧化劑得電子或通入的氧化劑得電子氧化還原反應以得失電子數(shù)相等疊加第五十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日考點4、金屬電化腐蝕的一般原理與防護方法考點5、電極的判斷、電極反應式和電池總反應式的書寫第五十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日二、迷惑點:1、原電池的工作原理與構成條件2、電極的判斷、電極反應式和電池總反應式的書寫3、新型電池的工作原理4、金屬電化腐蝕的一般原理與防護方法第五十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日誤答原因:1、正負極判斷錯誤:兩個電極的材料是金屬較活潑的金屬做負極。如果有一電極材料是非金屬,金屬做負極、非金屬做正極。2、電子方向和電流方向混淆:電子流動方向由負極流向正極,電流方向由正極流向負極。3、原電池較活潑的金屬電極與電解質溶液沒有明顯的反應時,不知考慮吸氧腐蝕。4、多池串聯(lián)時,不知轉移電子數(shù)相等,不能正確判斷各池。第五十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日三、考點題型a.題型解讀:主要以選擇題的形式出現(xiàn),偶為填空題,已成為高考的必考題??疾閮热萦校涸姵氐拿Q及電極反應式;據(jù)原電池原理判斷金屬活潑性強弱;新型電池的電極反應及應用。b.命題走向:電化學是氧化還原反應知識的應用,它能將物理、生物等學科的知識綜合起來,并貼近生活生產(chǎn)實際,為開發(fā)新能源提供了理論的指導,在將來會持續(xù)它在高考中的重要地位。第五十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日1、左圖所示裝置中,屬于原電池的是()不能構成原電池的說明理由?2、是原電池的標出電子流向,確定正負極。3、是原電池的寫出電極反應式,電池總反應式。例題1廣告第五十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日練習1、下列關于原電池的敘述正確的是()A、構成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬B、原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置C、原電池中電子流出的一極是負極,該極被還原D、原電池放電時,電流的方向是從負極到正極B第五十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日2、將A、B、C、D四塊不同金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連可組成原電池。若A、B相連形成原電池時,A為負極;C、D相連形成原電池時,C為負極,A、C相連形成原電池時,C極上有大量氣泡產(chǎn)生;B、D相連形成原電池時,B極上有大量氣泡產(chǎn)生。則該4種金屬的活動性由大到小的正確順序是()A、C>A>B>DB、A>B>C>DC、A>C>D>BD、D>B>A>CC第五十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、某原電池的總反應的離子方程式為:

2Fe3++鐵==3Fe2+,不能實現(xiàn)該反應的原電池組成是()A、正極為銅,負極為鐵,電解質溶液為FeCl3溶液B、正極為碳,負極為鐵,電解質溶液為鐵(NO3)3溶液C、正極為鐵,負極為鋅,電解質溶液為Fe2(SO4)3溶液D、正極為銀,負極為鐵,電解質溶液為CuSO4溶液CD第五十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日干電池中含有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等糊狀物,以石墨為正極材料,其工作原理為:鋅+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O(1)寫出干電池放電時負極反應式______________________________(2)正極反應前后經(jīng)歷了兩個過程,該過程的反應式依次為:_________________________、

