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文档简介

非金属及其化合物、本章知识结构框架辄化性:与金廉尺其他非金属反应_与水.碱反应:消揖剂、漂白剂(漂和逊与漂山粉)「T」町燃性:牛成so’瓦1—总定性;空代的主妄成分仆0讪(W呎吸在—1I-半导俸性:信息技术与光电技术材料化合物魚化物氢化物Si0;一与环境的黃系:大弋泻费马防涪—与强Bfi反庖:制隔Sid—链威盐材料的嫔础—m水反应:制粗朮——与酿反应:制技盐—液化:制冷剂H250j.HNG』*HC10—氣化性——胶休性质土制醴胶W;I0,CdtCIO);消盘御.漂门粉W;I0,CdtCIO);消盘御.漂门粉NajSiOj黏胶剂【水胶瑞),防火剂担朵哇股盐——陶瓷,玻璃*水淀二、本章知识结构梳理(一)硅及其化合物1、氧化硅和二氧化碳比较1、二氧化硅二氧化碳类别酸性氧化物—酸性氧化物晶体结构原子晶体分子晶体熔沸点高低与水反应方程式不反应co+h0hco2223

与酸反应方程式SiO+4HF=SiFf+2H0242不反应与烧碱反应方程式SiO+2NaOH==NaSiO+HO2232少:2NaOH+CO==NaCO+HO2232过:NaOH+CO==NaHCO23与CaO反应方程式SiO+CaO^^CaSiO23CaO+CO==CaCO23存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放2、硅以及硅的化合物的用途物质用途硅单质半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器)SiO2饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC砂纸、砂轮的磨料(二)氯1、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色成分Cl2Cl、HO、HC1O、H+、C1—、22ClO-、极少量的为OH—H+、Cl—、HO、2极少量的OH-稀盐酸性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性2、氯气的性质与金属钠反应方程式2Na+Cl点燃2NaCl2与金属铁反应方程式2Fe+3Cl点燃2FeCl23与金属铜反应方程式Cu+Cl=点^CuCl22与氢气反应方程式点燃光照H+Cl2HCl;H+Cl2HC122722与水反应方程式HO+Cl=HCl+HClO22制漂白液反应方程式Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO22制漂白粉反应方程式2Cl+2Ca(OH)=CaCl+Ca(ClO)+2HO22222实验室制法MnO+4HCl(浓)-^MnCl+Clf+2HO2222氯离子的检验试剂以及反应方程式AgNO3溶液Ag++Cl—=AgCl

(三)硫、氮1、二氧化硫的性质颜色状态密度毒性黄绿色比空气大有毒物理性质酸性与水反应方程式SO+HOHSO2223与烧碱反应方程式SO+2NaOH==NaSO+HO2232NaSO+SO+HO=2NaHSO23223SO+NaOH=NaHSO23漂白性漂白原理:由于它能跟某些有色物质生成:无色物质曾学过的具有漂白性的物质吸附漂白:活性炭氧化漂白:HC10、O、NaO322还原性与氧气反应方程式2SO+O2SO223与氯水反应方程式SO+Cl+2HO==HSO+2HC122224氧化性与硫化氢反应方程式SO+2HS==3S;+2HO222化学性质2、浓硫酸和浓硝酸的性质浓硫酸浓硝酸相同占八、、与Cu反应Cu+2HSO(浓)CuS^+SOf+2HO22Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO1+2H2O332223Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO1+4H2O与木炭反应C+2HSO(浓)COf+2SO21+2H2O22C+4HNO(浓)CO1+4NO21+2气0与铁铝反应发生钝化现象,所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸异同点吸水性一一干燥剂脱水性——蔗糖变黑王水:浓硝酸和浓盐酸(1:3)3、氨气、氨水与铵盐的性质氨气的物理性质颜色状态密度水溶性无色有刺激性气味的气体比空气小易溶(1:_700_)可以形成喷泉,水溶液呈_碱_性。氨气的化学性质与水反应方程式NH+H0NH・H0—NH++OH—32324与盐酸反应方程式NH+HC1==NHCl34实验室制法Ca(OH)+2NHC1^^CaCl+2NHf+2HO2423^2氨水成分NNH、3NH•HO、HO、NH+、OH—、极少量的H+3224铵盐物理性质:铵盐都是无色色晶体,能溶于水化学性质氯化铵分解反应方程式NHNH+HCl43碳酸氢铵分解反应方程式NHHCONHf+HO+COf433^221必修2全册基本内容梳理物质结构元素周期律一、原子结构:如:ARn的质子数与质量数,中子数,电子数之间的关系:1、数量关系:核内质子数=核外电子数2、电性关系:原子核电荷数=核内质子数=核外电子数阳离子核外电子数=核内质子数一电荷数阴离子核外电子数=核内质子数+电荷数3、质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)二、元素周期表和周期律1、元素周期表的结构:周期序数二电子层数七个周期(1、2、3短周期;4、5、6长周期;7不完全周期)主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数18个纵行(7个主族;7