目錄高中化學(xué)電子課本魯科版 新人教版化學(xué)選修四教材 化學(xué)選修四電子課本pdf 化學(xué)選修四新教材 人教版化學(xué)選修實(shí)驗(yàn)化學(xué)
人教版高中化學(xué)選修四知識(shí)點(diǎn)有化學(xué)反應(yīng)與能量、水溶液中的離子平衡、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電化學(xué)基礎(chǔ)、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素等。
人教版化學(xué)選修四目錄
第一章、化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)、化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
第二節(jié)、燃燒熱、能源
第三節(jié)、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算
第二章、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
第一節(jié)、化學(xué)反應(yīng)速率
第二節(jié)、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
第三節(jié)、化學(xué)平衡
第四節(jié)、化學(xué)反應(yīng)廳喊進(jìn)行的方向
第三章、水溶液中的離子平衡
第一節(jié)、弱電解質(zhì)的電離
第二節(jié)、水的電離和溶液的酸堿性
第三節(jié)、鹽類(lèi)的水解
第四節(jié)、難溶電解質(zhì)的溶解平衡
第四章、電化學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié)、原電池
第二節(jié)、化學(xué)電源
第三節(jié)、電解池
第四節(jié)、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
高中化學(xué)怎么學(xué)
摩爾、化學(xué)計(jì)量、理想氣體方程等這塊其實(shí)是高中化學(xué)一個(gè)小難點(diǎn),最好的方法是...刷題。這塊內(nèi)容有一個(gè)做題的技巧,而這個(gè)技巧我是沒(méi)法直接傳授給你的,所以我說(shuō)再多也比不上你刷題之后產(chǎn)生晌悔的熟練度。我的建議就是,對(duì)于每一道你認(rèn)為有價(jià)值的題(包括但不限于錯(cuò)題),認(rèn)真研讀解析,如果錯(cuò)了一定要不看解析再算一遍,確保自己掌握了這種做題方法。
千萬(wàn)千萬(wàn)不要看完答案覺(jué)得自己下次做沒(méi)問(wèn)題然后跳過(guò),下次繼續(xù)掉到坑里...再說(shuō)一下計(jì)算。計(jì)算這個(gè)東西感覺(jué)技巧成分很扮謹(jǐn)野大,但是真的只能靠自己的能力。我的計(jì)算也是從非常爛刷題刷到合格的,大家去刷刷刷吧。還是一樣,對(duì)有價(jià)值的題重點(diǎn)研究、重做,如果你認(rèn)為真的很好還可以抄到錯(cuò)題本上,過(guò)一陣子再做,你未必能做對(duì)。
第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化1. 反應(yīng)熱焓變的概念單位符號(hào) 2. 反應(yīng)過(guò)程中能量變化的微觀解釋3. 焓變的表示方法4. 什么叫體系 環(huán)境5. 熱化學(xué)方程式的概念6. 熱化學(xué)方程式的意義7. 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意問(wèn)題 第二節(jié) 燃燒熱 能量1. 燃燒熱的概念單位:2. 焓變的大小比較 3. 能源的概念分類(lèi)優(yōu)缺點(diǎn) 第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算1. 蓋斯定律的內(nèi)容 意義 表達(dá)式2. 舉例說(shuō)明蓋斯定律的應(yīng)用3. 反應(yīng)熱的計(jì)算類(lèi)型: A.根據(jù)反應(yīng)熱的概念的計(jì)算B 根據(jù)熱化學(xué)方程式的計(jì)算 C 根據(jù)化學(xué)鍵鍵能的計(jì)算第二章蘆培化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率1. 化學(xué)反應(yīng)速率概念 公式 單位:2.自編一道化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算題3. 同一化學(xué)反應(yīng)的速率可用不同物質(zhì)表示,它們之間的關(guān)系是什么4. 化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)與那些方面有關(guān)系5. 化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)方式還有那些:6.第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1. 一些概念: 活化分子:活化能:活化分子百分?jǐn)?shù):有效碰撞:2. 濃度 溫度 壓強(qiáng) 催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是怎樣影響的,并用有效碰撞理論加以解釋3. 壓強(qiáng)對(duì)怎樣的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響4. 增大壓強(qiáng)一定能增大反應(yīng)速率嗎?(恒容充入惰性氣體)5. 恒壓充入惰性氣體化學(xué)反應(yīng)速率怎樣變化? 第三節(jié) 化學(xué)平衡1. 什么叫可逆反應(yīng)?2. 你是怎樣理解溶解平恒的?3. 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法:4. 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:5. 影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素:(列表分析)6. 勒夏特列原理的內(nèi)容:7. 化學(xué)平衡常數(shù)的公式及意義8. 化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算:a. 由概念引出的計(jì)算 b.以知反應(yīng)物的物質(zhì)的量及平衡常數(shù)求轉(zhuǎn)化率9.等效平衡 恒溫恒容恒溫橫壓 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1. 什么叫自發(fā)過(guò)程 2. 自發(fā)反應(yīng)?3. 什么叫能量趨于最低原理 . 熵增原理4. 怎樣理解自發(fā)反應(yīng)的焓態(tài)培判據(jù)5. 怎樣理解自發(fā)反應(yīng)的熵判據(jù)6. 同一物質(zhì)在氣.液.固狀態(tài)的熵值情況是怎樣的7. 綜合焓判據(jù) 熵判據(jù)說(shuō)明什么樣的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行第三章 水溶液中的離子平衡第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離1. 什么叫電解質(zhì) 非電解質(zhì) 強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì)?(舉例) 2. 同濃度同體積的一元強(qiáng)酸 弱酸相比較(溶液的PH、氫離子的濃度、中和堿的能力、產(chǎn)生氫氣的量、產(chǎn)生氫氣的速度)均怎樣? 3. 書(shū)寫(xiě)電離方程式:Na2CO3NaHCO3 CH3COOHNH3.H2O NaHSO4(熔融)NaHSO4(溶液)4. 什么叫電離平衡5. 電離平衡的特征6. 影陪閉唯響電離平衡的因素a 升溫 b 稀釋 c 降低離子濃度d增大離子濃度(平衡移動(dòng)后各成分的濃度怎樣變化。舉例說(shuō)明)7. 電離常數(shù)的公式 意義8. 多元弱酸的例子及電離的特點(diǎn)第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性1. 寫(xiě)出水的電離方程式:2. 