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文檔簡介
選修4
知識點(diǎn)總結(jié)第1頁
第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第2頁一、焓變反應(yīng)熱1.反應(yīng)熱:一定條件下,一定物質(zhì)量反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所放出或吸收熱量第3頁2.焓變(ΔH)意義:在恒壓條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(1)符號:△H(2)單位:kJ/mol
第4頁3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂——吸熱化學(xué)鍵形成——放熱放出熱量化學(xué)反應(yīng)。(放熱>吸熱)△H為“-”或△H<0吸收熱量化學(xué)反應(yīng)。(吸熱>放熱)△H為“+”或△H>0第5頁☆常見放熱反應(yīng):①全部燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④金屬與酸反應(yīng)⑤生石灰和水反應(yīng)⑥濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等☆常見吸熱反應(yīng):①晶體Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl②大多數(shù)分解反應(yīng)③以H2、CO、C為還原劑氧化還原反應(yīng)④銨鹽溶解等第6頁二、熱化學(xué)方程式書寫化學(xué)方程式注意關(guān)鍵點(diǎn):
①熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量改變。
第7頁②熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示)③熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時溫度和壓強(qiáng)。第8頁④熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)能夠是整數(shù),也能夠是分?jǐn)?shù)⑤各物質(zhì)系數(shù)加倍,△H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行,△H改變符號,數(shù)值不變第9頁三、燃燒熱1.概念:25℃,101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出熱量。燃燒熱單位用kJ/mol表示。第10頁※注意以下幾點(diǎn):①研究條件:101kPa②反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定氧化物。③燃燒物物質(zhì)量:1mol④研究內(nèi)容:放出熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)第11頁四、中和熱1.概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O,這時反應(yīng)熱叫中和熱。第12頁2.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)其實(shí)質(zhì)是H+和OH-反應(yīng),其熱化學(xué)方程式為:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應(yīng)時中和熱小于57.3kJ/mol。4.中和熱測定試驗 第13頁五、蓋斯定律內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)相關(guān),而與詳細(xì)反應(yīng)進(jìn)行路徑無關(guān),假如一個反應(yīng)能夠分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成反應(yīng)熱是相同第14頁新能源與資源環(huán)境保護(hù):太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Q竽?、核能。新能源?yīng)該具備特點(diǎn):資源豐富,能夠再生,沒有污染或者污染很輕,使用安全方便。第15頁
第二章
化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
第16頁一、化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率(v)⑴定義:用來衡量化學(xué)反應(yīng)快慢,單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物物質(zhì)量濃度改變⑵表示方法:單位時間內(nèi)反應(yīng)濃度降低或生成物濃度增加來表示第17頁⑶計算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:濃度改變,Δt:時間)單位:mol/(L·s)⑷影響原因:①決定原因(內(nèi)因):反應(yīng)物性質(zhì)(決定原因)②條件原因(外因):反應(yīng)所處條件第18頁第19頁※注意:(1)、參加反應(yīng)物質(zhì)為固體和液體,因為壓強(qiáng)改變對濃度幾乎無影響,能夠認(rèn)為反應(yīng)速率不變。(2)、惰性氣體對于速率影響①恒溫恒容時:充入惰性氣體→總壓增大,不過各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變②恒溫恒壓時:充入惰性氣體→體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減慢第20頁二、化學(xué)平衡(一)1.定義:化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正逆反應(yīng)速率相等時,各組成成份濃度不再改變,到達(dá)表面上靜止一個“平衡”,這就是這個反應(yīng)所能到達(dá)程度即化學(xué)平衡狀態(tài)。第21頁2、化學(xué)平衡特征逆(研究前提是可逆反應(yīng))等(同一物質(zhì)正逆反應(yīng)速率相等)動(動態(tài)平衡)定(各物質(zhì)濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)變(條件改變,平衡發(fā)生改變)
