高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能--电池(第3课时)金属的腐蚀与防治测2鲁科版4!
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第2课时)化学电源测试题1鲁科版选修4
第1章第3节化学能转化为电能--电池第2课时化学电源一、选择题1．锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。
锂－硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是( )A. 负极的电极反应式为Li－e－===Li＋B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极D. 总反应方程式为2Li＋S===Li2S2．某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。
一种石墨烯锂硫电池(2Li ＋S8===Li2S8)工作原理示意图如图。
已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。
下列有关该电池说法不正确的是( )A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. A电极为该电源的负极，发生氧化反应C. B电极的反应：2Li＋＋S8＋2e－===Li2S8D. 电子从A电极经过外电路流向B电极，再经过电解质流回A电极3．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A. 正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C. Na＋不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物4．MgH2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图所示。
下列说法不正确的是( )A. 石墨电极是该电池的正极B. 石墨电极上发生还原反应C. Mg电极的电极反应式：Mg－2e－===Mg2＋D. 电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极5．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
【精选】高中化学第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能__电池第1课时教案鲁科版选修4
第一单元第三节 化学能转化为电能——电池第1课时 原电池的工作原理【教学目标】1.通过观察 “Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置产生电流过程中的系列现象（如：电流强度变化、电极表面现象、电解质溶液温度变化等），感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的过程中存在效率问题，进一步体会能量间可以相互转化及转化过程中能量守恒。
2.通过观察“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置特点及产生电流的实验现象，分析形成电流的微观过程，了解盐桥的作用，进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反应原理。
3.能够根据电极材料、氧化还原反应原理判断电池正、负极，写出电极反应式和电池反应方程式。
4.能够根据具体的氧化还原反应，设计简单原电池装置。
5.经历“Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置到“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置改进的分析过程，感受科学研究中发现问题、分析问题、解决问题的探究过程。
【教学过程】一、原电池的工作原理环节一、组装Cu-Zn-CuSO 4单液电池并进行实验。
设计目的：回忆原电池的构成条件、培养系统观察和描述实验现象的能力，引出单液原电池能量转化率低的问题。
【学生活动1】已知Zn(s)+Cu 2+(aq) =Zn 2+(aq) +Cu(s) △H<0，用以下药品和仪器组装原电池（如图2），记录实验现象（注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化），写出电极反应方程式。
【学生实验1】实验目的：通过Cu-Zn-CuSO 4原电池实验，发现单液原电池能量转化率低的问题。
实验药品和仪器： Zn 片，Cu 片，1mol/L CuSO 4溶液， 灵敏电流表，导线，烧杯，胶头滴管，温度计。
实验装置图：（如图2） 【思考与交流1】①构成原电池的条件是什么？图2 Cu-Zn-CuSO 4原电池②写出正负极的电极反应方程式，并分析反应类型。
③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。
[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能
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[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。
后之视今，亦犹今之视昔。
悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。
后之览者，亦将有感于斯文。
【最新】版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能(1)学习目标：1.了解化学电源的分类.。
2.了解常见的化学电源及其工作原理.。
(难点)3.了解化学电源的广泛使用及对环境的影响.。
[自主预习・探新知]1．化学电源的分类 2．常见电池 (1)锌锰干电池项目电极电解质电极负极酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池锌筒作负极，石墨作正极氯化铵和氯化锌 Zn－2e===Zn －－2＋氢氧化钾 Zn＋2OH－2e===ZnO＋H2O －222－－反应正极电池反应 2NH4＋＋2e===2NH＋H MnO＋2HO＋2e===Mn(OH)＋2OH Zn＋2NHCl===ZnCl＋2NH＋H Zn＋MnO＋HO===ZnO＋Mn(OH)32423222－2(2)铅蓄电池??负极：铅①电极材料??正极：二氧化铅?②电解质溶液：30%H2SO4溶液③原理.。
④特点：性能优良，价格便宜，可多次充放电；单位重量的电极材料释放的电能小.。
(3)氢氧燃料电池①原理(电极反应及电池反应).。