水的離子積公式:常溫下水的離子積常數(shù)的值: 100攝氏度水的離子積:3. 溶液的酸堿性與CH+。COH-的關(guān)系,與PH的關(guān)系4. PH與溶液中CH+的關(guān)系5. PH怎樣測(cè)定6. PH有那些應(yīng)用?7. 復(fù)習(xí)對(duì)數(shù)的一些公式8. 什么叫酸堿中和滴定?所用儀器有那些?9. 怎樣使用滴定管:10.pH的計(jì)算類(lèi)型及方法一、直接根據(jù)公式計(jì)算1.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和純水pH的計(jì)算第三節(jié) 鹽類(lèi)的水解1. 指出下列鹽的酸堿性:NaCl. Na2CO3 NaHCO3 NH4CL Na2SO4 CH3COONa (NH4)2SO4 2. 由上例能得出什么結(jié)論?3. 舉例說(shuō)明鹽溶液呈現(xiàn)不同酸堿性的原因?4. CH3COONa溶液中存在那些粒子5. 鹽類(lèi)水解的焓變6. 分析促進(jìn)或抑制FeCl3 .CH3COONa .NH4CL水解的因素。(寫(xiě)出它們水解的方程式)7. 為什么NaHS溶液呈弱堿性 Na2S溶液呈較強(qiáng)堿性NaH2PO4溶液呈酸性 Na2HPO4溶液卻呈堿性?8. 鹽類(lèi)水解的本質(zhì):9. 舉例說(shuō)明鹽類(lèi)水解的應(yīng)用 第五節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1. 固體物質(zhì)的溶解性 2. 復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件 3. 離子反應(yīng)能否進(jìn)行到底 4. 寫(xiě)出氯化銀的溶解平衡式5. 溶解平衡的特征 6. 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用:A 出掉SO4用鈣離子還是鋇離子,能否全部除去B 怎樣使碳酸鈣溶解寫(xiě)出沉淀溶解轉(zhuǎn)化的方程式7.沉淀怎樣轉(zhuǎn)化AgClAgIAg2SCaSO4 CaCO3電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用1 原電池及其應(yīng)用 原電池的概念:1.1 原電池原理 1. 原電池裝置構(gòu)成 ① ② 2. 銅鋅原電池發(fā)電原理及電極反應(yīng) 電極反應(yīng)式:負(fù)極:(流出電子)正極:流進(jìn)電子) 總反應(yīng)式:.2 原電池的應(yīng)用 主要有兩方面:其一,利用原電池自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),開(kāi)發(fā)化學(xué)電源;其二,抑制原電池反應(yīng)發(fā)生,應(yīng)用于金屬腐蝕的防護(hù)。 金屬的腐蝕及防護(hù) (1)金屬的腐蝕 (2)金屬的防護(hù)根據(jù)金屬腐蝕的類(lèi)型及其原理,可從以下幾方面采取防護(hù)措施:① 阻斷形成原電池的條件,② 形成原電池,但把被保護(hù)的金屬作正極,避免腐蝕。如在鋼鐵船體埋鋅塊,在海水中可形成Zn-Fe原電池,因鋼鐵船體為正極得以保護(hù)。③ 外接直流電源,將被保護(hù)金屬接到電源的負(fù)極,并形成閉合回路。由于外電源負(fù)極提供大量的電子,有效地壓制了被保護(hù)金屬失電子的氧化,達(dá)到防腐的作用。 2電解池及其應(yīng)用 電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置2.1 電解的原理電解池裝置構(gòu)成 ①陰陽(yáng)兩個(gè)電極; ② 電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))。2.1.2 電解原理分析 以惰性電極電解氯化銅溶液為例說(shuō)明通電前:通電后: ① 離子定向移動(dòng)陽(yáng)離子(Cu2+ 和 H+)移向陰極, 陰離子(SO42- 和 OH-)移向陽(yáng)極② 電極反應(yīng)陰極: 陽(yáng)極: ② 溶液pH變化
氣體有實(shí)際氣體和理想氣體之分。下面是由我整理的高中化學(xué)選修4說(shuō)課稿,希望對(duì)大家有所幫助。
高中化學(xué)選修4說(shuō)課稿(一)
一、 教材分析
1、 本課的地位與作用。
我說(shuō)課的課題是:高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》,第 三 單元,第 一 課《 弱電解質(zhì)的電離 》。這節(jié)課在本冊(cè)書(shū)中的地位承上啟下,關(guān)聯(lián)化學(xué)平衡和電離平衡,所以要學(xué)生掌握歸納、演繹、分析辨析的能力。
學(xué)習(xí)本課有以下幾個(gè)作用: 一、復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)。二、推演電離平衡和化學(xué)平衡的聯(lián)系及區(qū)別。三、掌握電解質(zhì)的概念,區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)。四、為鹽的水解平衡構(gòu)建基礎(chǔ)。
2、 教學(xué)目標(biāo)及依據(jù)。
根據(jù)《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的具體要求,結(jié)合教材,本著面向全體學(xué)生、使學(xué)生自主全面主動(dòng)發(fā)展的原則,我確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下:
①知識(shí)與能力目標(biāo):
1、能描述弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,了解酸堿電離理論
2、了解電離平衡常數(shù)及其意義
3、了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
②過(guò)程與方法目標(biāo):
通過(guò)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力,掌握推理、歸納、演繹和類(lèi)比等科學(xué)方法
③情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):
讓學(xué)生了解化學(xué)與生活,化學(xué)與社會(huì)的息息相關(guān)
3、 重點(diǎn)與難點(diǎn)突破及途徑。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)是:強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念和弱電解質(zhì)的概念
難點(diǎn)原因:弱電解質(zhì)的電離平衡,要掌握弱電解質(zhì)的可逆電離,再由化學(xué)平衡的定義推演
突破途徑:構(gòu)建實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,從等濃度的鹽酸和醋酸導(dǎo)電性以及PH值不同的比較,分析不同的原因,歸納出強(qiáng)弱電解質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)及概念。
二、教材處理
1、 學(xué)生狀況及對(duì)策:
學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡已經(jīng)有了較深刻的理解,已經(jīng)知道化學(xué)平衡的特征,所以上手較容易。要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用已知知識(shí)推斷和演繹未知知識(shí)的思想,要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析,培養(yǎng)學(xué)生的理科思維。
2、 內(nèi)容的組織安排:
內(nèi)容上結(jié)合學(xué)生實(shí)際,分為兩課時(shí),這節(jié)課主要讓學(xué)生掌握強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)別及電離平衡的構(gòu)建。教學(xué)中要注意前后知識(shí)的關(guān)聯(lián),側(cè)重實(shí)驗(yàn)的分析,概念的辨析,從知識(shí)最細(xì)微的地方強(qiáng)化區(qū)別。課堂主思路就是回顧------辨析------實(shí)驗(yàn)-----分析------構(gòu)建概念-----應(yīng)用-------小結(jié)。