第22頁3:判斷平衡依據(jù)《立體設(shè)計》P23(探究一)第23頁(二)影響化學(xué)平衡移動原因1、濃度對化學(xué)平衡移動影響(1)影響規(guī)律:在其它條件不變情況下,增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度,都能夠使平衡向正方向移動;增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,都能夠使平衡向逆方向移動第24頁(2)增加固體或純液體量,因為濃度不變,所以平衡不移動(3)在溶液中進(jìn)行反應(yīng),假如稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小,V正減小,V逆也減小,不過減小程度不一樣,總結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)之和大方向移動。第25頁2、溫度對化學(xué)平衡移動影響影響規(guī)律:在其它條件不變情況下,溫度升高會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動,溫度降低會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)方向移動。第26頁3、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動影響影響規(guī)律:其它條件不變時,增大壓強(qiáng),會使平衡向著體積縮小方向移動;減小壓強(qiáng),會使平衡向著體積增大方向移動。第27頁注意:(1)改變壓強(qiáng)不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在化學(xué)平衡發(fā)生移動(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮化學(xué)平衡移動規(guī)律相同第28頁4.催化劑對化學(xué)平衡影響:因為使用催化劑對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響程度是等同,所以平衡不移動。不過使用催化劑能夠影響可逆反應(yīng)到達(dá)平衡所需時間。第29頁5.勒夏特列原理(平衡移動原理):假如改變影響平衡條件之一(如溫度,壓強(qiáng),濃度),平衡向著能夠減弱這種改變方向移動。第30頁
常見平衡圖像:《立體設(shè)計》P33專題三(共15個)第31頁三、化學(xué)平衡常數(shù)(一)定義:在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積比值是一個常數(shù)比值。符號:K第32頁(二)使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意問題:1、表示式中各物質(zhì)濃度是平衡濃度,不是起始濃度不是改變濃度2、K只與溫度(T)相關(guān),與反應(yīng)物或生成物濃度無關(guān)。第33頁3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,因為其濃度是固定不變,能夠看做是“1”而不代入公式。4、稀溶液中進(jìn)行反應(yīng),如有水參加,水濃度無須寫在平衡關(guān)系式中。第34頁(三)化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)用:1、化學(xué)平衡常數(shù)值大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度標(biāo)志。K值越大,說明平衡時生成物濃度越大,它正向反應(yīng)進(jìn)行程度越大,即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反之,則相反。普通地,K>105時,該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。第35頁2、能夠利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。(Q:濃度積)Q〈K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Q=K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài);Q〉K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行第36頁3、利用K值可判斷反應(yīng)熱效應(yīng)若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)第37頁五、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向1、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向:(1)熵:物質(zhì)一個狀態(tài)函數(shù),用來描述體系混亂度,符號為S.單位:J?mol-1?K-1第38頁2、反應(yīng)方向判斷依據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定條件下,化學(xué)反應(yīng)判斷依據(jù)為:ΔG=ΔH-TΔS第39頁注意:(1)ΔH為負(fù),ΔS為正時,任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行(2)ΔH為正,ΔS為負(fù)時,任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行第40頁
第三章
水溶液中離子平衡第41頁一、弱電解質(zhì)電離1、定義:電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電化合物,叫電解質(zhì)。非電解質(zhì):在水溶液中和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電化合物。第42頁強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液里全部電離成離子電解質(zhì)。弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離成離子電解質(zhì)。電解質(zhì)強(qiáng)弱與導(dǎo)電性、溶解性無關(guān)。
