專題6-化學(xué)反應(yīng)與能量變化

1、返回目錄返回目錄 1. 1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。應(yīng)方程式。 2. 2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。 3. 3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。防止金屬腐蝕的措施。 返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄(3)單池原電池和鹽橋原電池的對比單池原電池和鹽橋原電池的對比單池原電池單池原電池鹽橋原電池鹽橋原電池裝裝置置圖圖返回目錄

2、返回目錄單池原電池單池原電池鹽橋原電池鹽橋原電池相同點相同點負(fù)極：負(fù)極：Zn2e=Zn2正極：正極：Cu22e=Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2不同點不同點Zn在在CuSO4溶液中直接接溶液中直接接觸觸Cu2，會有一部分，會有一部分Zn與與Cu2直接反應(yīng)，該裝置直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度化成了熱能，裝置的溫度會升高會升高Zn和和CuSO4溶液在兩個溶液在兩個半電池中，半電池中，Zn與與Cu2不直接接觸，不存在不直接接觸，不存在Zn與與Cu2直接反應(yīng)的過程，直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能

3、轉(zhuǎn)化成所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長持續(xù)時間長 化學(xué)電源化學(xué)電源 返回目錄返回目錄MnOMnO2 22H2H2 2O O2e2e=Mn(OH)=Mn(OH)2 22OH2OHZnZn2OH2OH2e2e=ZnO=ZnOH H2 2O O返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 3燃料電池燃料電池 氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。和堿性兩種。酸性酸性堿性堿性負(fù)極反負(fù)極反應(yīng)式應(yīng)式正極反正極反應(yīng)式應(yīng)式電池總電池總反應(yīng)式反應(yīng)式2H2O2=2H2O高考選項正誤判斷高考選項正誤判斷返回目

4、錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 金屬腐蝕與防護金屬腐蝕與防護 1 1金屬腐蝕金屬腐蝕 (1) (1)定義：金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)定義：金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生生_或或_作用而遭到破作用而遭到破壞。壞。 (2) (2)本質(zhì)：金屬原子本質(zhì)：金屬原子_而被氧而被氧化?；?。 (3) (3)鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕返回目錄返回目錄化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)電化學(xué)失電子失電子類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈酸性水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性正極反應(yīng)正極反應(yīng)(C)_負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)(Fe)_返回目錄返回目錄

5、原電池原電池正正負(fù)負(fù)類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕其他反應(yīng)其他反應(yīng)Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(Fe2O3xH2O)聯(lián)系聯(lián)系兩種腐蝕相繼發(fā)生，吸氧腐蝕更普遍兩種腐蝕相繼發(fā)生，吸氧腐蝕更普遍返回目錄返回目錄電解電解陰陰陽陽高考選項正誤判斷高考選項正誤判斷返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 忽視電池介質(zhì)對電極反應(yīng)式的影響忽視電池介質(zhì)對電極反應(yīng)式的影響返回目錄返回目錄 書寫電極反應(yīng)式時，應(yīng)注意介質(zhì)的影響，書寫電極反

6、應(yīng)式時，應(yīng)注意介質(zhì)的影響，注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并。如在堿性介質(zhì)解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并。如在堿性介質(zhì)中不會生成中不會生成COCO2 2、H H、AlAl3 3 應(yīng)生成應(yīng)生成Al(OH)Al(OH)3 3或或Al(OH)Al(OH)4 4 等，而在酸性介質(zhì)等，而在酸性介質(zhì)中，不會生成中，不會生成COCO、OHOH( (應(yīng)生成應(yīng)生成COCO2 2、H H2 2O)O)等。等。返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 1

7、. 1.了解電解池的工作原理。了解電解池的工作原理。 2. 2.能寫出電極反應(yīng)和電解池反應(yīng)的方程式。能寫出電極反應(yīng)和電解池反應(yīng)的方程式。 返回目錄返回目錄 一一電解池的工作原理電解池的工作原理 1 1電解：讓電解：讓_通過電解質(zhì)溶通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，在兩個電極上分別發(fā)液或熔融的電解質(zhì)，在兩個電極上分別發(fā)生生_和和_的過程。的過程。 2 2電解池電解池( (也叫電解槽也叫電解槽) )：把：把_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置。 3 3電解原理圖解電解原理圖解返回目錄返回目錄直流電直流電氧氧化化反反應(yīng)應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)電能電能化學(xué)能化學(xué)能正正氧化氧化負(fù)負(fù)還原還原提醒提醒當(dāng)金屬做陽極當(dāng)金屬做陽

8、極(除金、鉑外除金、鉑外)，陽極優(yōu)先于溶液，陽極優(yōu)先于溶液的離子失電子而溶解！的離子失電子而溶解！返回目錄返回目錄高考選項正誤判斷高考選項正誤判斷返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 二電解規(guī)律二電解規(guī)律 以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型返回目錄返回目錄4H4H4e4e=2H=2H2 24OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2 水水類型類型電極反應(yīng)特點電極反應(yīng)特點實例實例電解電解對象對象電解電解質(zhì)濃質(zhì)濃度度pH電解電解質(zhì)復(fù)質(zhì)復(fù)原原電解電解水型水型陰：陰：_陽：陽：_H2SO4NaOHNa2SO4電解電解電解