三、教法學(xué)法與教學(xué)手段
1、教學(xué)方法:為了突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),完成教學(xué)目標(biāo)灶族,選擇行之有效的教學(xué)方法是非常關(guān)鍵的。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和本節(jié)課的特點(diǎn),我主要采用(實(shí)驗(yàn)探究法、控制變量法、知識(shí)遷移法、建立模型法、認(rèn)識(shí)類(lèi)比法、問(wèn)題討論法、教師導(dǎo)學(xué)法、學(xué)生自學(xué)法)倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和不同的學(xué)習(xí)需求,愛(ài)護(hù)學(xué)生的好奇心、求知欲。這樣既充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、分析和思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。
2、學(xué)習(xí)方法
古人主張:“授人魚(yú),不如授人以漁”,在全面推進(jìn)課程改革的今天,課堂上不僅要傳授文化知識(shí),更重要的是教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,為他們今后繼續(xù)教育或終身教育打下基礎(chǔ),所以在教學(xué)過(guò)程中我注意滲透學(xué)生學(xué)法指導(dǎo),如:(自學(xué)法、實(shí)驗(yàn)探究法、控制變量法、知識(shí)遷移法、模型法、類(lèi)比法、由簡(jiǎn)到繁法陵謹(jǐn)、動(dòng)手動(dòng)腦)
3、教學(xué)手段:運(yùn)用多媒體、板書(shū)、投影機(jī)等
四、 教學(xué)程序設(shè)計(jì)
為了完成本節(jié)的教學(xué)目標(biāo),我是這樣安排的:
第一環(huán)節(jié):知識(shí)回顧:導(dǎo)入舊概念,提出新問(wèn)題,激發(fā)興趣,(激發(fā)求知欲)對(duì)
已掌握知識(shí)做二次回顧和概念辨析。
第二隱汪弊環(huán)節(jié):新課學(xué)習(xí): 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景,讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,學(xué)會(huì)知識(shí)的關(guān)聯(lián),會(huì)
應(yīng)用已有知識(shí)解決新問(wèn)題,通過(guò)學(xué)生互助,教師引導(dǎo),完成知識(shí)的構(gòu)建,能力的應(yīng)用。
第三環(huán)節(jié):課堂檢測(cè):設(shè)計(jì)情境,讓學(xué)生對(duì)新知識(shí)做到再次辨析,升華知識(shí),理
解新內(nèi)容。最后課堂小結(jié),完善知識(shí)體系,總結(jié)課堂問(wèn)題,加深記
憶。
第四環(huán)節(jié):布置作業(yè):分為兩部分:
(1)書(shū)面作業(yè)課本課后習(xí)題P43-44及學(xué)案練習(xí)題和復(fù)習(xí)本節(jié)。
(2)預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容,目的是為了鞏固本節(jié)知識(shí)和順利學(xué)習(xí)下節(jié)課做準(zhǔn)備。
第五環(huán)節(jié):教學(xué)體會(huì)
總之,本節(jié)課我是在培養(yǎng)學(xué)生各方面素質(zhì)的前提下設(shè)計(jì)的。教學(xué)中采用(實(shí)驗(yàn)探究法、控制變量法、知識(shí)遷移法、建立模型法、認(rèn)識(shí)類(lèi)比法、分組討論法、問(wèn)題討論法、教師導(dǎo)學(xué)法、學(xué)生自學(xué)法)等多種教學(xué)方法。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、電教媒體等教學(xué)手段,把學(xué)生探索知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生興趣和能力、滲透學(xué)生學(xué)習(xí)方法有機(jī)地結(jié)合在一起,目的使學(xué)生得到全面發(fā)展。
第六環(huán)節(jié):板書(shū)設(shè)計(jì):
第三章 水溶液中的離子平衡
第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離
一、電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分
在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì);如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽。
只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。如弱酸、弱減、水。
二、弱電解質(zhì)的電離過(guò)程是可逆的
1、CH3COOH
弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖
2、在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離 CH3COO-+H+
子重新結(jié)合生成分子的速率相等時(shí),電離過(guò)程就達(dá)到了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。
3、電離平衡的特征
4、影響因素:①濃度 ②溫度
高中化學(xué)選修4說(shuō)課稿(二)
今天我說(shuō)課的內(nèi)容是新課程人教版高中化學(xué)選修4第三章第三節(jié)《鹽類(lèi)的水解》(第一課時(shí)),以下我從五個(gè)方面加以闡述。
一、教材分析
1、本節(jié)課在教材中的地位和作用
(1)鹽類(lèi)的水解是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡原理的基礎(chǔ)上討論電解質(zhì)在水溶液中的電離行為,包括弱電解質(zhì)的電離平衡和水的電離平衡兩個(gè)平衡體系;學(xué)生也知道溶液酸堿性的本質(zhì)原因,在此基礎(chǔ)上再來(lái)探究鹽類(lèi)在水溶液中的酸堿性規(guī)律,這樣有助于促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。
(2)鹽類(lèi)水解是后續(xù)電化學(xué)學(xué)習(xí)的必備基礎(chǔ)。從知識(shí)結(jié)構(gòu)上講,鹽類(lèi)水解平衡是繼弱酸、弱堿及水的電離平衡體系之后的又一個(gè)電解質(zhì)溶液的平衡體系,利于學(xué)生形成完整的電解質(zhì)溶液的平衡體系。
2、本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):鹽類(lèi)水解的本質(zhì)。
難點(diǎn):鹽類(lèi)水解的離子方程式的書(shū)寫(xiě)。
二、課標(biāo)要求
1、認(rèn)識(shí)鹽類(lèi)水解的原理,能解釋強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽的水解。弱酸弱堿鹽的水解不做要求。
2、能運(yùn)用鹽類(lèi)水解的規(guī)律判斷常見(jiàn)鹽溶液的酸堿性,正確書(shū)寫(xiě)鹽類(lèi)水解的離子方程式。
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)及措施
根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)水平和認(rèn)知能力,結(jié)合新課標(biāo)的基本理念,制定學(xué)習(xí)目標(biāo)如下:
1、鹽類(lèi)水解的原理是什么?借助于實(shí)驗(yàn)探究和理論分析這“兩條腿”走路,引導(dǎo)學(xué)生
