高中化学选修4知识点分类总结资料

第一章化学反应和能量1、焓反应热1.反应热：化学反应过程中释放或吸收的热具有任何化学反应的反应热。因为任何化学反应都会产生热变化，即吸收热量或释放热量。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热)2.焓变化( h)的意义：恒压条件下化学反应的热效应.符号： H .单位：kJ/mol，即在定压力下：焓变化=反应热，均以kJ/mol表示。3.原因：化学键为吸热化学键的破裂，形成发热释放热量的化学反应。(热吸热)H表示“-”或H 0吸收热的化学反应。(吸热)H表示“”或H 0您也可以使用H计算来确定是吸热还是发热。H=产物具有的总能量-反应物具有的总能量=反应物的总结合能-产物的总结合能一般发热反应：所有燃烧反应所有酸碱中和反应大部分化学反应金属和水或酸反应生石灰(氧化钙)和水反应铝热反应一般吸热反应：晶体棒(oh) 28h2o和NH4Cl大部分分解反应条件通常是加热或高温反应是现象(物理变化)认知反应(新物质生成是化学变化)，普通铵盐溶解是吸热现象，其他物质溶于水，释放热量。4.能量和键的关系：物质拥有的能量越低，物质越稳定，能量和键能量成反比。同一种物质在不同状态下的能量：气体液体固体6.常温的意思是25，101。标准状态表示0，101。H比较时，要与符号比较。二、热化学方程式定义：表示反应物质量和反应热之间关系的化学方程式。化学方程式写作要点：热化学方程式应表明能量的变化。也就是说，不能得到反应列H，H的对应符号。热化学方程式必须指出反应物和产物的聚合状态(s，l，g分别用固体、液体、气体、水溶液中的溶质表示为AQ)热化学反应方程式不代表条件，除非特别说明反应时的温度和压力。热化学方程式的化学量表示物质的量，不表示数字和体积，可以是整数或分数各物质系数加倍，H加倍。也就是说H与测量数成正比。反作用域，H改变符号，值不变。6.意思：物质的量-物质-状态-吸收或释放*热。三、燃烧热1.概念：101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧，产生稳定氧化物(二氧化碳、二氧化硫、液态水H2O)时释放的热量。燃烧热单位用kJ/mol表示。请注意以下事项：研究条件：101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物质量：1 mol研究内容：释放的热量。( h0，kJ/mol单位)2.燃烧热和中和热都只有在 h存在的情况下才有负号。石墨和钻石的燃烧热不同。不同的物质燃烧的热量不同。四、中华热1.概念：酸和碱在稀溶液中中和，产生1毫升H2O，这时反应热称为中和热。强酸和碱的中和反应本质上是h和oh反应，热化学方程式如下：h(AQ)oh-(AQ)=H2O(l)h=-57.3 kj/mol3.弱酸或弱碱电离需要吸收热量，因此在中和反应中，中和热小于57.3kJ/mol。中和热测量实验：查看教科书装置示意图(1)一般实验强酸和强酸，使碱过量(如果酸和碱量相同，中和热可能变小)，一般中和热为57.3kJ/mol。(2)用弱酸性或弱碱进行实验时，释放的热量会变小，中和的热量会变小。(3)用浓缩溶液进行实验时，释放的热量会大大增加，中和热会大大增加。(4)在试验过程中，增加酸和碱的量，释放的热量增加，但中和热保持不变。五、格蕾斯的定律内容：化学反应的反应热只与反应的开始状态(每个反应物)和最终状态(每个产物)相关，与特定反应进行的路径无关，如果一个反应可以进行几个阶段，那么每个阶段反应的反应热和该反应完成一个阶段的反应热是相同的。方法：编写目标方程。“中间产品”(要去除的物质)；转换方程， h同时变化然后使用卸载方法逐个卸载“中间产品”。取得目标方程式，并执行适当的运算。六、能源注：水煤气是二次能源。