高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí):化學(xué)反應(yīng)與能量變化_第1頁
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文檔簡介

化學(xué)反應(yīng)與能量變化高考二輪專題復(fù)習(xí)編輯ppt一、反應(yīng)熱焓變編輯ppt

化學(xué)反應(yīng)過程中,當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時,所吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱.符號:ΔH單位:kJ/mol或kJ?mol-1在恒溫、恒壓的條件下,化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變編輯ppt吸熱反應(yīng)生成物反應(yīng)物能量圖1吸收熱量放出熱量反應(yīng)過程中能量變化曲線圖:生成物圖2反應(yīng)物能量放熱反應(yīng)編輯ppt規(guī)律:設(shè)E反:反應(yīng)物的能量之和E生:生成物的能量之和(1)若E反>E生,(2)若E反<E生,放出能量放熱反應(yīng)吸收能量吸熱反應(yīng)反應(yīng)熱:△H=E生-E反

吸熱反應(yīng):△H>0或者值為“+”放熱反應(yīng):△H<0或者值為“-”編輯ppt吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中

熱量的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中

熱量的反應(yīng)反應(yīng)吸收放出

編輯ppt常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)燃料的燃燒中和反應(yīng)金屬與酸大多數(shù)化合反應(yīng)C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大多數(shù)分解反應(yīng)編輯ppt問題探究:從本質(zhì)上分析化學(xué)反應(yīng)為什么伴隨能量的變化化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么?化學(xué)鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂需要

能量,新鍵形成會

能量。放出吸收編輯ppt結(jié)論:一個化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小編輯ppt小結(jié):△H=E(生成物)-E(反應(yīng)物)△H=反應(yīng)物鍵能-生成物鍵能編輯ppt1.書寫步驟(1)寫出化學(xué)方程式(2)注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)(3)標(biāo)明焓變△H(注意單位和+、-)☆要注明反應(yīng)的溫度和壓強(中學(xué)一般不注明,為一個大氣壓,250C)編輯ppt二、熱化學(xué)方程式編輯ppt寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:1.已知在1×105Pa,298K條件下,2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量,2.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-484kJ·mol-1C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-13.46gC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)

和H2O(l),放出1366.8KJ熱量。C2H5OH

(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8KJ·mol-1編輯ppt已知鍵能:N≡N:946KJ/mol,H-H:436KJ/mol,H-N:391KJ/mol,寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。[練習(xí)]編輯ppt書寫熱化學(xué)方程式注意事項:(1)反應(yīng)物和生成物要標(biāo)明其聚集狀態(tài),用g、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。(2)△H

標(biāo)明恒壓、恒溫條件下反應(yīng)放出或吸收的熱量,放熱為負(fù),吸熱為正。(3)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)不表示分子個數(shù),只表示物質(zhì)的量,可是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。(4)對于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其△H

也不同,即△H的值與計量數(shù)成正比。編輯ppt(5)當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行時,

△H數(shù)值不變,但符號相反.(6)可逆反應(yīng)中的△H數(shù)值是指該反應(yīng)完全進(jìn)行時的數(shù)值.編輯ppt2.熱化學(xué)方程式的意義質(zhì)→量→能1)表示什么物質(zhì)參加反應(yīng),結(jié)果生成什么物質(zhì)2)反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比3)反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。編輯ppt1、下列說法不正確的是()A、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化B、放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生C、需要加熱條件的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D、化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量E、分解反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)F、物質(zhì)燃燒放出熱量BCE鞏固練習(xí):編輯ppt2、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰,已知破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1molH-O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()A.2Q1+Q2>4Q3

B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3

D.Q1+Q2=Q3B編輯ppt3、在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是()A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2B

編輯ppt4、1molC與1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molCO和1molH2,需要吸收131.5kJ的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。5、沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時,放出445kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A、2CH4(g)+4O2(g)

=2CO2(g)

+4H2O(l)

ΔH=+890kJ/molB、CH4+2O2=CO2+H2OΔH=-890kJ/molC、CH4(g)+2O2(g)

=CO2(g)

+2H2O(l)

ΔH=-890kJ/molD、1/2CH4(g)+O2(g)

=1/2CO2(g)

+H2O(l)

ΔH=-890kJ/molC編輯ppt6、已知(1)H2(g)+1/2O2(g)

=H2O(g)

ΔH1=

akJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)

=2H2O(g)

ΔH2=

bkJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)

=H2O(l)

ΔH3=

ckJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)