+–根據(jù)溶液酸堿性與溶液中H、OH濃度的關(guān)系這一核心思路,綜合分析水的電離和弱電解質(zhì)
的電離兩個(gè)平衡體系中各種離子間的相互作用,探究鹽類(lèi)水解的原理。
2、鹽類(lèi)水解的規(guī)律有哪些?采用歸納法揭示幾類(lèi)鹽水解的規(guī)律。
3、如何正確書(shū)寫(xiě)鹽類(lèi)水解的反應(yīng)方程式?結(jié)合離子反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)的基礎(chǔ)多加練習(xí)。
四、教學(xué)方法
這節(jié)課,我采取了實(shí)驗(yàn)探究和理論研究?jī)蓷l學(xué)習(xí)主線:
實(shí)驗(yàn)探究是使用實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)方法,探究不同類(lèi)型鹽溶液的酸堿性,揭示化學(xué)平衡理論在鹽溶液中的延伸。其目的在于使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
理論研究是能從微粒間相互作用這一微觀本質(zhì)的角度去理解鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性這一宏觀現(xiàn)象。運(yùn)用已有的化學(xué)平衡知識(shí),發(fā)掘出新知識(shí)的“生長(zhǎng)點(diǎn)”——鹽類(lèi)水解,形成科學(xué)的世界觀。
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)新課改理念,如
①引課的情境設(shè)計(jì)貼近學(xué)生、貼近實(shí)際;
②采用歸納法揭示幾類(lèi)鹽水解的規(guī)律;
③教學(xué)重、難點(diǎn)的突破采用自主合作探究方法;
④概念的建構(gòu)充分體現(xiàn)概念的科學(xué)價(jià)值。感性和理性?xún)蓷l探究主線相輔相成,使鹽類(lèi)水解的概念統(tǒng)一在化學(xué)平衡的理論體系之中。既達(dá)到理論完整,又培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
五、教學(xué)過(guò)程
Ⅰ引課(3分鐘) [實(shí)驗(yàn)并投影展示]
1、泡沫滅火器(NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液)的滅火原理。
2、NH4Cl溶液能除銹、Na2CO3溶液能除油。(前兩條貼近生產(chǎn)、生活實(shí)際)
3、在必修1第二章物質(zhì)的分類(lèi)一節(jié),科學(xué)探究中有制備Fe(OH)3膠體的實(shí)驗(yàn)(向沸水中逐滴加入1~2mL FeCl3飽和溶液),實(shí)驗(yàn)室中盛裝NaHCO3 、CH3COONa 溶液的試劑瓶使用橡膠塞。(貼近學(xué)習(xí)生活)
引課突出關(guān)鍵詞:鹽、水、酸堿性。
將關(guān)鍵詞聯(lián)立起來(lái),提出假設(shè):鹽溶液可能呈酸堿性。 設(shè)計(jì)意圖:
①問(wèn)題情境設(shè)計(jì)貼近學(xué)生、貼近實(shí)際,能激發(fā)學(xué)生求知欲,會(huì)產(chǎn)生大膽的猜測(cè)。
②充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,挖掘關(guān)鍵詞,提出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論→運(yùn)用理論。使學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)的研究方法。
③培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力。 Ⅱ?qū)W習(xí)新課(20分鐘)
[板書(shū)]一、實(shí)驗(yàn)探究——鹽溶液的酸堿性
[分組實(shí)驗(yàn)]對(duì)鹽溶液進(jìn)行酸堿性測(cè)定
[板書(shū)]溶液呈中性的有:NaCl 、 Na2SO4 溶液呈酸性的有:NH4Cl 、 AlCI3
pH
溶液呈堿性的有:CH3COONa 、 NaHCO3
pH
得出結(jié)論:鹽溶液有酸、堿、中性。
誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性
設(shè)計(jì)意圖:
①將教材圖表中七種鹽調(diào)整為六種,去Na2CO3換AlCI3,好處是不影響鹽類(lèi)水解概念的建立,卻能降低“越弱越水解”規(guī)律提煉的難度。把Na2CO3的水解放在水解方程式書(shū)寫(xiě)環(huán)節(jié)中處理。
②增加了鹽溶液pH值一項(xiàng),為鹽的水解規(guī)律“越弱越水解”的提煉做好鋪墊。 以上設(shè)計(jì)就是為了教學(xué)過(guò)程中問(wèn)題的提出更具有層次和梯度,符合認(rèn)知規(guī)律,從而發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使學(xué)生更好的參與到教學(xué)活動(dòng)中去。
[思考]
1、鹽溶液呈現(xiàn)酸性或堿性是由鹽類(lèi)的水解造成的。那么強(qiáng)酸和強(qiáng)堿所生成的鹽會(huì)不會(huì)水解呢?(由學(xué)生自主分析)
2、弱酸、弱堿的電離與鹽類(lèi)的水解有什么異同?
設(shè)計(jì)意圖:
運(yùn)用對(duì)比法,分清概念。
[設(shè)問(wèn)]鹽類(lèi)水解有哪些規(guī)律呢?
Ⅲ 找規(guī)律(3分鐘)
3、鹽類(lèi)水解的規(guī)律:有弱才水解,無(wú)弱不水解;
[設(shè)問(wèn)]相同條件下,pH值: NH4Cl > AlCI3
pH 值: NaHCO3 > CH3COONa 為什么呢?
[分析]堿性:NH3·H2O> Al(OH)3
酸性:CH3COOH >H2CO3
[結(jié)論]越弱越水解。
[小結(jié)]有弱才水解,無(wú)弱不水解;誰(shuí)弱誰(shuí)水解,誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性;越弱越水解,同強(qiáng)顯中性。
本節(jié)課同學(xué)們旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析兩個(gè)角度理解并掌握鹽類(lèi)水解的原理——鹽溶于水后在水中電離出的弱離子(弱酸酸根離子或弱堿的陽(yáng)離子)與水電離出的H+或OH結(jié)-合生成弱電解質(zhì)的過(guò)程。并在掌握鹽類(lèi)水解原理的基礎(chǔ)之上學(xué)會(huì)鹽類(lèi)水解方程式的書(shū)寫(xiě)。
高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第1章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成,化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中伴隨著能量的釋放或吸收.
一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱
(1)反應(yīng)熱的概念:
當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱(chēng)為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)熱.用符號(hào)Q表示.
(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系.
Q>0時(shí),反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng).
(3)反應(yīng)熱的測(cè)定
測(cè)定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì),可測(cè)出反應(yīng)前后溶液溫度的變化,根據(jù)體系的熱容可計(jì)算出反應(yīng)熱,計(jì)算公式如下:
Q=-C(T2-T1)
式中C表示體系的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度.實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱.