第43頁2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)分:電解質(zhì)——離子化合物或共價化合物非電解質(zhì)——共價化合物第44頁注意:①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物②SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì)③強(qiáng)電解質(zhì)不等于易溶于水化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水BaSO4全部電離,故BaSO4為強(qiáng)電解質(zhì))第45頁3、電離平衡:在一定條件下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子速率和離子結(jié)合成時,電離過程就到達(dá)了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。第46頁4、影響電離平衡原因:A、溫度:電離普通吸熱,升溫有利于電離。B、濃度:濃度越大,電離程度越?。蝗芤合♂寱r,電離平衡向著電離方向移動。C、同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液里加入與弱電解質(zhì)含有相同離子電解質(zhì),會減弱電離。D、其它外加試劑:加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生某種離子反應(yīng)物質(zhì)時,有利于電離。第47頁5、電離方程式書寫:用可逆符號弱酸電離要分布寫(第一步為主)第48頁6、電離常數(shù):在一定條件下,弱電解質(zhì)在到達(dá)電離平衡時,溶液中電離所生成各種離子濃度乘積,跟溶液中未電離分子濃度比是一個常數(shù)。叫做電離平衡常數(shù),(普通用Ka表示酸,Kb表示堿。)表示方法:AB=A++B-Ki=[A+][B-]/[AB]第49頁7、影響原因:a、電離常數(shù)大小主要由物質(zhì)本性決定。b、電離常數(shù)受溫度改變影響,不受濃度改變影響,在室溫下普通改變不大。C、同一溫度下,不一樣弱酸,電離常數(shù)越大,其電離程度越大,酸性越強(qiáng)。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO第50頁二、水電離和溶液酸堿性1、水電離平衡::水離子積:KW=c[H+]·c[OH-]25℃時,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1×10-14注意:KW只與溫度相關(guān),溫度一定,則KW值一定KW不但適合用于純水,適合用于任何溶液(酸、堿、鹽)第51頁2、水電離特點(diǎn):(1)可逆(2)吸熱(3)極弱3、影響水電離平衡外界原因: ①酸、堿:抑制水電離KW〈1×10-14②溫度:促進(jìn)水電離(水電離是吸熱)③易水解鹽:促進(jìn)水電離KW〉1×10-14第52頁4、溶液酸堿性和pH:(1)pH=-lgc[H+](2)pH測定方法:酸堿指示劑:甲基橙、石蕊、酚酞。第53頁變色范圍:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(淺紅色)PH試紙操作:玻璃棒蘸取未知液體在試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比即可。注意:①事先不能用水濕潤PH試紙;②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍第54頁三、混合液pH值計算方法公式1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合:先求[H+]混:將兩種酸中H+離子物質(zhì)量相加除以總體積,再求其它[H+]混=([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)2、強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合:先求[OH-]混:將兩種酸中OH?離子物質(zhì)量相加除以總體積,再求其它[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2)(注意:不能直接計算[H+]混)第55頁3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合:先據(jù)H++OH-==H2O計算余下H+或OH-①H+有余,則用余下H+數(shù)除以溶液總體積求[H+]混;②OH-有余,則用余下OH-數(shù)除以溶液總體積求[OH-]混,再求其它
第56頁四、稀釋過程溶液pH值改變規(guī)律:1、強(qiáng)酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原+n(但一直不能大于或等于7)2、弱酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀〈pH原+n(但一直不能大于或等于7)第57頁3、強(qiáng)堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原-n(但一直不能小于或等于7)4、弱堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀〉pH原-n(但一直不能小于或等于7)5、不論任何溶液,稀釋時pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀釋后pH均靠近76、稀釋時,弱酸、弱堿和水解鹽溶液pH改變得慢,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿改變得快第58頁五、強(qiáng)酸(pH1)強(qiáng)堿(pH2)混和計算規(guī)律1、若等體積混合pH1+pH2=14則溶液顯中性pH=7pH1+pH2≥15則溶液顯堿性pH=pH2-0.3pH1+pH2≤13則溶液顯酸性pH=pH1+0.3第59頁2、若混合后顯中性pH1+pH2=14V酸:V堿=1:1pH1+pH2≠14V酸:V堿=1:1014--(PH1+PH2)第60頁六、酸堿中和滴定:1、中和滴定原理實(shí)質(zhì):H++OH-=H2O即酸能提供H+和堿能提供OH-物質(zhì)量相等。第61頁2、中和滴定操作過程:(1)滴定管刻度,0刻度在上,往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大,全部容積大于它最大刻度值,因為下端有一部分沒有刻度。滴定時,所用溶液不得超出最低刻度,不得一次滴定使用兩滴定管酸(或堿),也不得中途向滴定管中添加。滴定管能夠讀到小數(shù)點(diǎn)后一位。