=2H2O(l)

ΔH4=

dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0

C編輯ppt編輯pptH+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);=-57.3kJ/molH在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時放出的熱量。研究條件:稀溶液反應(yīng)物:酸與堿生成物及其物質(zhì)的量:1mol放出的熱量:57.3kJ/mol注:強酸與弱堿反應(yīng),強堿與弱酸、弱酸和弱堿反應(yīng)生成1molH2O放出的熱小于57.3KJ/mol1、中和熱:編輯ppt三、反應(yīng)熱的測量與計算編輯ppt2、中和熱的測定⑴實驗藥品:0.50mol/L和0.50mol/L的鹽酸和0.50mol/L和0.50mol/L的氫氧化鈉溶液⑵實驗儀器:簡易量熱計編輯ppt編輯ppt⑶實驗原理:ΔH=

-4.18m△t×10-30.025kJ/mol編輯ppt(4)實驗步驟:1.組裝量熱器在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如上圖所示。

編輯ppt用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。2藥品取用

用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫度,記入下表。編輯ppt把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(注意不要灑到外面)。立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。3酸堿混合4數(shù)據(jù)處理5重復(fù)以上實驗兩次編輯ppt[議一議]你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.4kJ/mol,若不是,分析產(chǎn)生誤差的原因6可能的原因有:1>.量取溶液的體積有誤差2>藥品的選用不當(dāng)引起的誤差3>實驗過程中有液體灑在外面。編輯ppt4>.混合酸、堿溶液時,動作緩慢,導(dǎo)致實驗誤差5>.隔熱操作不到位,致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差6>.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差。編輯ppt問題探究1、大、小燒杯放置時,為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?減少熱量損失編輯ppt2、酸、堿混合時,為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?問題探究減少熱量損失編輯ppt3、實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?為什么?問題探究不能。因為銅絲易導(dǎo)熱,使熱量損失較大編輯ppt問題探究4、有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進(jìn)行上述實驗,測得的中和熱數(shù)值會更加準(zhǔn)確。為什么?可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測得的熱量更加準(zhǔn)確。編輯ppt問題探究4、判斷下列實驗操作對中和熱測定的數(shù)值有如何影響?填變大變小或者不變。①大燒杯上沒有蓋硬紙板②用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行實驗③用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實驗④實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行實驗變小變小變小不變編輯ppt1、為了減小誤差。某同學(xué)在實驗中兩次測定中和熱。第一次是用50mL0.50mol/L的鹽酸和50mL0.50mol/L氫氧化鈉,第二次是用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.50mol/L的NaOH溶液。請你預(yù)測該同學(xué)兩次測得的中和熱結(jié)果

(相等或者不相等)。概念辨析相等編輯ppt概念辨析2、若將1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸,恰好完全反應(yīng)時的熱效應(yīng)分別為△H1、△H2、△H3;則三者的大小關(guān)系為

?!鱄1>△H3>△H2編輯ppt討論:是不是任一反應(yīng)的反應(yīng)熱均能直接測出?如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱:①

C(s)+1/2O2(g)==CO(g);ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③

則ΔH1+ΔH2=ΔH3

ΔH1=ΔH3-ΔH2

=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol應(yīng)用了什么規(guī)律?編輯ppt蓋斯定律?

不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的?;瘜W(xué)反應(yīng)的焓變(ΔH)只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。編輯ppt編輯ppt如何理解蓋斯定律?ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系?ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2編輯ppt某次發(fā)射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃燒,生成N2、液態(tài)H2O。已知:N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下,請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

例題編輯ppt例題已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol求:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的△H3=

。-110.5kJ/mol編輯ppt已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H1=-241.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H2=-285.8kJ/molH2O(l)=H2O(g);

則△H1、△H2、△H3的關(guān)系

△H1=△H2+△H3課堂練習(xí)△H3=+44.0kJ/mol編輯ppt已知:金剛石、石墨的熱化學(xué)方程式:C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.4kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol則石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)熱△H=