项目酸性燃料电池碱性燃料电池世有伯乐，然后有千里马。
千里马常有，而伯乐不常有。
故虽有名马，�o辱于奴隶人之手，骈死于槽枥之间，不以千里称也。
策之不以其道，食之不能尽其材，鸣之而不能通其意，执策而临之，曰：天下无马！呜呼！其真无马邪？其真不知马也！1/ 12每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。
后之视今，亦犹今之视昔。
悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。
后之览者，亦将有感于斯文。
电极电解质电极负极磷酸等酸性溶液 2H2－4e===4H －＋石墨电极材料 KOH溶液2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－反应正极电池反应 O2＋4H＋4e===2H2O ＋－2H2＋O2===2H2O ②特点：能量利用效率高，可连续使用，排放污染物少.。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.3化学能转化为电能
3．实验结论：与问题1中的原电池装置相比较，问题2中双液原电池具有哪些特点? (1)具有盐桥。取下盐桥，无法形成闭合回路，反应不能进行，可控制原电池反 应的进行。 (2)两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，可以获得单纯的电极反应，有利于 最大程度地将化学能转化为电能。
归纳总结
1.原电池原理是把氧化反应和还原反应分开进行，还原剂在负极上失去电子发生氧 化反应，电子通过导线流向正极，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。
C正确。
失电子，作负极 正极为比铜不活泼的金属或惰性电极
0 +3
+2
+2
作电解质溶液
2． 利用反应 Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 设计一个原电池，
正极为___P_t_(_或__C__)______，电极反应式为__2_F__e_3＋__＋__2_e_－__=_=_=_2__F_e_2_＋_______________；
(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是溶___液__的___ 温__度___不__升__高___；由此可说明_C__u_S_O__4_溶__液___中__的__
C_u_2_＋_不___能__移___向__锌__片___得__电__子___被__还___原__。
(3)离子移动方向
①硫酸锌溶液中： Zn2＋ 向盐桥移动；②硫酸铜溶液
电极 相同
为非电 解质
未形成闭 合回路
探究点一 ：原电池的工作原理
1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：
疑难解析
(1)有关的实验现象是①锌片 溶解 ，铜片 加厚变亮，CuSO4 溶液
颜色 变浅 。②检流计的指针 发生偏转 ，该装置中的能量变化是 -
+
2018-2019学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第1课
第1课时原电池的工作原理学习目标：1.了解原电池的工作原理。
(重点)2.能写出电极反应式和电池反应方程式。
(重点)3.学会设计简单原电池装置。
[自主预习·探新知]1．铜锌原电池实验探究(1)实验装置2．原电池的工作原理(1)原电池①定义：能将化学能转化为电能的装置。
②电极名称及电极反应。
负极：电子流出的一极，发生氧化反应；正极：电子流入的一极，发生还原反应。
③原电池的构成条件。
a．两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。
b．将电极插入电解质溶液。
c．构成闭合回路。
d．能自发发生的氧化还原反应。
(2)工作原理外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。
[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。
)(1)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。
( )(2)原电池中，负极材料一定比正极材料活泼。
( )(3)原电池工作时，负极发生氧化反应。
( )(4)原电池中，电流从负极经导线流向正极。
( )(5)铜锌原电池中，溶液中的阳离子移向锌极。
( )[提示] (1)×自发的氧化还原反应才能设计成原电池。
(2)×原电池的负极材料不一定比正极材料活泼，如Mg－Al－NaOH(aq)原电池中，Al 作负极。
(3)√(4)×原电池中，电流由正极经导线流向负极。
(5)×铜锌原电池中，Cu2＋移向铜极。
2．如图所示的装置能够组成原电池的是( )B[A项，两电极材料相同；C项，不能形成闭合回路；D项，为电解池。
][教师备选]下列反应，不可以设计成原电池的是( )A．2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2B．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OC．2Fe＋3Br2===2FeBr3D．2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4B[NaOH＋HCl===NaCl＋H2O不属于氧化还原反应，故不能设计成原电池。
化学必修四知识点概括
化学必修四知识点概括【篇一：化学必修四知识点概括】高中化学选修4知识点总结第1章、化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收.一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热.用符号q表示.(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系.q＞0时,反应为吸热反应；q＜0时,反应为放热反应.(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下：q＝－c(t2－t1)式中c表示体系的热容,t1、t2分别表示反应前和反应后体系的温度.实验室经常测定中和反应的反应热.2、化学反应的焓变(1)反应焓变(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系：(4)反应焓变与热化学方程式：书写热化学方程式应注意以下几点：①化学式后面要注明物质的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq).3、反应焓变的计算(1)盖斯定律对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律.