2、化學(xué)反應(yīng)的焓變
(1)反應(yīng)焓變
物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì),可以用稱(chēng)為“焓”的物理量來(lái)描述,符號(hào)為H,單位為kJ·mol-1.
反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱(chēng)為反應(yīng)焓變,用ΔH表示.
(2)反應(yīng)焓變?chǔ)與反應(yīng)熱Q的關(guān)系.
對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物).
(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)的關(guān)系:
ΔH>0,反應(yīng)吸收能量,為吸熱反應(yīng).
ΔH<0,反應(yīng)釋放能量,為放熱反應(yīng).
(4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式:
把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時(shí)表示出來(lái)的化學(xué)方程式稱(chēng)為熱化學(xué)方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1
書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①化學(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq).
②化學(xué)方程式后面寫(xiě)上反應(yīng)焓變鉛手ΔH,ΔH的單位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反應(yīng)溫度.
③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍,ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍.
3、反應(yīng)焓變的計(jì)算
(1)蓋斯定律
對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無(wú)論是一步完成,還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變一樣,這一規(guī)律稱(chēng)為蓋斯定律肆神.
(2)利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)焓變的計(jì)算.
常見(jiàn)題型是給出幾個(gè)熱化學(xué)方程式,合并出題目所求的熱化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律可知,該方程式的ΔH為上述各熱化學(xué)方程式的ΔH的代數(shù)和.
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,ΔfHmθ計(jì)算反應(yīng)焓變?chǔ).
對(duì)任意反應(yīng):aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]
二、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解
1、電解的原理
(1)電解的概念:
在直流電作用下,電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池.
(2)電極反應(yīng):以電解熔融的NaCl為例:
陽(yáng)極:與電源正極相連的電極稱(chēng)為陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl-→Cl2↑+2e-.
陰極:與電源負(fù)極相連的電極稱(chēng)為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Na++e-→Na.
總方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、電解原理的應(yīng)用
(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣.
陽(yáng)極:2Cl-→Cl2+2e-
陰極:2H++e-→H2↑
總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)銅的電解精煉.
粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽(yáng)極,精銅為陰極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液.
陽(yáng)極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-,還發(fā)生幾個(gè)副反應(yīng)
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥.
陰極反應(yīng):Cu2++槐雹嫌2e-→Cu
(3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例
待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽(yáng)極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液.
陽(yáng)極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-
陰極反應(yīng): Cu2++2e-→Cu
三、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池
1、原電池的工作原理
(1)原電池的概念:
把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱(chēng)為原電池.
(2)Cu-Zn原電池的工作原理:
如圖為Cu-Zn原電池,其中Zn為負(fù)極,Cu為正極,構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是:Zn片逐漸溶解,Cu片上有氣泡產(chǎn)生,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).該原電池反應(yīng)原理為:Zn失電子,負(fù)極反應(yīng)為:Zn→Zn2++2e-;Cu得電子,正極反應(yīng)為:2H++2e-→H2.電子定向移動(dòng)形成電流.總反應(yīng)為:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu.
(3)原電池的電能
若兩種金屬做電極,活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極;若一種金屬和一種非金屬做電極,金屬為負(fù)極,非金屬為正極.
2、化學(xué)電源
(1)鋅錳干電池
負(fù)極反應(yīng):Zn→Zn2++2e-;
正極反應(yīng):2NH4++2e-→2NH3+H2;
(2)鉛蓄電池
負(fù)極反應(yīng):Pb+SO42-PbSO4+2e-
正極反應(yīng):PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O
放電時(shí)總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.
充電時(shí)總反應(yīng):2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4.
(3)氫氧燃料電池
負(fù)極反應(yīng):2H2+4OH-→4H2O+4e-
正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-→4OH-
電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
3、金屬的腐蝕與防護(hù)
(1)金屬腐蝕
金屬表面與周?chē)镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞的過(guò)程稱(chēng)為金屬腐蝕.
(2)金屬腐蝕的電化學(xué)原理.
生鐵中含有碳,遇有雨水可形成原電池,鐵為負(fù)極,電極反應(yīng)為:Fe→Fe2++2e-.水膜中溶解的氧氣被還原,正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-→4OH-,該腐蝕為“吸氧腐蝕”,總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe(OH)3分解轉(zhuǎn)化為鐵銹.若水膜在酸度較高的環(huán)境下,正極反應(yīng)為:2H++2e-→H2↑,該腐蝕稱(chēng)為“析氫腐蝕”.
(3)金屬的防護(hù)
金屬處于干燥的環(huán)境下,或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強(qiáng)的金屬防護(hù)層,破壞原電池形成的條件.從而達(dá)到對(duì)金屬的防護(hù);也可以利用原電池原理,采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法.也可以利用電解原理,采用外加電流陰極保護(hù)法.
第2章、化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率(1、2節(jié))
原電池的反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),電解池的反應(yīng)很多不是自發(fā)進(jìn)行的,如何判定反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行呢?
一、化學(xué)反應(yīng)的方向
1、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向
放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行,即ΔH<0的反應(yīng)大多能自發(fā)進(jìn)行.有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行.如NH4HCO3與CH3COOH的反應(yīng).有些吸熱反應(yīng)室溫下不能進(jìn)行,但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行,如CaCO3高溫下分解生成CaO、CO2.
2、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向
熵是描述體系混亂度的概念,熵值越大,體系混亂度越大.反應(yīng)的熵變?chǔ)為反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差.產(chǎn)生氣體的反應(yīng)為熵增加反應(yīng),熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行.
3、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響
ΔH-TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行.
ΔH-TΔS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).
ΔH-TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行.
在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH-TΔS<0的方向進(jìn)行,直至平衡狀態(tài).
二、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、化學(xué)平衡常數(shù)
(1)對(duì)達(dá)到平衡的可逆反應(yīng),生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù),該常數(shù)稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù),用符號(hào)K表示 .
(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度),平衡常數(shù)越大,說(shuō)明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全.
(3)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān).對(duì)于給定的可逆反應(yīng),正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù).
(4)借助平衡常數(shù),可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài):當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).
2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來(lái)表示.如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為:
α(A)=
(2)平衡正向移動(dòng)不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高.提高一種反應(yīng)物的濃度,可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高.
(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計(jì)算.
3、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)溫度的影響
升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng);降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng).溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的.
(2)濃度的影響
增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng).