,兩物質(zhì)中

較為穩(wěn)定。+1.9kJ/mol石墨課堂練習(xí)編輯ppt四、能源的充分利用編輯ppt(一)、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱1、定義:在101kPa時,lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的反應(yīng)熱.熱值定義:在101kPa時,lg物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.編輯ppt2、注意:①燃燒的條件是在101kPa;②可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn),因此書寫熱化學(xué)方程式時,其它物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示;③物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng),所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時的△H均為負(fù)值;④燃燒要完全,如H2S的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成SO2,而不是生成S的不完全燃燒;⑤生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物,C的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成CO2,而不是CO;H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成H2O(l),而不是H2O(g)。如:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol編輯ppt【思考】燃燒放出的熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱有什么不同?答:①燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān),燃燒的物質(zhì)越多,放出的熱量就越多,而標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定是1mol的可燃物;②研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài),而研究標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以,不同量的同一物質(zhì)完全燃燒,放出的熱量可能不同,但標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一定的。編輯ppt概念辨析:1.下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是:()A.碳和一氧化碳B.1mol碳和2mol碳C.1mol乙炔和2mol碳D.淀粉和纖維素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);=-285.8

kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);=-241.8

kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);=-483.6

kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);=-571.6

kJ/molH2.已知熱化學(xué)方程式:則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為:________285.8kJ/mol編輯ppt297kJ·mol-1S

(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-297kJ·mol-13、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的計算例:10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)SO2,放出的熱量能使500gH2O溫度由18℃升至62.4℃,則硫磺的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為

,熱化學(xué)方程式為

。(已知每克水溫度每升高1℃所需熱量為4.18J)編輯ppt4、研究物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時產(chǎn)生熱量的多少,以便更好地控制反應(yīng)條件,充分利用能源。編輯ppt5、小結(jié):標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量;不同反應(yīng)物,標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不同。生成1mol水時放出的熱量;強酸與強堿的中和熱都約為57.3kJ/mol

。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點不同點能量變化H標(biāo)準(zhǔn)含義放熱反應(yīng)H<0;單位:kJ/mol1mol可燃物生成1mol水編輯ppt(二)、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)思考下列問題:1、世界上最重要的化石燃料有哪些?有何優(yōu)點?2、廣義講,哪些物質(zhì)可稱為燃料?3、從資源蘊藏、開采、運輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護(hù)等方面探討煤作燃料的利弊。4、我國能源利用現(xiàn)狀?如何調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向?5、新能源的特點?哪些是認(rèn)為最有希望的新能源?編輯ppt1、世界上最重要的化石燃料:煤(主要成分C)、石油(主要為烴的混合物,其中重要產(chǎn)物汽油的主要成分為辛烷C8H18)、天然氣(主要成分甲烷)。優(yōu)點:燃燒熱都很高。2、廣義講,能夠發(fā)生燃燒,反應(yīng)放出熱量的物質(zhì)都可稱為燃料。3、煤作燃料的利弊從化學(xué)的角度,煤的燃燒熱雖高,但燃燒反應(yīng)速率慢,熱量利用率低;且煤是重要的化工原料,把煤作燃料燒掉不僅會產(chǎn)生SO2等有害氣體和煙塵,而且浪費資源。編輯ppt

從資源、環(huán)境的角度,煤是我國儲量最多的能源資源,應(yīng)充分利用。但煤的形成需經(jīng)數(shù)億年的時間,屬于不可再生能源,且大量開采雖成本較低,但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隱患。煤的直接燃燒是一種低效的利用,且對環(huán)境會造成污染。從綜合經(jīng)濟效益角度,通過清潔煤技術(shù),如煤的液化和氣化,及實行煙氣凈化脫硫等,減少燃燒煤的對環(huán)境的污染,提高煤燃燒的熱利用率。4、我國是少數(shù)以煤為主要能源的國家,且煤燃燒的熱利用率較低。編輯ppt

我國調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向:一方面,要提高煤燃燒的熱利用率;另一方面,降低煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率,節(jié)約油氣資源,加快開發(fā)水電、核電和新能源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。5、新能源的特點:資源豐富,可再生,對環(huán)境無污染或很少污染。最有希望的新能源:太陽能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。編輯ppt練習(xí):1、在一定條件下,CO和

CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:

由1molCO和3mol

CH4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時,釋放的熱量為()A.2912kJB.2953kJC.3236kJD.3867kJB;△H

=-566kJ/mol;△H

=-890kJ/mol編輯pptH2(g)=2H(g)△H=+Q11/2O2(g)=O(g)△H=+Q22H(g)+O(g)=H2O(g)△H=-Q3H2O(g)=H2O(l)△H=-Q4H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-Q5試指出Q5與Q1、Q2、Q3、Q4的關(guān)系。