(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算.对任意反应：aa＋bb＝cc＋dd二、电能转化为化学能——电解1、电解的原理(1)电解的概念：在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池.(2)电极反应：以电解熔融的nacl为例：阳极：与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应：2cl－→cl2↑＋2e－.阴极：与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应：na＋＋e－→na.总方程式：2nacl(熔)2na＋cl2↑的应用(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气.阳极：2cl－→cl2＋2e－阴极：2h＋＋e－→h2↑总反应：2nacl＋2h2o2naoh＋h2↑＋cl2↑(2)铜的电解精炼.粗铜(含zn、ni、fe、ag、au、pt)为阳极,精铜为阴极,cuso4溶液为电解质溶液.阳极反应：cu→cu2＋＋2e－,还发生几个副反应zn→zn2＋＋2e－；ni→ni2＋＋2e－fe→fe2＋＋2e－au、ag、pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥.阴极反应：cu2＋＋2e－→cu(3)电镀：以铁表面镀铜为例待镀金属fe为阴极,镀层金属cu为阳极,cuso4溶液为电解质溶液.阳极反应：cu→cu2＋＋2e－阴极反应： cu2＋＋2e－→cu三、化学能转化为电能——电池1、原电池的工作原理(1)原电池的概念：把化学能转变为电能的装置称为原电池.(2)cu－zn原电池的工作原理：如图为cu－zn原电池,其中zn为负极,cu为正极,构成闭合回路后的现象是：zn片逐渐溶解,cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转.该原电池反应原理为：zn失电子,负极反应为：zn→zn2＋＋2e－；cu得电子,正极反应为：2h＋＋2e－→h2.电子定向移动形成电流.总反应为：zn＋cuso4＝znso4＋cu.(3)原电池的电能若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极；若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极.2、化学电源(1)锌锰干电池负极反应：zn→zn2＋＋2e－；正极反应：2nh4＋＋2e－→2nh3＋h2；(2)铅蓄电池负极反应：pb＋so42－pbso4＋2e－正极反应：pbo2＋4h＋＋so42－＋2e－pbso4＋2h2o放电时总反应：pb＋pbo2＋2h2so4＝2pbso4＋2h2o.充电时总反应：2pbso4＋2h2o＝pb＋pbo2＋2h2so4.(3)氢氧燃料电池负极反应：2h2＋4oh－→4h2o＋4e－正极反应：o2＋2h2o＋4e－→4oh－电池总反应：2h2＋o2＝2h2o3、金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀.(2)金属腐蚀的电化学原理.生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为：fe→fe2＋＋2e－.水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为：o2＋2h2o ＋4e－→4oh－,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为：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分解转化为铁锈.若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为：2h+＋2e－→h2↑,该腐蚀称为“析氢腐蚀”.(3)金属的防护金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件.从而达到对金属的防护；也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护法.也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法.第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?一、化学反应的方向1、反应焓变与反应方向2、反应熵变与反应方向3、焓变与熵变对反应方向的共同影响二、化学反应的限度1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号k表示 .(2)平衡常数k的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全.(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关.对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数.(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态：当反应的浓度商qc 与平衡常数kc相等时,说明反应达到平衡状态.2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示.如反应物a的平衡转化率的表达式为：(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高.提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高.(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算.3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动；降低温度使化学平衡向放热方向移动.温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的.(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动；增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动.温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变.化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率.