9、電解質(zhì)型質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放陽離子分別在兩極放電電HCl增大增大CuCl2增大增大減小減小加水加水增大增大增大增大加水加水增大增大不變不變加水加水電解質(zhì)電解質(zhì)減小減小通氯化氫通氯化氫電解質(zhì)電解質(zhì)減小減小通氯化銅通氯化銅返回目錄返回目錄類型類型電極反應(yīng)特點電極反應(yīng)特點實例實例電解電解對象對象電解電解質(zhì)濃質(zhì)濃度度pH電解電解質(zhì)復(fù)質(zhì)復(fù)原原放放H2生堿生堿型型陰：陰：_陽：陽：_NaCl電解電解質(zhì)和質(zhì)和水水生成生成新電新電解質(zhì)解質(zhì)放放O2生生堿型堿型陰：陰：_陽：陽：_CuSO4電解電解質(zhì)和質(zhì)和水水生成生成新電新電解質(zhì)解質(zhì)電解質(zhì)陰離子放電電解質(zhì)陰離子放電H H2

10、2O O放氫生堿放氫生堿通氯化氫通氯化氫增大增大電解質(zhì)陽離子放電電解質(zhì)陽離子放電H H2 2O O放電生酸放電生酸減小減小加氧化銅加氧化銅高考選項正誤判斷高考選項正誤判斷返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 三電解原理的應(yīng)用三電解原理的應(yīng)用 返回目錄返回目錄2H2H2e2e=H=H2 2 2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2 鍍層金屬鍍層金屬待鍍的金屬制品待鍍的金屬制品含有鍍層含有鍍層金屬離子金屬離子的溶液的溶液返回目錄返回目錄純銅純銅粗銅粗銅CuSOCuSO4 4溶液溶液活潑金屬活潑金屬鈉、鈣、鎂、鋁鈉、鈣、鎂、鋁高考選項正誤判斷

11、高考選項正誤判斷返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄 混淆原電池與電解池的電子流向與離子流向返回目錄返回目錄 試答試答 _ 警示警示 1. 1.忽視酸性介質(zhì)對電極方程忽視酸性介質(zhì)對電極方程式書寫的影響。式書寫的影響。 2 2忽視電解池和原電池中電解質(zhì)溶液中忽視電解池和原電池中電解質(zhì)溶液中沒有電子的移動，而是離子的定向移動。沒有電子的移動，而是離子的定向移動。 返回目錄返回目錄第十八單元第十八單元電解池工作原理及應(yīng)用電解池工作原理及應(yīng)用典典型型易易錯錯必必糾糾返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄返回目錄專專題題強強化化訓(xùn)訓(xùn)練練專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目

12、錄 環(huán)境和能源是當(dāng)今世界的兩大主題，也是高考的熱點。環(huán)境和能源是當(dāng)今世界的兩大主題，也是高考的熱點。近年來近年來“低碳生活低碳生活”、“節(jié)能減排節(jié)能減排”等名詞屢屢出現(xiàn)在高等名詞屢屢出現(xiàn)在高考試題中。對新型能源，如太陽能、風(fēng)能、潮汐能以及再考試題中。對新型能源，如太陽能、風(fēng)能、潮汐能以及再生性能源如燃料乙醇等常常以生性能源如燃料乙醇等常常以STSE試題的形式出現(xiàn)在高考試題的形式出現(xiàn)在高考中的選擇題中；而對新型化學(xué)電源的考查則主要以原電池中的選擇題中；而對新型化學(xué)電源的考查則主要以原電池原理和電解原理為基礎(chǔ)進行綜合考查，例如浙江高考中，原理和電解原理為基礎(chǔ)進行綜合考查，例如浙江高考中，2009年

13、的鋰電池、年的鋰電池、2010年的車載電池、年的車載電池、2011年酶催化與綠年酶催化與綠色化學(xué)及色化學(xué)及2012年光解水及制取重鉻酸鉀等。年光解水及制取重鉻酸鉀等。 主題一節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟、低碳主題一節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟、低碳生活生活 節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放。害物排放。 “低碳低碳”就是指生活作息時所耗用的能就是指生活作息時所耗用的能量要盡量減少，從而減低碳，特別是二氧量要盡量減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對大氣的污染，化碳的排放量，從而減少對大氣的污染，減緩生態(tài)惡化。減緩生態(tài)惡化。 低碳生活的途徑有：減少食物加工過低碳生