__________________________。(3)如果沒有MnO2的參與,干電池能否持續(xù)工作?為什么?例題2鋅-2e-=Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O不能,碳棒周圍聚集氫氣泡,阻礙NH4+得電子(即電池內阻增大)第六十頁,共九十四頁,2022年,8月28日1、有一銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和鋅,電極反應為:鋅+2OH--2e-=鋅(哦)2Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-下列敘述正確的是()A、電流由鋅經(jīng)導線流向Ag2OB、鋅為正極,Ag2O為負極C、放電時,負極區(qū)溶液pH減小D、放電時,電解液成分不變CD第六十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日2、熔融鹽燃料電池具有高的放電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與二氧化碳二氧化碳的混合氣為正極助燃氣,已制得在6500C下工作的燃料電池,試完成有關的電極反應式:負極反應式為:2CO+2CO32-=4CO2+4e-正極反應式為:___________________________電池總反應式:___________________________2CO2+O2=2CO32--4e-2CO+O2=2CO2第六十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日3、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成,用H2SO4作電解液??偡磻綖椋篜b+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)試寫出放電時的正、負極反應式正極:______________________________________負極:______________________________________(2)鉛蓄電池工作時,當外電路上有2mol電子通過時,負極消耗的Pb的物質的量______;溶液中消耗的H2SO4的物質的量_____。(3)鉛蓄電池放電時,溶液的pH_______溶液的密度_____(填增大、減小或不變)PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO41mol2mol增大減小第六十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日4、銀器皿表面日久逐漸變黑色,這是由于生成硫化銀。有人設計用原電池原理加以除去。其處理方法為:將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中、再將變黑的銀器浸入溶液中,放置一段時間后,黑色褪去而銀不會損失。試回答:在此原電池反應中,負極發(fā)生的反應為________________,正極發(fā)生的反應為_________________;在反應過程中產(chǎn)生臭雞蛋味的氣味的氣體原電池的總反應為______________________________________Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-2Al3++3S2-+6H2O=2Al(哦)3↓+3H2S↑2Al+3Ag2S+6H2O=3H2S↑+6Ag↓+2Al(哦)3↓第六十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日5、宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池,其電池反應為2H2+O2=2H2O,電解質溶液為KOH,反應保持在高溫下,使H2O蒸發(fā),正確敘述正確的是:()

A.H2為正極,O2為負極

B.電極反應(正極):O2+2H2O+4e-=4OH-

C.電極反應(負極):2H2+4OH-=4H2O-4e-

D.負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應B、D第六十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日

1、用銅片、銀片和硝酸銀組成的原電池,正極上發(fā)生的電極反應是()

A.2H++2e-==H2↑ B.Cu-2e-==Cu2+

C.Cu2++2e-==CuD.Ag++e-==AgD例題3第六十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日2、原電池表.如果把Cu、鋅與稀H2SO4構成的示為Cu鋅,則下面能表示原電池的是: ()A.CuCu B.Cu鋅C.鋅C D.鋅CuB、C第六十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日將鋅片和銅片用導線連接置于同一稀硫酸溶液中,下列敘述中正確的是()A.正極附近[SO42-],逐漸增大 B.負極附近[SO42-],逐漸增大C.正極附近[SO42-],基本不變 D.鋅、銅片同時有氣泡冒出時,表明鋅片不純B、D例題4第六十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日將x、y、z、w四塊金屬分別用導線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池。x、y相連時,x為負極;z、w相連時,電流由w→z;z、x相連時,z極上產(chǎn)生大量氣泡;w、y相連時,w極發(fā)生氧化反應。據(jù)此判斷四種金屬的活動順序是:()

A.x>z>w>y B.z>x>y>w

C.x>y>z>w D.y>w>z>xA例題5第六十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日如圖所示的裝置,在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲,使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)()

A.鐵圈和銀圈左右

搖擺不定

B.保持平衡狀態(tài)不變

C.鐵圈向下傾斜

D.銀圈向下傾斜D例題6第七十頁,共九十四頁,2022年,8月28日電解原理及其應用第七十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日一、知識點教學大綱考綱要求教學要求實驗與活動電解原理及其應用電解原理銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應原理理解了解掌握(1)演示實驗:電解池原理(2)展示實物和觀看錄像:第七十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日化學能轉化為電能電能轉化為化學能A.兩個電極B.電極相連C.電解質溶液A.兩個電極B.電極外電源相連C.電解質溶液正極:相對不活潑的金屬 或非金屬負極:相對活潑的金屬陽極:與電源正極相連陰極:與電源負極相連正極:發(fā)生還原反應負極:發(fā)生氧化反應陰極:發(fā)生還原反應陽極:發(fā)生氧化反應金屬的防腐等電解飽和氯化鈉、電鍍等考點1、原電池與電解池的比較:第七十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日2.問題討論:(1).電解的兩極反應問題電解的兩極反應比較復雜,可按照下列規(guī)律書寫電極反應的離子方程式.①陰極反應:a.一般情況下,電解的陰極反應與陰極材料無關,陰極發(fā)生的總是電解液中的陽離子得電子的還原的反應:Rn++ne=R