(3)压强的影响(4)勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动.【例题分析】例1、已知下列热化学方程式：写出feo(s)被co还原成fe和co2的热化学方程式 .解析：依据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.我们可从题目中所给的有关方程式进行分析：从方程式(3)与方程式(1)可以看出有我们需要的有关物质,但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起.例2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而得到重视,可用li2co3和na2co3的熔融盐混合物作用电解质,co为阳极燃气,空气与co2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式：阳极反应式：2co＋2co32－→4co2＋4e－阴极反应式：；总电池反应式： .解析：作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧.本题中co为还原剂,空气中o2为氧化剂,电池总反应式为：2co＋o2＝2co2.用总反应式减去电池负极（即题目指的阳极）反应式,就可得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：o2＋2co2＋4e－＝2co32－ .答案：o2＋2co2＋4e－＝2co32－；2co＋o2＝2co2例3、下列有关反应的方向说法中正确的是( )a、放热的自发过程都是熵值减小的过程.b、吸热的自发过程常常是熵值增加的过程.c、水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向.d、只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的.答案：bc.化学反应原理复习（二）【知识讲解】第2章、第3、4节一、化学反应的速率1、化学反应是怎样进行的(1)基元反应：能够一步完成的反应称为基元反应,大多数化学反应都是分几步完成的.(2)反应历程：平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应.总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程,又称反应机理. (3)不同反应的反应历程不同.同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应历程的差别又造成了反应速率的不同.2、化学反应速率(1)概念：单位时间内反应物的减小量或生成物的增加量可以表示反应的快慢,即反应的速率,用符号v表示.(2)表达式：(3)特点对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比.3、浓度对反应速率的影响(1)反应速率常数(k)反应速率常数(k)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快.反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响.(2)浓度对反应速率的影响增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小.增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小.(3)压强对反应速率的影响压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响.压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的.压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加；增大容器容积,气体压强减小；气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小.4、温度对化学反应速率的影响(1)经验公式阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式：式中a为比例系数,e为自然对数的底,r为摩尔气体常数量,ea为活化能.由公式知,当ea＞0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大.可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关.(2)活化能ea.活化能ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差.不同反应的活化能不同,有的相差很大.活化能 ea值越大,改变温度对反应速率的影响越大.5、催化剂对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率影响的规律：催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率.(2)催化剂的特点：催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变.催化剂具有选择性.催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率.二、化学反应条件的优化——工业合成氨1、合成氨反应的限度合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动.2、合成氨反应的速率(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大.(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率.(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成.(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率.3、合成氨的适宜条件第3章、物质在水溶液中的行为一、水溶液1、水的电离h2oh＋＋oh－2、溶液的酸碱度3、电解质在水溶液中的存在形态(1)强电解质强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用“＝”表示.(2)弱电解质在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱酸、弱碱、水及极少数盐,书写电离方程式时用“ ”表示.二、弱电解质的电离及盐类水解1、弱电解质的电离平衡.(1)电离平衡常数在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比为一常数,叫电离平衡常数.