14、活的途徑有：減少食物加工過程，注意節(jié)約用電，盡量購買本地的、當(dāng)程，注意節(jié)約用電，盡量購買本地的、當(dāng)季的食物，盡量減少私家車的使用，減少季的食物，盡量減少私家車的使用，減少使用一次性餐具，盡量使用太陽能等代替使用一次性餐具，盡量使用太陽能等代替化石燃料，多用電子郵件、化石燃料，多用電子郵件、MSN、QQ等即等即時通訊工具，少用傳真打印機等。低碳經(jīng)時通訊工具，少用傳真打印機等。低碳經(jīng)濟包括：發(fā)展氫能和太陽能、提高原子利濟包括：發(fā)展氫能和太陽能、提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)、限制塑料制品的使用率，發(fā)展綠色化學(xué)、限制塑料制品的使用等。用等。返回目錄返回目錄專專題題知知能能雙雙升升專題提升六專題提升六節(jié)

15、能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升 主題二生物質(zhì)能與環(huán)保主題二生物質(zhì)能與環(huán)保 生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。種有機體，包括所有的動植物和微生物。而

16、所謂生物質(zhì)能，就是太陽能以化學(xué)能形而所謂生物質(zhì)能，就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)能的原始能量來種可再生的碳源。生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽，所以從廣義上講，生物質(zhì)能是源于太陽，所以從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。目前

17、，很多國家太陽能的一種表現(xiàn)形式。目前，很多國家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。有機都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。有機物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，通常包的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，通常包 返回目錄返回目錄專專題題知知能能雙雙升升專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升括木材及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植括木材及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等。物、城市和工業(yè)有機

18、廢棄物、動物糞便等。返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升 主題三主題三氫能與燃料電池 氫作為化學(xué)能的載體，在空氣中燃燒氫作為化學(xué)能的載體，在空氣中燃燒后的產(chǎn)物只有水，不污染環(huán)境，因此氫是后的產(chǎn)物只有水，不污染環(huán)境，因此氫是一種清潔的能量載體；但氫能和電

19、能一樣，一種清潔的能量載體；但氫能和電能一樣，沒有直接的資源蘊藏，都需要從別的一次沒有直接的資源蘊藏，都需要從別的一次能源轉(zhuǎn)化得到，故氫能是一種二次能源。能源轉(zhuǎn)化得到，故氫能是一種二次能源。氫能的獲得只能尋求新型的能源分解水，氫能的獲得只能尋求新型的能源分解水，而不是尋求高效催化劑使水分解。而不是尋求高效催化劑使水分解。返回目錄返回目錄專專題題知知能能雙雙升升專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能

20、能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升 主題主題四四

21、新型化學(xué)電源新型化學(xué)電源 以新型電池的研制開發(fā)為素材對原電以新型電池的研制開發(fā)為素材對原電池原理以及電解原理的考查是高考命題的池原理以及電解原理的考查是高考命題的熱點題型，涉及的主要問題有：熱點題型，涉及的主要問題有： (1)正、負(fù)極的判斷：一般來說，題目正、負(fù)極的判斷：一般來說，題目都會給出反應(yīng)的總反應(yīng)式，可直接根據(jù)化都會給出反應(yīng)的總反應(yīng)式，可直接根據(jù)化合價的變化來判斷，所含元素化合價升高合價的變化來判斷，所含元素化合價升高的物質(zhì)必為負(fù)極材料或在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，的物質(zhì)必為負(fù)極材料或在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，反之則為正極材料或在正極發(fā)生反應(yīng)。而反之則為正極材料或在正極發(fā)生反應(yīng)。而充電時，實質(zhì)上為電解，正極

22、接正極，負(fù)充電時，實質(zhì)上為電解，正極接正極，負(fù)極接負(fù)極。極接負(fù)極。返回目錄返回目錄專專題題知知能能雙雙升升專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源 (2) (2)電子的流向和電解質(zhì)溶液中離子電子的流向和電解質(zhì)溶液中離子的流向：外電路電子流向與電流相反，從的流向：外電路電子流向與電流相反，從負(fù)極流向正極；電源內(nèi)電路即電解質(zhì)溶液，負(fù)極流向正極；電源內(nèi)電路即電解質(zhì)溶液，陽離子流向與電流相同，流向正極，陰離陽離子流向與電流相同，流向正極，陰離子流向與電流方向相反，流向負(fù)極。子流向與電流方向相反，流向負(fù)極。 (3) (3)電極反應(yīng)式的書寫：負(fù)極失去電極反應(yīng)式的書寫：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反

23、應(yīng)；正極上，溶液中陽離電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上，溶液中陽離子子( (或氧化性強的離子或氧化性強的離子) )得到電子，發(fā)生還得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，充電時則正好相反；兩電極轉(zhuǎn)原反應(yīng)，充電時則正好相反；兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，符合正極反應(yīng)加負(fù)極反應(yīng)移電子數(shù)守恒，符合正極反應(yīng)加負(fù)極反應(yīng)等于電池反應(yīng)的原則；注意電極產(chǎn)物是等于電池反應(yīng)的原則；注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并。反應(yīng)合并。返回目錄返回目錄專專題題知知能能雙雙升升專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源專專題題知知能能雙雙升升返回目錄返回目錄專題提升六專題提升六節(jié)能減排與新型