2、已知下列反應(yīng):編輯ppt3、

若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將H2和O2組成的混合氣體點燃爆炸后再恢復(fù)到標(biāo)況,氣體體積減少了33.6L,則反應(yīng)放出的熱量是___________kJ。286;△H

=-484kJ/mol;△H

=-572kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)編輯ppt4、已知熱化學(xué)方程式

現(xiàn)有12克純炭不完全燃燒,所得氣體中CO占

3/4體積,與12克純炭完全燃燒相比較,此反應(yīng)損失了多少熱量?編輯ppt5、發(fā)射衛(wèi)星用肼

N2H4為燃料和NO2作氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2

H2O(g)。已知:①

+2H2O(g)那么發(fā)射衛(wèi)星時,燃燒1mol肼與NO2放出的熱量是

kJ。567.6編輯ppt五、原電池編輯ppt1、原電池是______________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_______________反應(yīng)。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氧化還原反應(yīng)2、如右圖所示,組成的原電池:(1)當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時:Zn電極是____(填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是______(填“氧化”或“還原”,下同)反應(yīng);Cu電極是______極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng)。(2)當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時:Zn電極是____極,其電極反應(yīng)為_____________,該反應(yīng)是________反應(yīng);Cu電極是____極,其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)_________反應(yīng).負(fù)Zn-2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑還原負(fù)Zn-2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu還原編輯ppt氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液鹽橋失e,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑陰離子陽離子總反應(yīng):負(fù)極正極2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式)(化學(xué)方程式)電極反應(yīng)正極:負(fù)極:(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))陽離子原電池原理(參考第二教材P116)外電路內(nèi)電路編輯ppt與原電池相關(guān)的概念1.電路:外電路內(nèi)電路電子流向:負(fù)極流向正極電流方向:正極流向負(fù)極陰離子流向負(fù)極陽離子流向正極2.電極:正極:電子流入的一極負(fù)極:電子流出的一極3.電極反應(yīng)式:正極:2H++2e-=H2↑負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+4.總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2↑編輯ppt?提出問題:上圖是我們在必修2中學(xué)習(xí)過的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池,如果用它做電源,不但效率低,而且時間稍長電流就很快減弱,因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢?有沒有什么改進(jìn)措施?學(xué)生討論:造成的主要原因:由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡,把銅極跟稀硫酸逐漸隔開,這樣就增加了電池的內(nèi)阻,使電流不能暢通。這種作用稱為極化作用。一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象,設(shè)計如下圖所示的原電池裝置,你能解釋它的工作原理嗎?編輯ppt實驗探究實驗現(xiàn)象:分析:改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流?鹽橋在此的作用是什么?有鹽橋存在時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),即有電流通過電路。取出鹽橋,電流計指針即回到零點,說明沒有電流通過。鹽橋制法:1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙),將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管,用棉花都住管口即可。編輯ppt鹽橋的作用:(1)使整個裝置構(gòu)成通路,代替兩溶液直接接觸。得出結(jié)論

由于鹽橋(如KCl)的存在,其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移,陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移,分別中和過剩的電荷,保持溶液的電中性,因而放電作用不間斷地進(jìn)行,一直到鋅片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質(zhì)溶液與KCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。(2)平衡電荷。

在整個裝置的電流回路中,溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。Zn失去電子形成的Zn2+進(jìn)入ZnSO4溶液,ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時,CuSO4則由于Cu2+

變?yōu)镃u,使得SO42-相對較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中性,這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片,造成電流中斷。編輯ppt請同學(xué)們思考:上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的?指出電池的正負(fù)極,并分別寫出其中負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。ZnSO4溶液CuSO4溶液負(fù)極(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極(銅片):Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))電池反應(yīng)(總化學(xué)方程式):Zn+Cu2+=Zn2++Cu電池符號:

Zn︱ZnSO4‖

CuSO4

︱Cu負(fù)極鹽橋正極一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究?編輯ppt二、由兩個半電池組成原電池的工作原理(1)把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進(jìn)行,再以適當(dāng)方式連接,可以獲得電流。①在這類電池中,用還原性較強的物質(zhì)作為負(fù)極,負(fù)極向外電路提供電子;用氧化性較強的物質(zhì)作為正極,正極從外電路得到電子。②在原電池的內(nèi)部,兩極浸在電解質(zhì)溶液中,并通過陰陽離子的定向運動而形成內(nèi)電路。(2)探究組成原電池的條件練習(xí):鋅銅原電池產(chǎn)生電流時,陽離子()A移向Zn極,陰離子移向Cu極B移向Cu極,陰離子移向Zn極C和陰離子都移向Zn極D和陰離子都移向Cu極B編輯ppt(2)組成原電池的條件(1)有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物)作電極。(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。