弱酸的电离平衡常数越大,达到电离平衡时,电离出的h＋越多.多元弱酸分步电离,且每步电离都有各自的电离平衡常数,以第一步电离为主.(2)影响电离平衡的因素,以ch3coohch3coo－＋h＋为例.加水、加冰醋酸,加碱、升温,使ch3cooh的电离平衡正向移动,加入ch3coona固体,加入浓盐酸,降温使ch3cooh电离平衡逆向移动. 2、盐类水解(1)水解实质盐溶于水后电离出的离子与水电离的h＋或oh－结合生成弱酸或弱碱,从而打破水的电离平衡,使水继续电离,称为盐类水解.(2)水解类型及规律①强酸弱碱盐水解显酸性.②强碱弱酸盐水解显碱性.ch3coona＋h2och3cooh＋naoh③强酸强碱盐不水解.④弱酸弱碱盐双水解.al2s3＋6h2o＝2al(oh)3↓＋3h2s↑(3)水解平衡的移动加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解.三、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡与溶度积(1)概念当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡.其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用ksp表示.pbi2(s)pb2+(aq)＋2i－(aq)(2)溶度积ksp的特点ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积.ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.2、沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的溶解与生成根据浓度商qc与溶度积ksp的大小比较,规则如下：qc＝ksp时,处于沉淀溶解平衡状态.qc＞ksp时,溶液中的离子结合为沉淀至平衡.qc＜ksp时,体系中若有足量固体,固体溶解至平衡.(2)沉淀的转化根据溶度积的大小,可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀,这叫做沉淀的转化.沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动.四、离子反应1、离子反应发生的条件(1)生成沉淀既有溶液中的离子直接结合为沉淀,又有沉淀的转化.(2)生成弱电解质主要是h＋与弱酸根生成弱酸,或oh－与弱碱阳离子生成弱碱,或h＋与oh－生成h2o.(3)生成气体生成弱酸时,很多弱酸能分解生成气体.(4)发生氧化还原反应强氧化性的离子与强还原性离子易发生氧化还原反应,且大多在酸性条件下发生.2、离子反应能否进行的理论判据(1)根据焓变与熵变判据(2)根据平衡常数判据离子反应的平衡常数很大时,表明反应的趋势很大.3、离子反应的应用(1)判断溶液中离子能否大量共存相互间能发生反应的离子不能大量共存,注意题目中的隐含条件. (2)用于物质的定性检验根据离子的特性反应,主要是沉淀的颜色或气体的生成,定性检验特征性离子.(3)用于离子的定量计算常见的有酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法.(4)生活中常见的离子反应.硬水的形成及软化涉及到的离子反应较多,主要有：ca2＋、mg2＋的形成.caco3＋co2＋h2o＝ca2＋＋2hco3－mgco3＋co2＋h2o＝mg2＋＋2hco3－加热煮沸法降低水的硬度：ca2＋＋2hco3－caco3↓＋co2↑＋h2omg2＋＋2hco3－mgco3↓＋co2↑＋h2o或加入na2co3软化硬水：。
鲁科版高中化学选择性必修1 第1章 化学反应与能量转化 第3节 电能转化为化学能——电解
Cu
电极反应产物分析
粗铜中除了铜外还含有少量较 活泼的Zn、Fe、Ni以及不如铜 活泼的Au、Ag等。金属活动性 顺序中在铜之前的金属先放电, 以离子形式进入电解质溶液;比 Cu活动性差的Ag、Au等以金 属单质的形式沉积在阳极区,形 成阳极泥
电解过程中,Cu2+比H+、Zn2+、 Ni2+、Fe2+优先在阴极上放电而 析出Cu,Zn2+、Ni2+、Fe2+等则留 在电解质溶液中
2OH-)。
(2)①电解精炼铜,电解池的阴极材料是精铜,电极反应式为Cu2++2e- Cu。②电
解法精炼铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应式为Cu-2e- Cu2+。③电解精炼
铜装置中电能不能全部转化为化学能,还有部分转化为热能,故a错误;在电解精炼
过程中,阳极上Al、Zn、Cu放电,所以电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生,故b正确;溶液中
Cu2+ Cu
4.冶炼活泼金属
(1)电解熔融的NaCl制取单质Na。
阳极:2Cl--2e阴极:2Na++2e-
Cl2↑ 2Na
总反应:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
(2)电解熔融的MgCl2制取单质Mg。
阳极:2Cl--2e- Cl2↑
阴极:Mg2++2e-
Mg
总反应:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
2 | 化电解原理的应用
1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)实验装置
(2)实验过程探究 ①通电前:溶液中存在钠离子、氯离子、氢离子、氢氧根离子。 ②实验现象:接通电源后,连接电源正极的电极(阳极)表面有气泡冒出,该黄绿色气 体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝;连接电源负极的电极(阴极)表面有气泡冒出,点燃 该无色气体,可听到轻微爆鸣声;酚酞试液变红。 ③实验分析:通电时,Na+、H+向 阴极 移动,OH-、Cl-向 阳极 运动。电 极反应分别为: 阳极: 2Cl--2e- Cl2↑ (氧化反应); 阴极: 2H++2e- H2↑ (还原反应);
化学能转化为电能——电池课件高二化学鲁科版选修四
价的变化来确定正负极发生反应 【详解】A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱
3、X、Y、Z、W四种金属片插入稀盐 酸中,用导线连接,可以组成原电池, 实验结果如下图所示:
Z>Y
Y>X Z>W X>W
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为___。
Z>Y>X>W
【作业】 《高效导学》
1、完成第16页——巩固训练区 2、课时作业（六）——原电池工 作原理，第7、8题选做。
（限时：30分钟以内）
关于如图所示装置的叙述，下列叙述
正确的是( D )