溫度一定時(shí),改變濃度能引起平衡移動(dòng),但平衡常數(shù)不變.化工生產(chǎn)中,常通過(guò)增加某一價(jià)廉易得的反應(yīng)物濃度,來(lái)提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率.
(3)壓強(qiáng)的影響
ΔVg=0的反應(yīng),改變壓強(qiáng),化學(xué)平衡狀態(tài)不變.
ΔVg≠0的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動(dòng).
(4)勒夏特列原理
由溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響可得出勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng).
【例題分析】
例1、已知下列熱化學(xué)方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol
寫(xiě)出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式 .
解析:依據(jù)蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的.我們可從題目中所給的有關(guān)方程式進(jìn)行分析:從方程式(3)與方程式(1)可以看出有我們需要的有關(guān)物質(zhì),但方程式(3)必須通過(guò)方程式(2)有關(guān)物質(zhì)才能和方程式(1)結(jié)合在一起.
將方程式(3)×2+方程式(2);可表示為(3)×2+(2)
得:2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)
整理得方程式(4):Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g);ΔH=-3kJ/mol
將(1)-(4)得2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g);ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)
整理得:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
答案:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
例2、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而得到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作用電解質(zhì),CO為陽(yáng)極燃?xì)?空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)?制得在650℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
陽(yáng)極反應(yīng)式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-
陰極反應(yīng)式:;
總電池反應(yīng)式:.
解析: 作為燃料電池,總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒.本題中CO為還原劑,空氣中O2為氧化劑,電池總反應(yīng)式為:2CO+O2=2CO2.用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極(即題目指的陽(yáng)極)反應(yīng)式,就可得到電池正極(即題目指的陰極)反應(yīng)式:O2+2CO2+4e-=2CO32- .
答案:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O2=2CO2
例3、下列有關(guān)反應(yīng)的方向說(shuō)法中正確的是( )
A、放熱的自發(fā)過(guò)程都是熵值減小的過(guò)程.
B、吸熱的自發(fā)過(guò)程常常是熵值增加的過(guò)程.
C、水自發(fā)地從高處流向低處,是趨向能量最低狀態(tài)的傾向.
D、只根據(jù)焓變來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向是可以的.
解析:放熱的自發(fā)過(guò)程可能使熵值減小、增加或無(wú)明顯變化,故A錯(cuò)誤.只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是片面的,要用能量判據(jù)、熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)來(lái)判斷,D錯(cuò)誤.水自發(fā)地從高處流向低處,是趨向能量最低狀態(tài)的傾向是正確的.有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行.如在25℃和1.01×105Pa時(shí),2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);ΔH=56.7kJ/mol,(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);ΔH=74.9kJ/mol,上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),又都是熵增的反應(yīng),所以B也正確.
答案:BC.
化學(xué)反應(yīng)原理復(fù)習(xí)(二)
【知識(shí)講解】
第2章、第3、4節(jié)
一、化學(xué)反應(yīng)的速率
1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的
(1)基元反應(yīng):能夠一步完成的反應(yīng)稱(chēng)為基元反應(yīng),大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的.
(2)反應(yīng)歷程:平時(shí)寫(xiě)的化學(xué)方程式是由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的總反應(yīng).總反應(yīng)中用基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱(chēng)為反應(yīng)歷程,又稱(chēng)反應(yīng)機(jī)理.
(3)不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同.同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同,反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同.
2、化學(xué)反應(yīng)速率
(1)概念:
單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢,即反應(yīng)的速率,用符號(hào)v表示.
(2)表達(dá)式:
(3)特點(diǎn)
對(duì)某一具體反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)所得的數(shù)值可能不同,但各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比.
3、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
(1)反應(yīng)速率常數(shù)(K)
反應(yīng)速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率,通常,反應(yīng)速率常數(shù)越大,反應(yīng)進(jìn)行得越快.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無(wú)關(guān),受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響.
(2)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大,減小反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率減小.
增大生成物濃度,逆反應(yīng)速率增大,減小生成物濃度,逆反應(yīng)速率減小.
(3)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響
壓強(qiáng)只影響氣體,對(duì)只涉及固體、液體的反應(yīng),壓強(qiáng)的改變對(duì)反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響.
壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)際上是濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因?yàn)閴簭?qiáng)的改變是通過(guò)改變?nèi)萜魅莘e引起的.壓縮容器容積,氣體壓強(qiáng)增大,氣體物質(zhì)的濃度都增大,正、逆反應(yīng)速率都增加;增大容器容積,氣體壓強(qiáng)減小;氣體物質(zhì)的濃度都減小,正、逆反應(yīng)速率都減小.
4、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)經(jīng)驗(yàn)公式
阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式:
式中A為比例系數(shù),e為自然對(duì)數(shù)的底,R為摩爾氣體常數(shù)量,Ea為活化能.
由公式知,當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大.可知,溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān).
(2)活化能Ea.
活化能Ea是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差.不同反應(yīng)的活化能不同,有的相差很大.活化能 Ea值越大,改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響越大.
5、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律:
催化劑大多能加快反應(yīng)速率,原因是催化劑能通過(guò)參加反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能來(lái)有效提高反應(yīng)速率.
(2)催化劑的特點(diǎn):
催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變.
催化劑具有選擇性.
催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),不引起化學(xué)平衡的移動(dòng),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率.
二、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨
1、合成氨反應(yīng)的限度
合成氨反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),同時(shí)也是氣體物質(zhì)的量減小的熵減反應(yīng),故降低溫度、增大壓強(qiáng)將有利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動(dòng).
2、合成氨反應(yīng)的速率
(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng),又使反應(yīng)速率加快,但高壓對(duì)設(shè)備的要求也高,故壓強(qiáng)不能特別大.
(2)反應(yīng)過(guò)程中將氨從混合氣中分離出去,能保持較高的反應(yīng)速率.
(3)溫度越高,反應(yīng)速率進(jìn)行得越快,但溫度過(guò)高,平衡向氨分解的方向移動(dòng),不利于氨的合成.
(4)加入催化劑能大幅度加快反應(yīng)速率.
3、合成氨的適宜條件
在合成氨生產(chǎn)中,達(dá)到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需要的條件有時(shí)是矛盾的,故應(yīng)該尋找以較高反應(yīng)速率并獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件:一般用鐵做催化劑 ,制反應(yīng)溫度在700K左右,壓強(qiáng)范圍大致在1×107Pa~1×108Pa 之間,并采用N2與H2分壓為1∶2.8的投料比.