(3)兩極相連形成閉合電路。

(4)內(nèi)部條件:能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。編輯pptABCDEFMN1.下列哪幾個裝置能形成原電池?OVXVVXXXV原電池構(gòu)成條件典型例題:V編輯ppt2.一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是()C原電池構(gòu)成條件ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例題:編輯ppt(3)原電池的正負(fù)極的判斷方法

微觀判斷(根據(jù)電子流動方向)電子流出的極電子流入的極——負(fù)極——正極較活潑的電極材料較不活潑的電極材料質(zhì)量增加的電極工作后質(zhì)量減少的電極——負(fù)極——正極——正極——負(fù)極工作后,有氣泡冒出的電極為正極發(fā)生氧化反應(yīng)的極發(fā)生還原反應(yīng)的極宏觀判斷:①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)③根據(jù)電極增重還是減重④根據(jù)電極有氣泡冒出:——負(fù)極——正極編輯ppt1.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時,鋅為負(fù)極,此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.CuB2.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH()A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C典型例題:編輯ppt3.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負(fù)極;c、d相連時,電流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時,b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()A.a(chǎn)>b>c>dB.a(chǎn)>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>aB編輯ppt4、如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(D)A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)C.鐵圈向下傾斜,銀圈向上傾斜D.銀圈向下傾斜,鐵圈向上傾斜編輯ppt(4)電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池,鋅作負(fù)極,銅作正極②金屬和非金屬。如鋅錳干電池,鋅作負(fù)極,石墨棒作正極③金屬和化合物。如鉛蓄電池,鉛板作負(fù)極,PbO2作正極④惰性電極。如氫氧燃料電池中,兩根電極均可用Pt(電池的電極必須導(dǎo)電)電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進(jìn)行,則左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。編輯ppt請根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負(fù)極:正極:電解質(zhì)溶液:練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖,采用的電解質(zhì)溶液又是什么?試畫出原電池的裝置簡圖。編輯ppt1.利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池;2.改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣;3.進(jìn)行金屬活動性強弱比較;4.電化學(xué)保護(hù)法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。三、原電池的主要應(yīng)用:5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象編輯ppt(1)比較金屬活動性強弱。例1:下列敘述中,可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極;A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲上有H2氣放出;B.在氧化–還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多;D.同價態(tài)的陽離子,甲比乙的氧化性強;(C)原電池原理應(yīng)用:編輯ppt(2)比較反應(yīng)速率例2:下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L鹽酸;B.A.純鋅和1mol/L硫酸;純鋅和18mol/L硫酸;C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.(D)原電池原理應(yīng)用:編輯ppt(3)比較金屬腐蝕的快慢例3:下列各情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)原電池原理應(yīng)用:編輯ppt例4:下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)編輯ppt(4)判斷溶液pH值變化例5:在Cu-Zn原電池中,200mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時間后,從裝置中共收集到0.168L升氣體,則流過導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值變_________?(溶液體積變化忽略不計)0.2解得:y=0.015(mol)x=0.015(mol)==3.75×10﹣4(mol/L)∴pH=-lg3.75×10-4=4-lg3.75答:……-0.015根據(jù)電極反應(yīng):正極:負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑得:2222.4x

y0.168解:0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑大

0.015原電池原理應(yīng)用:編輯ppt(5)原電池原理的綜合應(yīng)用例6:市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?!盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕,啟用時,打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后,會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在?!盁岱蟠笔抢?/p>

放出熱量。2)炭粉的主要作用是

。3)加入氯化鈉的主要作用是

。4)木屑的作用是

。鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池,加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液使用“熱敷袋”時受熱均勻原電池原理應(yīng)用:編輯ppt

拓展練習(xí)(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象。

兩極反應(yīng)式為:正極

;負(fù)極

。

該裝置將

能轉(zhuǎn)化為

能。(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負(fù)極為

,總反應(yīng)方程為

。鎂逐漸溶解,鋁極上有氣泡冒出,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);2H++2e—=H2↑Mg-2e—=Mg2+化學(xué)能電能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑編輯ppt小結(jié)1定義:(1)由兩個半電池組成的鋅銅原電池的工作原理原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。2、原電池的工作原理較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)。負(fù)極正極電子流向電流流向(2)形成原電池的條件(3)原電池的正負(fù)極的判斷方法(4)電極材料的選擇(電池的電極必須導(dǎo)電)編輯ppt六、化學(xué)電源編輯ppt空氣電池鋰電池編輯ppt銀鋅電池鋅汞電池編輯ppt1、銀鋅電池