b.如果電解液中有多種陽離子,金屬陽離的得電子的順序就是“金屬活動性順序”的逆順序:Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>活動金屬陽離子第七十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日②陽極反應a.若陽離子材料是一般的金屬電極,由于金屬易失電子,此時陽極反應總是金屬失電子變成陽離子進入電解液(或與電解液中某種陰離子結合成難溶性物質):R-ne=Rn+b.若陽極是由石墨,鉑等惰性電極組成,則在陽極表面放電的就是電解液中的陰離子:Am--me=電解液中有多種陰離時,陰離子的放電順序為:S2->I->哦->含氧酸根離子.X-表示鹵素離子若有多種鹵素離子,其放電順序為:I->Br->Cl-(X-不包括F-)?$第七十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日如:以銅作陽極,鐵作陰極,氯化銅作電解液的電極反應為:陽極:Cu-2e=Cu2+陰極:Cu2++2e=Cu以石墨作兩極電解硫酸銅溶液的電極反應為:4OH--4e=2H2O陰極:2Cu2++4e=2Cu陽極:例.在25℃時將兩個不溶性電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液進行電解,電解一段時間后,陰陽極兩極逸出3a摩氣體,同時有W克十水硫酸鈉晶體析出,若溫度不變,則原溶液中溶質的質量分數(shù)為

A.W/(W+54a)×100%B.71W/161(W+36a)×100%C.W/(W+36a)×100%D.71W/161(W+54a)×100%第七十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日如果將上題中的兩個不溶性電極改為兩個銅電極,結果又會怎樣?3.電解規(guī)律:用惰電極作電極時①電解活潑金屬無氧酸鹽時(如氯化鈉),在陰極附近滴酚酞試液出現(xiàn)紅色,析出氫氣,陽析析出非金屬單質(鹵氫堿)②電解無氧酸或不活潑金屬無氧酸鹽溶液,就是電解質本身電解③電解不活潑金屬最高價含氧酸鹽溶液,陰極析出金屬,陽極析出氧氣(金氧酸);④電解含氧酸.活潑金屬最高價含氧酸鹽和強堿溶液,其實質是電解水第七十七頁,共九十四頁,2022年,8月28日二、迷惑點:1、正負極判斷錯誤2、電子方向和電流方向混淆3、有關電解的計算往往是圍繞電解的類型及電極產(chǎn)物的判斷進行。解題時易不先搞清電極材料,電解的實質是什么而盲目進行繁瑣的計算。第七十八頁,共九十四頁,2022年,8月28日三、考點題型題型解讀:是歷年高考重要的的知識點之一,主要以選擇題的形式出現(xiàn),已成為高考的必考內容,主要考查電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應式;根據(jù)電解池的電極變化判斷金屬活潑性強弱;根據(jù)電解時電極的變化判斷電極材料或電解質種類;;有關電解產(chǎn)物的判斷及計算。其中電解產(chǎn)物的判斷和計算是高考命題的熱點。第七十九頁,共九十四頁,2022年,8月28日命題題型

(一).兩池的形成條件,兩池兩極特點,兩池兩極反應規(guī)律,兩池兩極的名稱及反應.該考點一直都是電化學部分的熱點.1.鉛蓄電池作電源時,正極材料是二氧化鉛,負極材料是鉛,其放電過程可以表示為Pb+PbO2+H2SO42PbSO4+2H2O.充電放電其充電時發(fā)生還原反應的電極反應式為:

A.Pb-2e=Pb2+B.PbSO4+2H2O-2e=PbO2+SO42-

C.PbO2+4H++2e=Pb2++2H2OD.PbSO4+2e=Pb+SO42-D第八十頁,共九十四頁,2022年,8月28日2.蓄電池是一種直流電源,它的用途很廣泛,已知蓄電池在放電時是起原電池的作用,在充電時是起電解池的作用,其中鉛蓄電池最常用的蓄電池之一,它的兩極材料是鉛和二氧化鉛,電解質溶液是稀硫酸,放電時電極反為:

Pb-2e+SO42-=PbSO4PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O鉛蓄電池充電時,二氧化鉛極上的電極反應是:

A.PbSO4+2e=Pb+SO42-B.PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2OC.Pb-2e+SO42-=PbSO4

D.PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO42-D第八十一頁,共九十四頁,2022年,8月28日

3.鉛蓄電池放電反應如下:

負極:Pb-2e+SO42-=PbSO4

正極:PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

使用該電池來電解硫酸銅溶液,當?shù)玫郊冦~3.2克時,鉛蓄電池內消耗了硫酸:

A.0.025摩B.0.05摩C.0.1摩D.0.2摩

4.“阿波羅號飛船”所用的氫氧燃料電池的電極應為:負極2H2+4OH--4e=4H2O正極O2+2H2O+4e=4OH-.該電池工作時,下列敘述正確的是A.氫氣發(fā)生還原反應B.每轉移4摩電子,電池內增加4摩水C.負極附近溶液的PH值降低D.正極附近[H+]增大CC第八十二頁,共九十四頁,2022年,8月28日

5.阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃燒電池,其電池反應式為:2H2+O2=2H2O,電解液為氫氧化鉀,反應保持在較高溫度,使水蒸發(fā),下列敘述正確的是

A.此時電池能見到淺藍色的火焰

B.氫氣為正極,氧為負極

C.工作時,電解液的PH值不斷增大死亡電極反應為:

負極:2H2+4OH--4e=4H2O

正極:O2+2H2O+4e=4OH-D第八十三頁,共九十四頁,2022年,8月28日

7.電子表和電子計算器中的電源常用微型銀鋅電池,其電極分別為氧化銀和鋅,電解液為氫氧化鉀溶液,電極反應為:

鋅+2OH--2e=ZnO+H2OAg2O+H20+2e=2Ag+2OH-據(jù)此下列說法正確的是

A.鋅是電池的正極,被氧化

B.工作時電流的方向由鋅流向氧化銀

C.工作時電池負極區(qū)PH值增大死亡若鋅溶解0.05摩,則另一極析出銀約為10.8克D第八十四頁,共九十四頁,2022年,8月28日8.常用的干電池,以鋅皮圓筒和用石墨粉與二氧化錳包圍的石墨棒為電極,電解液為氯化銨,氯化鋅和淀粉用水調整的糊狀物,使用時沒有氣體逸出,且知鋅離子易與氨氣形成溶于水的絡離子,有關敘述正確的是

A.正極的電極反應式為:2NH4++2eH2+2NH3B.二氧化錳將剛產(chǎn)生的游離的氫,氧化為水

C.工作時,石墨棒為正極且陰離子走向它

D.負極發(fā)生還原反應,鋅被消耗AB第八十五頁,共九十四頁,2022年,8月28日B9.鎳-鎘可充電電池發(fā)生如下反應:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O,

下列判斷正確的是

A.氫氧化鎳是電池的負極

B.鎘是電池的負極

C.NiO(OH)發(fā)生氧化反應

D.充電時氫氧化鎳發(fā)生還原反應充電放電第八十六頁,共九十四頁,2022年,8月28日10.有人將鉑電極插入氫氧化鉀溶液中作電極,又在兩極片上分別通甲烷和氧氣形成原電池,從而設計出一種燃料電極,該電池中甲烷的鉑絲為_____極,發(fā)生的電極反應為_____________________________.該電池工作時放電反應的總化學方程式為_______________________,電解工作時溶液的PH值(填“不變”,“變小”,"變大"____________負極CH4+10OH--8e=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3

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