第3章、物質(zhì)在水溶液中的行為
一、水溶液
1、水的電離
H2OH++OH-
水的離子積常數(shù)KW=[H+][OH-],25℃時(shí),KW=1.0×10-14mol2·L-2.溫度升高,有利于水的電離, KW增大.
2、溶液的酸堿度
室溫下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1,pH=7
酸性溶液:[H+]>[OH-],[ H+]>1.0×10-7mol·L-1,pH<7
堿性溶液:[H+]<[OH-],[OH-]>1.0×10-7mol·L-1,pH>7
3、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)
(1)強(qiáng)電解質(zhì)
強(qiáng)電解質(zhì)是在稀的水溶液中完全電離的電解質(zhì),強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中以離子形式存在,主要包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽,書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí)用“=”表示.
(2)弱電解質(zhì)
在水溶液中部分電離的電解質(zhì),在水溶液中主要以分子形態(tài)存在,少部分以離子形態(tài)存在,存在電離平衡,主要包括弱酸、弱堿、水及極少數(shù)鹽,書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí)用“ ”表示.
二、弱電解質(zhì)的電離及鹽類(lèi)水解
1、弱電解質(zhì)的電離平衡.
(1)電離平衡常數(shù)
在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離形成的各種離子濃度的乘積與溶液中未電離的分子濃度之比為一常數(shù),叫電離平衡常數(shù).
弱酸的電離平衡常數(shù)越大,達(dá)到電離平衡時(shí),電離出的H+越多.多元弱酸分步電離,且每步電離都有各自的電離平衡常數(shù),以第一步電離為主.
(2)影響電離平衡的因素,以CH3COOHCH3COO-+H+為例.
加水、加冰醋酸,加堿、升溫,使CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),加入CH3COONa固體,加入濃鹽酸,降溫使CH3COOH電離平衡逆向移動(dòng).
2、鹽類(lèi)水解
(1)水解實(shí)質(zhì)
鹽溶于水后電離出的離子與水電離的H+或OH-結(jié)合生成弱酸或弱堿,從而打破水的電離平衡,使水繼續(xù)電離,稱(chēng)為鹽類(lèi)水解.
(2)水解類(lèi)型及規(guī)律
①?gòu)?qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性.
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl
②強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性.
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
③強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解.
④弱酸弱堿鹽雙水解.
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
(3)水解平衡的移動(dòng)
加熱、加水可以促進(jìn)鹽的水解,加入酸或堿能抑止鹽的水解,另外,弱酸根陰離子與弱堿陽(yáng)離子相混合時(shí)相互促進(jìn)水解.
三、沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡與溶度積
(1)概念
當(dāng)固體溶于水時(shí),固體溶于水的速率和離子結(jié)合為固體的速率相等時(shí),固體的溶解與沉淀的生成達(dá)到平衡狀態(tài),稱(chēng)為沉淀溶解平衡.其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積,用Ksp表示.
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)
Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3·L-3
(2)溶度積Ksp的特點(diǎn)
Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量無(wú)關(guān),且溶液中離子濃度的變化能引起平衡移動(dòng),但并不改變?nèi)芏确e.
Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力.
2、沉淀溶解平衡的應(yīng)用
(1)沉淀的溶解與生成
根據(jù)濃度商Qc與溶度積Ksp的大小比較,規(guī)則如下:
Qc=Ksp時(shí),處于沉淀溶解平衡狀態(tài).
Qc>Ksp時(shí),溶液中的離子結(jié)合為沉淀至平衡.
Qc<Ksp時(shí),體系中若有足量固體,固體溶解至平衡.
(2)沉淀的轉(zhuǎn)化
根據(jù)溶度積的大小,可以將溶度積大的沉淀可轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀,這叫做沉淀的轉(zhuǎn)化.沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)為沉淀溶解平衡的移動(dòng).
四、離子反應(yīng)
1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件
(1)生成沉淀
既有溶液中的離子直接結(jié)合為沉淀,又有沉淀的轉(zhuǎn)化.
(2)生成弱電解質(zhì)
主要是H+與弱酸根生成弱酸,或OH-與弱堿陽(yáng)離子生成弱堿,或H+與OH-生成H2O.
(3)生成氣體
生成弱酸時(shí),很多弱酸能分解生成氣體.
(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)
強(qiáng)氧化性的離子與強(qiáng)還原性離子易發(fā)生氧化還原反應(yīng),且大多在酸性條件下發(fā)生.
2、離子反應(yīng)能否進(jìn)行的理論判據(jù)
(1)根據(jù)焓變與熵變判據(jù)
對(duì)ΔH-TΔS<0的離子反應(yīng),室溫下都能自發(fā)進(jìn)行.
(2)根據(jù)平衡常數(shù)判據(jù)
離子反應(yīng)的平衡常數(shù)很大時(shí),表明反應(yīng)的趨勢(shì)很大.
3、離子反應(yīng)的應(yīng)用
(1)判斷溶液中離子能否大量共存
相互間能發(fā)生反應(yīng)的離子不能大量共存,注意題目中的隱含條件.
(2)用于物質(zhì)的定性檢驗(yàn)
根據(jù)離子的特性反應(yīng),主要是沉淀的顏色或氣體的生成,定性檢驗(yàn)特征性離子.
(3)用于離子的定量計(jì)算
常見(jiàn)的有酸堿中和滴定法、氧化還原滴定法.
(4)生活中常見(jiàn)的離子反應(yīng).
硬水的形成及軟化涉及到的離子反應(yīng)較多,主要有:
Ca2+、Mg2+的形成.
CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
MgCO3+CO2+H2O=Mg2++2HCO3-
加熱煮沸法降低水的硬度:
Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O
或加入Na2CO3軟化硬水:
Ca2++CO32-=CaCO3↓,Mg2++CO32-=MgCO3↓
第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié)原電池
1、概念:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池_______
2、組成條件:①兩個(gè)活潑性不同的電極②電解質(zhì)溶液③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路
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)極的電解質(zhì)溶液,鹽橋中陽(yáng)離子移向正極的電解質(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↑
5、正、負(fù)極的判斷:
(1)從電極材料:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。
(2)從電子的流動(dòng)方向負(fù)極流入正極
(3)從電流方向正極流入負(fù)極
(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極,陰離子流向負(fù)極
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①__溶解的一極為負(fù)極__②增重或有氣泡一極為正極
第二節(jié)化學(xué)電池
1、電池的分類(lèi):化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池仔御、原子能電池
2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
3、化學(xué)電池的分類(lèi):一次電池、二次電池、燃料電池
一、一次電池:常見(jiàn)一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等
二、二次電池
1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復(fù)使用,又叫充電電池或蓄電池。
2、電極反應(yīng):鉛蓄電池
放電:負(fù)極(鉛):Pb+-2e?=PbSO4↓
正極(氧化鉛):PbO2+4H+++2e?=PbSO4↓+2H2O
充電:陰極:PbSO4+2H2O-2e?=PbO2+4H++
陽(yáng)極:PbSO4+2e?=Pb+
兩式可以寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng):PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O
3、目前已開(kāi)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
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)生電流的一種原電池
2、電極反應(yīng):一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫(xiě)出總的電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)的條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),不過(guò)要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。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。
當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):負(fù)極:2H2-4e?=4H+正極:O2+4e?4H+=2H2O
當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):負(fù)極:2H2+4OH?-4e?=4H2O負(fù)極:O2+2H2O+4e?=4OH?