A．盐桥中K+向锌片一端移动 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线 流向铜片 D．铜离子在铜片表面 被还原
1、如何判断原电池的正负极？
2、如何准确书写原电池的电极
反应？
G
C
Cu
FeCl3溶液
4、原电池正负极的判断方法
负极：电子流出， 阴离子流向， 发生氧化反应， 一般是较活泼金属。
谢谢大家
依据阿伏伽德罗定律推论：相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以：其体积按从大到小的顺序为②＞①＞④＞③； 10．【解答】解：A．反应中Na置换出C，则可说明Na的还原性强于金刚石，故A正确； C. c(H+）/c(OH-）=1012的溶液中： NH4+、Al3+、NO3-、Cl③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 1.下列属于可再生能源的是（ ） B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误； D.中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误； A. Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热) B. 放热反应的△H<0，则a、b和c均为负值，故B错误； 故答案为B。 故答案为：NaHCO3═Na++HCO3﹣。 【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
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选修4第1章第3节化学能转化为电能--电池第3课时金属的腐蚀与防治一、选择题1. 金属腐蚀的本质是金属与其接触的其他物质在一定条件下发生氧化还原反应而受到损害。
下列不属于化学或电化学防腐方法的是( )A. 在金属表面涂刷一层油漆B. 利用电镀技术在金属表面镀上一层其他金属C. 用阳极氧化处理使铝表面形成致密的氧化物膜D. 利用特殊工艺在钢铁表面生成一层致密的Fe3O4薄膜2．港珠澳大桥的建造使用了大量钢材。
对钢铁采取的防腐措施合理的是( )A. 表面镶铜B. 表面喷涂油漆C. 用水清洗D. 增加钢铁中的碳含量3．图中各烧杯中盛有海水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是( )A. ⑤＞②＞①＞③＞④B. ③＞②＞①＞⑤＞④C. ⑤＞②＞③＞④＞①D. ③＞④＞⑤＞②＞①4．下列说法不正确的是( )A. 在铁制品上镀铜时，铁制品作电镀池的阳极，铜盐为电镀液B. 原电池工作时，电流的方向由正极→负载→负极→原电池中电解质溶液→正极C. 纯银在空气中久置变黑发生的是化学腐蚀D. 为避免船体遭受腐蚀，在船舶的外壳装上若干锌块，称为牺牲阳极的阴极保护法5．通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯笨酚（），其原理如下图所示，下列说法正确的是A. B为电池的正极，发生还原反应B. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极C. A极的电极反应式为:D. 当外电路中有0.2mole-转移时，A极区增加的H+的数目为0.1N A6．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )A. 处理过程中银器一直保持恒重B. 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C. 该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3D. 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl7．韩国三星公司因为手机电池爆炸而屡屡曝光，电池的安全性和环保性再次被公众所重视。
一种以引火性高的联氨(N2H4)为燃料的环保电池，工作时产生稳定无污染的物质，原理如图所示。
下列说法正确的是（）A. N极为电源负极，联氨从c口通入B. 负极上每消耗lmol N2H4，转移6mol电子C. 正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-==4OH-D. 可将联氨改进为引火性低、稳定性好的N2H4·H2O8．铁在下列情况下腐蚀最快的是（）A. 铁放入海水中B. 将铁和锌连接后放入到海水中C. 将铁和锌连接后放入到淡水中D. 将铁和锡连接后放入到海水中9．环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是（）A. “对电极”是负极B. “工作电极”上发生的电极反应为NO2+2e-+2H+═NO+H2OC. 传感器工作时H+由工作电极移向对电极D. 对电极的材料可能为活泼金属锌10．下列各变化中属于原电池反应的是 ( )A. 在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B. 镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化C. 浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜D. 红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层11．下列事实不能用电化学理论解释的是（）A. 纯铁制品比钢铁制品更耐腐蚀B. 同种金属作为原电池的正极比作为电解池的阳极腐蚀得更慢C. 钢管镀锌时，锌棒做阳极，钢管做阴极，锌盐溶液做电解质溶液D. 铝片不用特殊方法保存12．燃料电池是一种高效环境友好的发电装置。
下列说法不正确．．．的是（）A. 氢氧燃料电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2OB. 氢氧燃料电池中，当转移4 mol电子时消耗2 mol氢气C. 甲烷燃料电池中，通入氧气的一极为负极D. 燃料电池中发生的化学反应是氧化还原反应13．自来水管与下列材料做成的水龙头连接，锈蚀最快的铁水管连接的是（）A. 铜水龙头B. 铁水龙头C. 塑料水龙头D. 陶瓷水龙头14．下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是（）A. 钢铁插入水中，水下部分比空气与水交界处更容易腐蚀B. 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要是由于海水中有大量电解质C. 钢铁设备上连接铜块可以防止钢铁腐蚀D. 钢铁设备与外加直流电源的负极相连可以防止钢铁腐蚀二、非选择题15. 火力发电厂释放出的大量NONO x、SO2、CO2会对环境造成污染。