个副族;一个零族;一个训族(8、9、10三个纵行))2、元素周期律(1)元素的金属性和非金属性强弱的比较单质与水或酸反应置换氢的难易或与氢化合的难易及气态氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物的碱性或酸性强弱单质的还原性或氧化性的强弱(注意:单质与相应离子的性质的变化规律相反)元素性质随周期和族的变化规律同一周期,从左到右,元素的金属性逐渐变弱同一周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强同一主族,从上到下,元素的金属性逐渐增强同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱第三周期元素的变化规律和碱金属族和卤族元素的变化规律(包括物理、化学性质)微粒半径大小的比较规律:a.原子与原子b.原子与其离子c.电子层结构相同的离子。3、元素周期律的应用(重难点)“位,构,性”三者之间的关系原子结构决定元素在元素周期表中的位置;b.原子结构决定元素的化学性质;c.以位置推测原子结构和元素性质预测新元素及其性质三、化学键1、离子键:A.相关概念:B.离子化合物:大多数盐、强碱、典型金属氧化物C.离子化合物形成过程的电子式的表示(AB,AB,AB,NaOH,Na0,NHCl,O2-,NH+)22224242、共价键:A.相关概念:B.共价化合物:只有非金属的化合物(除了铵盐)C.共价化合物形成过程的电子式的表示(NH3,CH4,CO?,HCl0,IQ)D极性键与非极性键3、化学键的概念和化学反应的本质:化学反应与能量一、化学能与热能1、化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成2、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量3、化学反应的一大特征:化学反应的过程中总是伴随着能量变化,通常表现为热量变化4、常见的放热反应:所有燃烧反应;B.中和反应;C.大多数化合反应;D.活泼金属跟水或酸反应E.物质的缓慢氧化5、常见的吸热反应:大多数分解反应;Cu+H3OC十HCO十Hq氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。6、中和热:A.概念:稀的强酸与强碱发生中和反应生成1molH20(液态)时所释放的热量。B、中和热测定实验。二、化学能与电能1、原电池:(1)_概念:(2)工作原理:a.负极:失电子(化合价升高),发生氧化反应b.正极:得电子(化合价降低),发生还原反应(3)原电池的构成条件:关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池。有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极电极均插入同一电解质溶液两电极相连(直接或间接)形成闭合回路(4)原电池正、负极的判断:负极:电子流出的电极(较活泼的金属),金属化合价升高正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等):元素化合价降低(5)金属活泼性的判断:金属活动性顺序表原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼;原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属(6)原电池的电极反应:a.负极反应:X—ne=Xn-;b.正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应2、原电池的设计:根据电池反应设计原电池:(三部分+导线)负极为失电子的金属(即化合价升高的物质)正极为比负极不活泼的金属或石墨电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质)3、金属的电化学腐蚀(1)不纯的金属(或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池,加速了金属腐蚀(2)金属腐蚀的防护:改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如:不锈钢。在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)电化学保护法:牺牲活泼金属保护法,外加电流保护法4、发展中的化学电源(1)干电池(锌锰电池)负极:Zn—2e-=Zn2+参与正极反应的是MnO和NH+24(2)充电电池a.铅蓄电池:铅蓄电池充电和放电的总化学方程式PbO2+Pb+2H2SO4±12PbSO4+2H2O充电放电时电极反应:负极:Pb+SO2-—2e-=PbS044正极:PbO+4H++SO2-+2e-=PbSO+2HO2442b.氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。总反应:2H+O=2H0222电极反应为(电解质溶液为KOH溶液)负极:2H+4OH--4e-—4HO22正极:0+2HO+4e-—4OH-22化学反应速率与限度一、化学反应速率化学反应速率的概念:计算Ac(B)简单计算v(B)=二^已知物质的量n的变化或者质量m的变化,转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v化学反应速率之比=化学计量数之比,据此计算:已知反应方程和某物质表示的反应速率,求另一物质表示的反应速率;已知反应中各物质表示的反应速率之比或AC之比,求反应方程。