第二章电化学基础第一节原电池主电池：1，概念：将化学能转换为电能的装置称为原电池2、构成条件：两个活泼的不同电极电解质溶液电极用电线连接，插入电解质，构成闭环3，电子流：外部电路：阴极导线阳极内部电路：在盐调中负离子移动到阴极的电解质溶液，在盐调中阳离子移动到阳极的电解质溶液。4、电极反应：以锌铜原电池为例：阴极：氧化反应：Zn-2e=Zn2更活跃的金属)阳极：还原反应：2h 2e=H2(不太活跃的金属)总反应：Zn 2h=Zn2 H25、正负判断：(1)在电极材料中：通常更活跃的金属是阴极。或者金属是阴极，非金属是阳极。(2)电子流向阴极到阳极(3)电流方向的阳极到阴极(4)根据电解质溶液中离子的移动方向，正离子流向阳极，负离子流向阴极(5)根据实验现象，有_ _溶解的极音_ _体重增加或气泡一极阳极第二节化学电池1、电池分类：化学电池、太阳能电池、核能电池2、化学电池：利用化学能直接转化为电能的装置3、化学电池分类：主要电池、次要电池、燃料电池一次，一次1、一般一次性电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次，二次电池第一、二次电池：放电后，通过再充电再生活性物质，可多次重复使用，也称为充电电池或蓄电池。2，电极反应：铅蓄电池放电：阴极(铅):Pb -2e-=pbso4，阳极(氧化铅):PBO 2 4h 2e-=pbso4 2h2o充电：阴极：pbso 4 2h2o-2e-=PBO 2 4h放电充电节点：pbso 4 2e-=Pb两种表达式可以作为一种可逆反应：PBO 2 p b 2h2so 4 2 pbso 4 2h2o3、目前开发了银锌电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等新型电池三、燃料电池1，燃料电池：燃料与氧化剂反应，直接产生电流的一种原电池2、电极反应：一般燃料电池中发生的电化学反应的最终产物，可以根据燃烧反应记录电池总反应，但不指定反应条件。阴极产生氧化反应，阳极产生还原反应，但一般电解质溶液必须参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂分为正极和负极，介质分为酸性、碱性和中性。电解质溶液呈酸性时：阴极：2 H2-4e-=4h阳极：O2 4 e-4h=2h2o电解质溶液呈现碱性时：阴极：2 H2 4oh - 4e-=4h 2阴极：O2 2h2o 4e-=4oh-另一种燃料电池是将金属铂片作为电极插入科赫溶液，并在极地分别通过甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式如下：阴极：CH4 10oh-8e-=7h2o；阳极：4h2o 2 O2 8e=8oh-。电池总反应式为CH4 2 O2 2koh=k2co3 3h2o3、燃料电池优点：能源转化率高、废物少、工作噪音低四、废旧电池处理：回收利用第三节电解槽一、电解原理1，电解槽：将电转换为化学能的装置也称为电解槽2，电解：电流(加上直流)通过电解质溶液在阳极之间引起氧化还原反应(被动不是自发的)的过程3，放电：离子到达电极时失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程4、电子流：(电源)阴极-(电解槽)阴极-(离子方向运动)电解质溶液-(电解槽)阳极-(电源)阳极5、电极名称和反应：阳极：连接直流电源阳极的电极，发生氧化反应阴极：连接直流电源阴极的电极，产生还原反应6、电解CuCl2溶液电极反应：阳极：2Cl- -2e-=Cl2(氧化)阴极：cu2e-=Cu(还原)总反应：cuc L2=Cu Cl27、电解的本质：电解质溶液的导电性是电解质溶液的电解过程规则摘要：写电解反应离子方程式：放电顺序：阳离子放电顺序Ag Hg2 Fe3 Cu2 H(见酸电离)Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 Al3 Mg2 Na Ca2 K负离子的放电顺序当是惰性电极时：S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(含无氧离子)F-(SO32-/MnO4-OH-)当是活性电极时：电极本身溶解并放电如果先查看电极材料、惰性电极或活性电极，并且阳极材料是活性电极(Fe，Cu)等金属，则阳极反应是电极材料失去电子，离子进入溶液；如果是惰性物质，则按照阴阳离子的放电顺序，按照阳氧负度的规律，使用电极反应式。