对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝：利用甲烷催化还原NO x；CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ·mol-1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_____________________________________；（2）脱硫：①某种脱硫工艺将废气处理后可获得硫酸铵和硝酸铵，物质的量浓度相等的硫酸铵溶液和硝酸铵溶液，前者的c(NH4+)与后者的c(NH4＋)的关系是__________。
A．大于2倍 B．等于2倍 C．介于2倍与2倍之间 D．小于1倍②25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c1、c2，则c1与c2的比值等于_______。
(2)脱碳：废气中的CO2转化为甲醇（CH3OH）可用于制作甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液．电极c上发生的电极反应式为____，当电池中有1mole-发生转移时左右两侧溶液的质量之差为___g （假设反应物a、b耗尽，忽略气体的溶解）。
16. 全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。
用压强传感器研究生铁发生腐蚀的装置及得到的图像如下（1）在该电化学腐蚀中正极电极反应式_________________________；（2）钢铁表面镀铜可以提高抗腐蚀性能，装置示意如右上图1所示，则与电源正极相连的金属是________（填元素名称）；（3）常温下，用如下图熔融碳酸盐燃料电池为电源电解2L 2mol/L的食盐水，则放电时K+移向_____极(填“A”或“B”), 若一段时间后电解池溶液的pH=13，忽略溶液体积的变化，则理论上消耗CH4的体积为___________L(折算成标准状况下)17. 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=____________ kJ·mol-1；（2）一定条件下，将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是____________；A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1molSO3的同时生成1mol NO若测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1，则平衡常数K= 。
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图甲所示。
该反应ΔH________0（填“>”或“<”）；图甲：图乙：（4）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图乙所示的原电池装置。
①该电池工作时，OH-向_______极移动（填“正”或“负”）；②该电池正极的电极反应式为______________________。
18. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NO x)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。
对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ﹒脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol—1N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+133kJ·mol—1H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝—44kJ·mol—1催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：；Ⅱ﹒脱碳：向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH﹤0⑴①该反应自发进行的条件是（填“低温”、“高温”或“任意温度”）②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是（填字母）A﹒混合气体的平均相对分子质量保持不变B﹒CO2和H2的体积分数保持不变C﹒CO2和H2的转化率相等D﹒混合气体的密度保持不变E﹒1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6CO2浓度随时间的变化曲线。
⑵改变温度，使反应CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH ﹤0中的所有物质都为气态。
起始温度、体积相同（T 1℃、2L 密闭容器）。
反应过程中部分数据见下表：①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(Ⅰ) K(Ⅱ)（填“﹥”“﹤”或“＝”） ②对反应Ⅰ，前10min 内的平均反应速率v(CH 3OH)＝ 。
在其他条件不变的情况下，若30min 时只向容器中再充入1molCO 2(g)和1molH 2O(g)，则平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)；⑶利用CO 与H 2可直接合成甲醇，下图是由“甲醇—空气”形成的绿色燃料电池的工作原理 示意图，写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式参考答案1. 【答案】 A【解析】A 、涂一层油漆，能防止金属腐蚀，但不属于化学或电化学防腐，故A 正确；B 、镀一层金属，属于电化学防腐，故B错误；C、致密氧化物能阻碍金属被氧化，属于电化学防腐，故C错误；D、根据C选项分析，故D错误。
2．【答案】B【解析】A、镀铜，破损后，容易构成原电池，铁作负极，加速腐蚀，故A错误；B、喷涂油漆，可以保护铁不被腐蚀，故B错误；C、加速腐蚀，故C错误；D、增加碳的量，形成原电池，加速腐蚀，故D错误。
3．【答案】B【解析】腐蚀速率顺序一般是作阳极的电解池>作负极的原电池>化学腐蚀>作正极的原电池>作阴极的电解池，故选项B正确。
4．【答案】A【解析】A、铁上镀铜，铜应作阳极，铜盐作电解质，铁作阴极，故A说法错误；B、根据原电池的工作原理，故B说法正确；C、纯银被氧气所氧化，属于化学腐蚀，故C说法正确；D、锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极，被保护，此方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故D说法正确。