人教版高中化學選修4：化學反應原理 歸納與整理同課異構

歸納與整理第一頁，共四十二頁。第三節(jié)原電池原理第二頁，共四十二頁。稀硫酸FeCuFe2+e-e-H+H+-+Fe－2e-=Fe2+總反應：2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑（氧化反應）（還原反應）鋅片：銅片：SO42-第三頁，共四十二頁。如右圖所示的原電池中____作負極,

負極__________________

正極__________________總反應式是__________________如將稀硫酸改為氫氧化鈉溶液則：____作負極電極反應式是：負極____________

正極_____________________總反應式是_______________________________稀硫酸AlMgAAl-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O

6H2O+6e-=3H2↑

+6OH-Mg+2H+=Mg2++H2↑MgAl2Al+2H2O

+2OH-

=2AlO2-+3H2↑技巧：寫出容易寫的一極反應，然后用總反應式減去這一極反應。氫氧化鈉溶液探究一2H++2e-

=H2↑Mg-2e-

=Mg2+第四頁，共四十二頁。氫氧燃料電池例第五頁，共四十二頁。甲烷燃料電池是用金屬鉑作電極，用KOH溶液作電解質溶液。其電池反應式為：，則其電極反應分別為：負極：

、正極：

。CH4+

10OH--8e

-=CO32-+

7H2O2O2

+4H2O+8e

-

=8OH-KOHPtPtCH4O2探究二CH4

+

2O2

+2KOH=K2CO3+

3H2O第六頁，共四十二頁。甲烷燃料電池是用金屬鉑作電極，用硫酸溶液作電解質溶液。其電池反應式為：，則其電極反應分別為：負極：

、正極：

。CH4

-8e

-

+

2H2O

=CO2

↑

+

8H+2O2

+8H+

+8e

-

=4H2O

H2SO4PtPtCH4O2探究二CH4

+

2O2

=CO2↑+

2H2O第七頁，共四十二頁。

利用氧化還原反應來寫出電極反應式?；蟽r升高Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合價降低探究三第八頁，共四十二頁。如正極是高價金屬氧化物，一般是金屬氧化物本身得電子發(fā)生還原反應。負極:Pb-2e-+SO42-=PbSO4

總反應：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O正極:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O探究四第九頁，共四十二頁。CuSO4

溶液該原電池的缺點：該原電池不能產生穩(wěn)定、持續(xù)電流的。第十頁，共四十二頁。CuSO4

溶液在原有實驗基礎上進行改進，設計成一個能產生穩(wěn)定、持續(xù)電流的原電池。實驗探究第十一頁，共四十二頁。(+)(-)鹽橋GZnCu問題探究第十二頁，共四十二頁。導線的作用是傳遞電子，溝通

外電路。而鹽橋的作用則是溝通內電路。第十三頁，共四十二頁。利用反應Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

，設計出兩種原電池，畫出原電池的示意圖，并寫出電極反應方程式。參考答案(+)(-)GZnPtFeCl3溶液負極（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）正極（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（還原反應）(+)(-)ZnCl2溶液FeCl3溶液鹽橋GZnC負極（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）正極（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（還原反應）第十四頁，共四十二頁。1780年，伽伏尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐實驗。

解釋“青蛙腿為什么會抽搐”這一實驗現(xiàn)象呢？想吧第十五頁，共四十二頁。練習：１、原電池是一種_____________________裝置。在原電池中，較活潑的金屬發(fā)生_____反應，是___極；活潑性較差的金屬發(fā)生____反應，是____極。

2、A、B、C都是金屬，A與C組成原電池時,A溶解；A與B組成原電池時，A為電池的正極。A、B、C三種金屬的活動性順序為（）

A、A>B>CB、A>C>BC、B>A>CD、B>C>A把化學能轉化為電能的氧化負還原正C第十六頁，共四十二頁。3、鋅銅原電池產生電流時，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第十七頁，共四十二頁。4：依據氧化還原反應：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖所示。請回答下列問題：(1)電極X的材料是

；電解質溶液Y是

；(2)銀電極為電池的

極，發(fā)生的電極反應為

；X電極上發(fā)生的電極反應為

；(3)外電路中的電子是從

電極流向

電極。CU銅銀正AgNO3溶液Ag+e=AgCu-2e=Cu+--2+第十八頁，共四十二頁。5．如圖所示裝置的敘述中，正確的是（）A．銅是陽極，銅片上有氣泡產生B．銅片質量逐漸減少C．銅離子在銅片表面被還原D．電流從鋅片經導線流向銅片C第十九頁，共四十二頁。6、用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-----KNO3的U型管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是（）①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反應為：Ag++e-=Ag③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同