电解质水溶液点分解产物法类型电极反应特性是电解对象电解质浓度PH电解质溶液还原分解电解质类型电解质离子电离的阴阳离子分别在两极放电。HCl电解质减少变大HClCuCl2-CuCl2加入H2，产生碱基阴极：水释放H2生碱阳极：电解质负离子放电NaCl电解质和水产生新电解质变大HCl氧释放酸类型阴极：电解质阳离子放电阳极：释放水O2酸CuSO4电解质和水产生新电解质减少氧化铜电解水类型阴极：4h 4e-=2 H2 850阳极：4OH-4e-=O22H2O直水变大变大水H2SO4减少我2so 4不变以上四种类型的电解质分类：(1)电解水类型：氧酸、碱性、活性金属酸盐(2)电解电解质类型：厌氧酸，惰性金属厌氧酸盐(不含氟化物)(3)加氢碱：活性金属的厌氧盐(4)氧酸类型：非活性金属氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和盐水制备烧碱、氯和氢(1)电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上其他金属或合金薄层的方法(2)，电极，电解质溶液的选择：阳极：涂层金属，电子的损耗，成为离子进入溶液m-ne-=m n阴极：正在电镀的金属(电镀):溶液中的金属离子获得电子，成为金属原子并附着在金属表面m n ne-=m电解质溶液：包含电镀金属离子的溶液用作电镀溶液。镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2，阴极(电镀):cu2e-=Cu，电解质：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液(3)，电镀应用之一：铜精炼阳极：粗铜；阴极：纯铜电解质溶液：硫酸铜3、电气冶金(1)，电子冶金：从矿石中把金属正离子导入电子，在化合物中用来冶炼钠、镁、钙、铝等活性金属。(2)，电解氯化钠：供电前氯化钠在高温下溶解：NaCl=Na Cl直流通过后：阳极：2na 2e-=2na阴极：2cl - 2e-=Cl2 规则摘要：主电池、电解槽、电镀池判断规则(1)如果没有外部电源，则配置原始电池有三个条件：有两个活动性不同的电极。阳极用电线连接在一起，直接插入连接的电解质溶液。氧化还原反应(有时是水力发电产生的h作用)是具备这三个条件的一种原电池。(2)如果有外部电源，阳极插入电解质溶液，则可能是电解槽或电镀池；阴极是金属，阳极是金属，如果电解质溶液中的金属离子是相同的元素，则是镀液。(3)多个单池相互连接，并且有外部电源，则连接到电源的设备是电解池。如果没有外部电源，则首先选择主动金属电极作为主电池的阴极(电子输出极)，然后选择该设备作为主电池，其馀作为电镀池或电解槽。主电池、电解槽、电镀池的比较性质类别主电池电解槽电镀池定义(设备特性)把化学能转化为电能的装置将电能转换为化学能的装置电解原理在某些金属表面电镀其他金属的应用反应特性自发反应非自愿反应非自愿反应设备特性没有电源，两阶段材料不同有电源供应器，双层材料可能会有所不同有电源达到条件活动性不同的剧电解质溶液形成封闭回路连接直流电源的双电极将两个电极插入电解质溶液形成封闭回路1涂层金属电源阳极，电镀金属阴极；2电镀溶液必须包含涂层金属的离子。电极名称阴极：更活跃的金属阳极：不太活跃的金属(导电非金属)阳极：连接到电源阳极阴极：与电源阴极连接同名电解，但有限制条件阳极：必须是涂层金属阴极：电镀电极反应阴极：氧化反应，金属失去电子。阳极：还原反应，溶液中阳离子的电子，或氧引起的电子(氧腐蚀)