第62頁(2)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液;待測液;指示劑。(3)準(zhǔn)備過程:準(zhǔn)備:檢漏、洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗→檢漏:滴定管是否漏水→用水洗→用標(biāo)準(zhǔn)液洗(或待測液洗)→裝溶液→排氣泡→調(diào)液面→記數(shù)據(jù)V(始)(4)試驗過程第63頁3、酸堿中和滴定誤差分析原理:C(酸)×V(酸)×n(酸)=C(堿)×V(堿)×n(堿)詳細(xì)內(nèi)容見《立體設(shè)計》P(45)(互動探究)第64頁七、鹽類水解(只有可溶于水鹽才水解)1、鹽類水解:在水溶液中鹽電離出來離子跟水電離出來H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)反應(yīng)。2、水解實(shí)質(zhì):水溶液中鹽電離出來離子跟水電離出來H+或OH-結(jié)合,破壞水電離,是平衡向右移動,促進(jìn)水電離。第65頁3、鹽類水解規(guī)律:①有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強(qiáng)顯誰性,兩弱都水解,同強(qiáng)顯中性。②多元弱酸根,濃度相同時正酸根比酸式酸根水解程度大,堿性更強(qiáng)。(如:Na2CO3>NaHCO3)第66頁4、鹽類水解特點(diǎn):(1)可逆(與中和反應(yīng)互逆)(2)程度小(3)吸熱第67頁5、影響鹽類水解外界原因:①溫度:溫度越高水解程度越大(水解吸熱,越熱越水解)②濃度:濃度越小,水解程度越大(越稀越水解)③酸堿:促進(jìn)或抑制鹽水解(H+促進(jìn)陰離子水解而抑制陽離子水解;OH-促進(jìn)陽離子水解而抑制陰離子水解)第68頁6、酸式鹽溶液酸堿性:①只電離不水解:如HSO4-顯酸性②電離程度>水解程度,顯酸性(如:HSO3-、H2PO4-)③水解程度>電離程度,顯堿性(如:HCO3-、HS-、HPO42-)
第69頁7、雙水解反應(yīng):(1)組成鹽陰陽離子均能發(fā)生水解反應(yīng)。雙水解反應(yīng)相互促進(jìn),水解程度較大,有甚至水解完全。使得平衡向右移。(2)常見雙水解反應(yīng)完全為:Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-與NH4+;CO32-(HCO3-)與NH4+其特點(diǎn)是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡,如:2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2S↑第70頁8、水解平衡常數(shù)(Kh)對于強(qiáng)堿弱酸鹽:Kh=Kw/Ka(Kw為該溫度下水離子積,Ka為該條件下該弱酸根形成弱酸電離平衡常數(shù))對于強(qiáng)酸弱堿鹽:Kh=Kw/Kb(Kw為該溫度下水離子積,Kb為該條件下該弱堿根形成弱堿電離平衡常數(shù))第71頁電離、水解方程式書寫標(biāo)準(zhǔn)1、多元弱酸(多元弱酸鹽)電離(水解)書寫標(biāo)準(zhǔn):分步書寫注意:不論是水解還是電離,都決定于第一步,第二步普通相當(dāng)微弱。2、多元弱堿(多元弱堿鹽)電離(水解)書寫標(biāo)準(zhǔn):一步書寫第72頁八、溶液中微粒濃度大小比較☆☆基本標(biāo)準(zhǔn):抓住溶液中微粒濃度必須滿足三種守恒關(guān)系:①電荷守恒::任何溶液均顯電中性,各陽離子濃度與其所帶電荷數(shù)乘積之和=各陰離子濃度與其所帶電荷數(shù)乘積之和②物料守恒:(即原子個數(shù)守恒或質(zhì)量守恒)某原子總量(或總濃度)=其以各種形式存在全部微粒量(或濃度)之和③質(zhì)子守恒:即水電離出H+濃度與OH-濃度相等。第73頁九、難溶電解質(zhì)溶解平衡1、難溶電解質(zhì)溶解平衡一些常見知識(1)溶解度小于0.01g電解質(zhì)稱難溶電解質(zhì)。(2)反應(yīng)后離子濃度降至1×10-5以下反應(yīng)為完全反應(yīng)。如酸堿中和時[H+]降至10-7mol/L<10-5mol/L,故為完全反應(yīng),用“=”,常見難溶物在水中離子濃度均遠(yuǎn)低于10-5mol/L,故均用“=”。第74頁(3)難溶并非不溶,任何難溶物在水中均存在溶解平衡。(4)掌握三種微溶物質(zhì):CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4(5)溶解平衡常為吸熱,但Ca(OH)2為放熱,升溫其溶解度降低。(6)溶解平衡存在前提是:必須存在沉淀,不然不存在平衡。第75頁2、溶解平衡方程式書寫注意在沉淀后用(s)標(biāo)明狀態(tài),并用“”。如:Ag2S(s
)2Ag+(aq)+S2-(aq)第76頁3、沉淀生成三種主要方式(1)加沉淀劑法:Ksp越?。闯恋碓诫y溶),沉淀越完全;沉淀劑過量能使沉淀更完全。(2)調(diào)pH值除一些易水解金屬陽離子:如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。(3)氧化還原沉淀法:(4)同離子效應(yīng)法第77頁4、沉淀溶解:沉淀溶解就是使溶解平衡正向移動。常采取方法有:①酸堿;②氧化還原;③沉淀轉(zhuǎn)化。5、沉淀轉(zhuǎn)化:溶解度大生成溶解度小,溶解度小生成溶解度更小。如:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黃色)AgI(黃色)Ag2S(黑色)第78頁6、溶度積(KSP)(1)、定義:在一定條件下,難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子速率等于離子重新結(jié)合成沉淀速率,溶液中各離子濃度保持不變狀態(tài)。(2)、表示式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)KSP=[c(An+)]m?[c(Bm-)]n第79頁(3)、影響原因:外因:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。(4)、溶度積規(guī)則QC(離子積)〉KSP,有沉淀析出;QC=KSP,平衡狀態(tài);QC〈KSP,未飽和,繼續(xù)溶解第80頁
第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
第81頁一、原電池:1、概念:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能裝置叫做原電池