A.①② B.②③ C.②④ D.③④C第二十頁，共四十二頁。第二節(jié)化學能與電能一、原電池1、定義：將化學能轉化為電能的裝置叫原電池。2、工作原理負極（鋅片）Zn+2e-=Zn2+(氧化反應)正極（銅片）2H++2e-=H2↑（還原反應）電池總反應式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑3、構成條件：⑴兩個不同的電極活動性大→負極：本身失電子活動性小→正極：常常為溶液中的微粒得電子⑵電解質溶液⑶閉合回路⑷發(fā)生氧化還原反應板書設計第二十一頁，共四十二頁。3.按下圖裝置進行電解實驗,要求滿足的條件是:(1)通電一段時間后A槽、B槽的pH下降(2)電極d、a電極上得到電子的離子數(shù)之比為2∶1,若每組選項中兩種物質分別表示A槽、B槽的電解質溶液,則符合上述要求的正確組合是（）A.氯化鈉、硝酸銀B.硝酸銀、氯化銅C.硫酸、硝酸銀D.硫酸銅、硝酸銀D第二十二頁，共四十二頁?！局R拓深】1．電極參與反應的化學電池⑴銀鋅紐扣電池總反應式：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn

OH

2＋2Ag負極：正極：Ag2O+H2O+2e－

=2Ag+2OH－Zn+2OH--2e-=Zn

OH

2銀鋅紐扣電池KOHZnAg2O第二十三頁，共四十二頁?！局R拓深】⑵海水電池總反應式：4Al+6H2O+3O2=4Al(OH)3負極：4Al-12e-=4Al3+正極：3O2+6H2O+12e-=12OH-海水電池第二十四頁，共四十二頁?！局R拓深】⑶堿性鋅錳干電池負極：

Zn＋2OH－－2e

－==

Zn(OH)2

正極：2MnO2＋2H2O＋2e

－＝2MnOOH

＋2OH－

則其電池反應式為:

Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2

＋

2MnOOH

第二十五頁，共四十二頁?！局R拓深】

2．電極沒有參與反應的化學電池氫氧燃料電池⑴氫氧燃料電池以H2為燃料，O2為氧化劑，電極為多孔鎳，電解液為30%的KOH溶液，其電池反應為2H2

+

O2

=

2H2O，則其電極反應分別為：負極：

、正極：

。O2

+2H2O+4e

-=4OH-氫氧燃料幻燈片11電池2H2

+4OH-

-4e-

=4H2O第二十六頁，共四十二頁。氫氧燃料電池第二十七頁，共四十二頁?！局R拓深】⑵甲烷燃料電池是用金屬鉑作電極，用KOH溶液作電解質溶液。其電池反應式為：CH4

+

2O2

+2KOH=K2CO3+

3H2O，則其電極反應分別為：負極：

、正極：

。CH4+

10OH--8e

-=CO32-+

7H2O2O2

+4H2O+8e

-

=8OH-KOHPtPtCH4O2第二十八頁，共四十二頁。5.原電池的應用(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。(2)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極；A.甲和乙用導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）第二十九頁，共四十二頁。比較反應速率⑶例2：下列制氫氣的反應速率最快的是粗鋅和1mol/L硫酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D

）第三十頁，共四十二頁。⑷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)第三十一頁，共四十二頁。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)第三十二頁，共四十二頁。判斷溶液pH值變化⑸、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，則流過導線的電子為————mol,溶液的pH值為_________？（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根據電極反應：正極：負極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-

＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.2×0.125×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑4-lg3.75

0.015第三十三頁，共四十二頁。原電池小結定義形成條件正負極名稱和電子流向判斷工作原理（氧還反應，熟寫電極反應式）應用分析各種電池。比較金屬活動性強弱比較反應速率比較金屬腐蝕的快慢判斷溶液pH變化金屬的腐蝕和防護原電池腐蝕（定義、本質、類型）腐蝕防護（常見三種方法）（從活潑性比較、電子得失、氧還反應等多角度判斷）題型（三點記?。┑谌捻?，共四十二頁。發(fā)生原電池的反應通常是放熱反應，在理論上可設計成原電池的化學反應是（）A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H>0B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(1)+2NH3·H2O(1)+8H2O(1)；△H>0C.CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0D.CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1);△H<0D第三十五頁，共四十二頁。①發(fā)生氧化反應的電極②失去電子的電極，③電流流入的電極④較活潑的電極⑤陰離子移向負極⑥常見溶解的電極①發(fā)生還原反應的電極②得到電子的電極，③電流的流出極④較不活潑的電極⑤陽離子移向負極⑥常見氣泡冒出或金屬析出的電極判斷負極的方法判斷正極的方法第三十