一般用不銹鋼制成小圓盒形,圓盒由正極殼和負(fù)極殼組成,形似鈕扣(俗稱鈕扣電池)。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料,負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料,電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。編輯ppt電極反應(yīng)式如下:

負(fù)極:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O

正極:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-

電池的總反應(yīng)式為:Ag2O+Zn======2Ag+ZnO

電池的電壓一般為1.59V,使用壽命較長。編輯ppt干電池上圖是鋅-錳干電池編輯ppt2、干電池---普通鋅錳電池干電池用鋅制筒形外殼作負(fù)極,位于中央的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極,在石墨棒的周圍由內(nèi)向外依次是A:二氧化錳粉末(黑色)------用于吸收在正極上生成的氫氣(以防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象);B:用飽和了氯化銨和氯化鋅的淀粉糊作為電解質(zhì)溶液。編輯ppt電極反應(yīng)式為:

負(fù)極(鋅筒):Zn–2e-===Zn2+

正極(石墨):2NH4++2e-===2NH3+H2

H2+2MnO2===Mn2O3+H2O

總反應(yīng):Zn+2NH4++2MnO2===Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O

干電池的電壓大約為1.5V,不能充電再生。

編輯ppt

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求,對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。編輯ppt體積小、性能好的堿性鋅-錳電池應(yīng)運而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性,負(fù)極也由鋅片改為鋅粉,反應(yīng)面積成倍增長,使放電電流大幅度提高。編輯ppt新型燃料電池燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi),而是在工作時,不斷從外界輸入,同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池編輯ppt3、氫氧燃料電池

這是一種高效、低污染的新型電池,主要用于航天領(lǐng)域。其電極材料一般為活化電極,具有很強的催化活性,如鉑電極、活性碳電極等。電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液。電極反應(yīng)式如下:

負(fù)極:2H2+4OH--4e-===4H2O

正極:O2+2H2O+4e-===4OH-

總反應(yīng)式:2H2+O2===2H2O編輯ppt使用氫氧燃料電池動力的法國產(chǎn)標(biāo)致TAXI

編輯ppt例1:航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的總反應(yīng)都可以表示為2H2+O2=2H2O,酸式電池中電解質(zhì)是酸,其負(fù)極反應(yīng)可表示為,

則其正極反應(yīng)式為______________

_。堿式電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)式為

,則其負(fù)極反應(yīng)可表示為____________

________。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-編輯ppt例2:氫氣是燃料電池最簡單的燃料,雖然使用方便,卻受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?,如:甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式:

,此時電池內(nèi)總的反應(yīng)式:

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O編輯ppt鉛蓄電池編輯ppt編輯ppt4、鉛蓄電池

鉛蓄電池可放電也可以充電,一般用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼(防止酸液的泄漏);設(shè)有多層電極板,其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛,負(fù)極是海綿狀的金屬鉛,正負(fù)電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開(以防止電極之間發(fā)生短路);兩極均浸入到硫酸溶液中。編輯ppt放電時為原電池,其電極反應(yīng)如下:

負(fù)極:Pb+SO42--2e-===PbSO4

正極:

PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O

總反應(yīng)式為:

Pb+PbO2+2H2SO4======2PbSO4+2H2O

當(dāng)放電進(jìn)行時,硫酸溶液的的濃度將不斷降低,當(dāng)溶液的密度降到1.18g/ml時應(yīng)停止使用進(jìn)行充電,充電時為電解池,

編輯ppt5、堿性蓄電池

這類電池一般壽命比鉛酸蓄電池長很多,且拾攜帶很方便。

Ni-Cd電池:Cd+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Cd(OH)2

Ni-Fe電池:Fe+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Fe(OH)2

編輯ppt(堿性可充電電池及簡易充電座)

編輯ppt鋰電池鋰是密度最小的金屬,用鋰作為電池的負(fù)極,跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較,使用壽命大大延長。使用鋰電源的手機與手提電腦

編輯ppt6、微型鋰電池

常用于心臟起搏器、手機的一種微型電池,一般用金屬鋰作負(fù)極,石墨作正極,電解質(zhì)溶液為溶有四氯化鋁鋰(LiAlCl4)的亞硫酸氯(SOCl2)。電池的總反應(yīng)式如下:

8Li+3SOCl2======6LiCl+Li2SO3+2S

這種電池的容量大,電壓穩(wěn)定,能在-56.70C---+71.10C的大范圍溫差內(nèi)正常工作編輯ppt日本產(chǎn)海水電池

以海水電池為能源的航海標(biāo)志燈編輯ppt7、海水電池

1991年,我國科學(xué)家首創(chuàng)以鋁---空氣---海水為材料組成的新型電池,用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。編輯ppt其電極反應(yīng)式如下:

負(fù)極:4Al–12e-===4Al3+

正極:3O2+6H2O+12e-===12OH-

總反應(yīng)式為:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

這種電池的能量比普通干電池高20---50倍!編輯ppt8、熔融鹽燃料電池

這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學(xué)電池,在加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國家己接近民用工業(yè)化水平。按其所用燃料或熔融鹽的不同,有多個不同的品種,如天然氣、CO、---熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等,一般要在一定的高溫下(確保鹽處于熔化狀態(tài))才能工作。

編輯ppt下面以CO---Li2CO3

+Na2CO3---空氣與CO2型電池為例加以說明:

總反應(yīng)式為:2CO+O2===2CO2

該電池的工作溫度一般為6500C

負(fù)極反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-===4CO2

正極反應(yīng)式:O2+2CO2+4e-===2CO32-

編輯ppt例3、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物用電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)?空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)?制得在6500℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:負(fù)極反應(yīng)式:

,正極反應(yīng)式:O2+2CO2+4e=2CO32-總電池反式:.2CO+2CO32--4e-=4CO22CO+O2=2CO2編輯ppt原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項:(1)負(fù)氧正還。(2)要注意溶液的酸堿性,適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH—、H2O,以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒。(3)要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。小結(jié)編輯ppt七、電解池編輯ppt

使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。電解池:

把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.(1)外加直流電源(2)與電源相連的兩個電極:

接電源正極的為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)接電源負(fù)極的為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)電解:構(gòu)成條件:編輯ppt離子放電順序:

①活性材料作電極時:金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時:溶液中陰離子的放電順序(由難到易)是:S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是:陽極:陰極:編輯ppt你知道嗎?工業(yè)上分別以氯化鈉和氧化鋁為原料生產(chǎn)金屬鈉和金屬鋁。你知道工業(yè)生產(chǎn)中是如何實現(xiàn)此過程的嗎?P17電解熔融氯化鈉完成P17交流與討論陰極陽極氯氣鈉熔融NaCl編輯ppt電解熔融氯化鈉制鈉編輯ppt通電前:分析熔融電解質(zhì)中的離子情況陽離子:陰離子:通電后:(必須直流電)

Na+Cl-交流與討論1:做無規(guī)則運動鈉離子和氯離子做定向移動,鈉離子移向陰極附近,氯離子移向陽極附近.編輯ppt(電解熔融氯化鈉)結(jié)論:電解質(zhì)通電前自由移動的陰、陽離子作______________運動;在外電源的作用下(直流電),改作_________移動而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時,在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng),即被電解,電離是__________的前提。

自由定向電解電極反應(yīng)式陽極:2Cl--2e-=Cl2

↑(氧化反應(yīng))陰極:2Na++2e-=2Na(還原反應(yīng))總反應(yīng):2NaCl2Na+Cl2↑電解編輯ppt電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行,也可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行?;顒优c探究現(xiàn)象:

陽極:有氣泡,有刺激性氣味,并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)

陰極:碳棒上有一層紅色的銅析出編輯ppt活動與探究通電前:分析電解質(zhì)溶液中的離子情況陽離子:H+、Cu2+陰離子:OH-、Cl-做無規(guī)則運動通電后:(必須直流電)(1)確定電極名稱:(與電極材料無關(guān))陽極(接電源正極)陰極(接電源負(fù)極)

陽離子:Cu2+>H+

陰離子:Cl->OH-Cu2+、H+Cl-、OH-(2)判斷離子的放電順序:(3)判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng):陽離子移向陰極放電,陰離子移向陽極放電(4)分析電解質(zhì)溶液的變化情況:氯化銅溶液濃度降低編輯ppt問題解決分析下圖,哪些是原電池——哪些是電解池——1、3、56、7編輯ppt-+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)離子交換膜陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸;b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量電解原理的重要應(yīng)用電解飽和食鹽水編輯ppt1、定義:利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的過程。2、裝置陽極:Ag—e-=Ag