另一種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--8?e?=7H2O;
正極:4H2O+2O2+8e?=8OH-。
電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低
四、廢棄電池的處理:回收利用
第三節(jié)電解池
一、電解原理
1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置也叫電解槽
2、電解:電流(外加直流電)通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動(dòng)的不是自發(fā)的)的過(guò)程
3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程
4、電子流向:(電源)負(fù)極—(電解池)陰極—(離子定向運(yùn)動(dòng))電解質(zhì)溶液—(電解池)陽(yáng)極—(電源)正極
5、電極名稱(chēng)及反應(yīng):
陽(yáng)極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)
陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng)
6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng):陽(yáng)極:2Cl--2e?=Cl2(氧化)陰極:Cu2++2e?=Cu(還原)
總反應(yīng)式:CuCl2=Cu+Cl2↑
7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程
☆規(guī)行晌律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書(shū)寫(xiě):
陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
陰離子放電順序:是惰性電極時(shí):S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
是活性電極時(shí):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(yáng)極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,則陽(yáng)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,則根據(jù)陰陽(yáng)離子的放電順序,依據(jù)陽(yáng)氧陰還的規(guī)律來(lái)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。
電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律
類(lèi)型電極反應(yīng)檔戚鋒特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原
分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰陽(yáng)離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大HCl
CuCl2---CuCl2
放H2生成堿型陰極:水放H2生堿
陽(yáng)極:電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大HCl
放氧生酸型陰極:電解質(zhì)陽(yáng)離子放電
陽(yáng)極:水放O2生酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅
電解水型陰極:4H++4e-==2H2↑
陽(yáng)極:4OH--4e-=O2↑+2H2ONaOH水增大增大水
H2SO4減小
Na2SO4不變
上述四種類(lèi)型電解質(zhì)分類(lèi):
(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽
(2)電解電解質(zhì)型:無(wú)氧酸,不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)
(3)放氫生堿型:活潑金屬的無(wú)氧酸鹽
(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽
二、電解原理的應(yīng)用
1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣
(1)電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法
(2)電極、電解質(zhì)溶液的選擇:
陽(yáng)極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液;M—ne—==Mn+
陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面
Mn++ne—==M
電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液
鍍銅反應(yīng)原理:陽(yáng)極(純銅):Cu-2e-=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e-=Cu,
電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液
(3)電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉:陽(yáng)極:粗銅;陰極:純銅電解質(zhì)溶液:硫酸銅
2、電冶金
(1)電冶金:使礦石中的金屬陽(yáng)離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來(lái)用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁
(2)電解氯化鈉:通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl==Na++Cl—
通直流電后:陽(yáng)極:2Na++2e—==2Na陰極:2Cl——2e—==Cl2↑
☆規(guī)律總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無(wú)外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽(yáng)極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。
(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無(wú)外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。
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☆原電池,電解池,電鍍池的比較
性質(zhì)類(lèi)別
原電池電解池電鍍池
定義
(裝置特點(diǎn))將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬
反應(yīng)特征自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)
裝置特征無(wú)電源,兩級(jí)材料不同有電源,兩級(jí)材料可同可不同有電源
形成條件活動(dòng)性不同的兩極
電解質(zhì)溶液
形成閉合回路兩電極連接直流電源
兩電極插入電解質(zhì)溶液
形成閉合回路1鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接負(fù)極;2電鍍液必須含有鍍層金屬的離子
電極名稱(chēng)負(fù)極:較活潑金屬
正極:較不活潑金屬(能導(dǎo)電非金屬)陽(yáng)極:與電源正極相連
陰極:與電源負(fù)極相連名稱(chēng)同電解,但有限制條件
陽(yáng)極:必須是鍍層金屬
陰極:鍍件
電極反應(yīng)負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失去電子
正極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子的電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陽(yáng)極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失去電子,或電極金屬失電子
陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得到電子
陽(yáng)極:金屬電極失去電子
陰極:電鍍液中陽(yáng)離子得到電子
電子流向負(fù)極→正極電源負(fù)極→陰極
電源正極→陽(yáng)極同電解池
溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)
陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)
陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)同電解池
聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
☆☆原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖:
陽(yáng)極(失)e-正極(得)e-負(fù)極(失)e-陰極(得)
第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
(1)金屬腐蝕內(nèi)容:(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子失去電子而被氧化的過(guò)程
(3)金屬腐蝕的分類(lèi):
化學(xué)腐蝕—金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕
電化學(xué)腐蝕—不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。
化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較
電化腐蝕化學(xué)腐蝕
條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸
現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生
本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過(guò)程金屬被氧化的過(guò)程
關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重
(4)電化學(xué)腐蝕的分類(lèi):
析氫腐蝕——腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出
①條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)
②電極反應(yīng):負(fù)極:Fe–2e-=Fe2+
正極:2H++2e-=H2↑
總式:Fe+2H+=Fe2++H2↑
吸氧腐蝕——反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣
①條件:中性或弱酸性溶液
②電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe–4e-=2Fe2+
正極:O2+4e-+2H2O=4OH-
總式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
離子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2
生成的Fe(OH)2被空氣中的O2氧化,生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3?xH2O(鐵銹主要成分)
規(guī)律總結(jié):金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:
電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕
防腐措施由好到壞的順序如下:
外接電源的陰極保護(hù)法>犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法>有一般防腐條件的腐蝕>無(wú)防腐條件的腐蝕
二、金屬的電化學(xué)防護(hù)
1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)
(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化
應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備
負(fù)極:鋅塊被腐蝕;正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù)
(2)外加電流的陰極保護(hù)法
原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕
應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽(yáng)極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。
2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金
3、把金屬與腐蝕性試劑隔開(kāi):電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等