2、組成條件:①兩個活潑性不一樣電極②電解質(zhì)溶液③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液組成閉合回路第82頁3、電子流向:外電路:負(fù)極——導(dǎo)線——正極內(nèi)電路:鹽橋中陰離子移向負(fù)極電解質(zhì)溶液,鹽橋中陽離子移向正極電解質(zhì)溶液。4、電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:負(fù)極:氧化反應(yīng):Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)正極:還原反應(yīng):
2H++2e=H2↑(較不活潑金屬)總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2↑第83頁5、正、負(fù)極判斷:(1)從電極材料:普通較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。(2)從電子流動方向負(fù)極流入正極(3)從電流方向正極流入負(fù)極(4)依據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子移動方向陽離子流向正極,陰離子流向負(fù)極(5)依據(jù)試驗現(xiàn)象①溶解一極為負(fù)極②增重或有氣泡一極為正極
第84頁二、化學(xué)電池1、電池分類:化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎b置3、化學(xué)電池分類:一次電池、二次電池、燃料電池
第85頁(一)、一次電池1、常見一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等第86頁(二)、二次電池1、二次電池:放電后能夠再充電使活性物質(zhì)取得再生,能夠?qū)掖沃貜?fù)使用,又叫充電電池或蓄電池。第87頁2、電極反應(yīng):鉛蓄電池放電:負(fù)極(鉛):Pb+SO42-+2e=PbSO4↓正極(氧化鉛):PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4↓+2H2O充電:陰極:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO42-陽極:PbSO4+2e=Pb+SO42-兩式能夠?qū)懗梢粋€可逆反應(yīng):PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O第88頁3、當(dāng)前已開發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池第89頁三、燃料電池1、燃料電池:是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流一個原電池2、電極反應(yīng):普通燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可依據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),不過要注意普通電解質(zhì)溶液要參加電極反應(yīng)。第90頁以氫氧燃料電池為例,鉑為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。
(1)當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時:負(fù)極:2H2-4e=4H+正極:O2+4e+4H+=2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時:負(fù)極:2H2+4OH--4e=4H2O正極:O2+2H2O+4e=4OH-第91頁另一個燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。電極反應(yīng)式為:負(fù)極:CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O;正極:4H2O+2O2
+8e
=8OH-。電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O第92頁3、燃料電池優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低。四、廢棄電池處理:回收利用第93頁(三)電解池一、電解原理1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能裝置也叫電解槽2、電解:電流(外加直流電)經(jīng)過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引發(fā)氧化還原反應(yīng)(被動不是自發(fā))過程3、放電:當(dāng)離子抵達(dá)電極時,失去或取得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程第94頁4、電子流向:(電源)負(fù)極—(電解池)陰極—(離子定向運(yùn)動)電解質(zhì)溶液—(電解池)陽極—(電源)正極5、電極名稱及反應(yīng):陽極:與直流電源正極相連電極,發(fā)生氧化反應(yīng)陰極:與直流電源負(fù)極相連電極,發(fā)生還原反應(yīng)第95頁6、電解CuCl2溶液電極反應(yīng):陽極:2Cl--2e=Cl2(氧化)陰極:Cu2++2e=Cu(還原)總反應(yīng)式:CuCl2=Cu+Cl2↑第96頁7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液電解過程☆規(guī)律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書寫:放電次序:陽離子放電次序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+
>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陰離子放電次序第97頁
陰離子放電次序是惰性電極時:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-是活性電極時:電極本身溶解放電注意先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則依據(jù)陰陽離子放電次序,依據(jù)陽氧陰
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