+陰極:Ag++e-=Ag

3、電鍍材料的選擇:陰極——鍍件陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液4、電鍍的結(jié)果,電鍍液的濃度保持不變電解原理的重要應(yīng)用

電鍍銀

電鍍液Ag陽極陰極e-e-e-e-編輯ppt+-純銅粗銅

電解液(CuSO4溶液)陰極:Cu2++2e-==Cu(還原反應(yīng))陽極:Cu—2e-==Cu2+(氧化反應(yīng))特征純銅作陰極,粗銅作陽極陽極主要金屬與電解質(zhì)中的陽離子相同電解液CuSO4的濃度基本不變精煉銅編輯ppt陽極陰極電解質(zhì)Al2O3Na3AlF3碳塊陰極:4Al3++12e-==4Al陽極:6O2--

12e-==3O2總式:2Al2O3====4Al+3O2電解鋁的冶煉鋁編輯ppt【原電池與電解池的結(jié)合】編輯ppt小結(jié)電解池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置陽極:與外接電源的正極相聯(lián)陰極:與外接電源的負(fù)極相聯(lián)惰性電極陽極:陰離子放電(S2-、I-、Br-、Cl-、OH-)陰極:陽離子放(Ag+、Fe3+、

Cu2+、Fe2+、Zn2+)

非惰性電極陽極自身放電編輯ppt練習(xí):分析以惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng):(1)稀硫酸(2)鹽酸(3)硝酸銀溶液(4)硫酸銅溶液(5)氯化鉀溶液(6)硫酸鈉溶液(7)氫氧化鈉溶液編輯ppt陰極:4H++4e-=2H2↑

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑總反應(yīng)式:(2)鹽酸陰極:2H++2e-=H2↑陽極:2Cl--2e-=Cl2↑總反應(yīng)式:2HCl====H2↑+Cl2↑通電2H2O====2H2↑+O2↑通電(1)稀硫酸編輯ppt(3)AgNO3溶液4Ag++4e-=4Ag4OH--4e-=2H2O+O2↑4Ag++2H2O====4Ag+O2↑+4H+

通電陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽極:

4OH--4e-=2H2O+O2↑(4)CuSO4溶液2Cu2++2H2O====2Cu+O2↑+4H+通電總反應(yīng):

陽極:陰極:

總反應(yīng):編輯ppt2Cl-

-2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑陽極:陰極:總反應(yīng)式:通電2KCl+2H2O====2KOH+Cl2↑+H2↑2Cl-+2H2O====2OH-+Cl2↑+H2↑

通電(5)氯化鉀溶液編輯ppt陰極:4H++4e-=2H2↑

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑總反應(yīng)式:2H2O====2H2↑+O2↑通電(6)Na2SO4溶液(7)NaOH溶液

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑總反應(yīng)式:2H2O====2H2↑+O2↑通電編輯ppt裝置原電池電解池實例

原理

形成條

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化

應(yīng)用

發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而形成電流電流通過引起氧化還原反應(yīng)兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)電源、電極(惰性或非惰性)、電解質(zhì)(水溶液或熔融態(tài))

由電極本身決定正極:流入電子負(fù)極:流出電子

由外電源決定陽極:連電源正極

陰極:連電源負(fù)極(外電路)負(fù)極→正極

電源負(fù)極→陰極→陽極→電源正極(外電路)正極→負(fù)極電源正極→陽極→陰極→電源負(fù)極負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極:2H++2e-

=H2↑(還原原應(yīng))

陽極:2Cl--2e-=Cl2

↑(氧化反應(yīng))陰極:Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))化學(xué)能→電能電能→化學(xué)能設(shè)計電池、金屬防腐氯堿工業(yè)、電鍍、電冶、金屬精煉銅鋅原電池電解氯化銅編輯ppt電鍍應(yīng)用于銅的電解精練電解銅原理演示電極反應(yīng)式陰極(純銅):Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))陽極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+(氧化反應(yīng))Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+陽極泥:相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥3、電冶金制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極:2Cl--2e-==Cl2↑陰極:2Na++2e-==2Na總反應(yīng):2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑編輯ppt小結(jié)與電源正極相連陽極陰極與電源負(fù)極相連發(fā)生氧化反應(yīng)陽離子移向陰離子移向發(fā)生還原反應(yīng)1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系2、電解原理的應(yīng)用:氯堿工業(yè)、

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