比较不同条件下同一反应的反应速率关键:找同一参照物,比较同一物质表示的速率(即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率)二、影响化学反应速率的因素决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因)外因:浓度越大,反应速率越快升高温度(任何反应,无论吸热还是放热),加快反应速率c.催化剂一般加快反应速率有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快e.固体表面积越大,反应速率越快f.光、反应物的状态、溶剂等三、化学反应的限度1、可逆反应的概念和特点2、绝大多数化学反应都有可逆性,只是不同的化学反应的限度不同;相同的化学反应,不同的条件下其限度也可能不同a.化学反应限度的概念:一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡,这就是可逆反应所能达到的限度。化学平衡的曲线:可逆反应达到平衡状态的标志:反应混合物中各组分浓度保持不变正反应速率=逆反应速率消耗A的速率=生成A的速率怎样判断一个反应是否达到平衡:正反应速率与逆反应速率相等;反应物与生成物浓度不再改变;混合体系中各组分的质量分数不再发生变化;条件变,反应所能达到的限度发生变化。化学平衡的特点:逆、等、动、定、变、同。3、化学平衡移动原因:v正工v逆v正〉v逆正向V正.〈v逆逆向浓度:其他条件不变,增大反应物浓度或减小生成物浓度,正向移动反之压强:其他条件不变,对于反应前后气体,总体积发生变化的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,反之…温度:其他条件不变,温度升高,平衡向吸热方向移动反之…催化剂:缩短到达平衡的时间,但平衡的移动无影响勒沙特列原理:如果改变影响化学平衡的一个条件,平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动。有机化合物[甲烷]一、甲烷的元素组成与分子结构:CH4正四面体二、甲烷的物理性质三、甲烷的化学性质1、甲烷的氧化反应实验现象:反应的化学方程式:2、甲烷的取代反应甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。CH4+Cl2^光^CH3Cl+HClCHCl+Cl—^光^CHCl+HCl4233222CH2Cl2+Cl2—光^CHCl3+HClCHCl+Cl——CCl+HCl2223324有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,叫做取代反应。3、甲烷受热分解:CH加热>C+2H2[烷烃]烷烃的概念:叫做饱和链烃,或称烷烃。1、烷烃的通式:2、烷烃物理性质:(1)状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为,5—16TOC\o"1-5"\h\z个碳原子为,16个碳原子以上为。(2)溶解性:烷烃溶于水,溶(填“易”“难”)于有机溶剂。(3)熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐。(4)密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐。3、烷烃的化学性质(1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等者反应。(2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。(3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧[同系物]同系物的概念:掌握概念的三个关键:(1)通式相同;(2)结构相似;(3)组成上相差n个(n±1)CH原子团。2[同分异构现象和同分异构物体]分异构现象:化合物具有相同的,但具有不同的现象。分异构体:化合物具有相同的,不同的物质互称为同分异构体。3、同分异构体的特点:相同,不同,性质也不相同。[烯烃]一、乙烯的组成和分子结构1、组成:分子式:含碳量比甲烷高。2、分子结构:含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。二、乙烯的氧化反应1、燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式)化学方程式2、与酸性高锰酸钾溶液的作用一一被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。(乙烯被氧化生成二氧化碳)三、乙烯的加成反应1、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)CH—CH+Br—Br-CHBr-CHBr1,2—二溴乙烷(无色)22222、与水的加成反应CH—CH+H—OH-CH—CHOH乙醇(酒精)2232书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。乙烯与氢气反应乙烯与氯气反应乙烯与溴化氢反乙烯的加聚反应:nCH—CH-22[苯、芳香烃]一、苯的组成与结构1、分子式CH662、结构特点二、苯的物理性质:三、苯的主要化学性质1、苯的氧化反应苯的可燃性,苯完点燃燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。2CH+15012CO+6H066222[思考]你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗?注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。2、苯的取代反应书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。苯与液溴反应与硝酸反应反应条件化学反应方程式注意事项3、苯的磺化反应化学方程式:4、在特殊条件下,苯能与氢气、氯气发生加成反应反应的化学方程式:、[烃的衍生物]一、乙醇的物理性质:二、乙醇的分子结构结构式:结构简式:三、乙醇的化学性质1、乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应:2、乙醇的氧化反应乙醇燃烧化学反应方程式:乙醇的催化氧化化学反应方程式:乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。3、醇的脱水反应分子内脱水,生成乙烯化学反应方程式:分子间脱水,生成乙醚化学反应方程式:四、乙酸乙酸的物理性质:写出乙酸的结构式、结构简式。酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。反应现象:反应化学方程式:1、在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化?2、酯化反应在常温下反应极慢,一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢?3、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用?4为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液?不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物,会有什么不同的结果?5为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下?五、基本营养物质1、糖类、油脂、蛋白质主要含有元素,分子的组成比较复杂。2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麦芽糖分别互称为,由于结构决定性质,因此它们具有性质。化学与可持续发展一、金属矿物的开发利用1、常见金属的冶炼:①加热分解法:②加热还原法:③电解法:2、金属活动顺序与金属冶炼的关系:金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。(离子)二、海水资源的开发利用1、海水的组成:含八十多种元素。其中,H、0、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上,其余为微量元素;特点是总储量大而浓度小,以无机物或有机物的形式溶解或悬浮在海水中。总矿物储量约5亿亿吨,有“液体矿山”之称。堆积在陆地上可使地面平均上升153米。如:金元素的总储量约为5X107吨,而浓度仅为4X10-6g/吨。另有金属结核约3万亿吨,海底石油1350亿吨,天然气140万亿米3。2、海水资源的利用:海水淡化:①蒸馏法;②电渗析法;③离子交换法;④反渗透法等。海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。三、环境保护与绿色化学环境:环境污染:环境污染的分类:按环境要素:分大气污染、水体污染、土壤污染按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染按造成污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声、放射性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染绿色化学理念(预防优于治理)“环境友好化核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、学”、“清洁化学”。“环境友好化从环境观点看:强调从源头上消除污染。(从一开始就避免污染物的产生)从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。(尽可能提高原子利用率)热点:原子经济性一一反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%w.w.w.k.s.5.u.c.o.m《化学反应原理》知识点整理第一章化学反应与能量与电池第一节化学反应的热效应一、焓变反应热反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量恰变(AH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:AH(2).单位:kj/mol3•产生原因:化学键断裂一一吸热化学键形成一一放热放出热量的化学反应。(放热〉吸热)AH为“-”或AH<0吸收热量的化学反应。(吸热〉放热)AH为“+”或AH>0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)・8HO与NHCl②大多数的分解反应224③以h2、co、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式2书写化学方程式注意要点:热化学方程式必须标出能量变化。热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数各物质系数加倍,AH加倍;反应逆向进行,AH改变符号,数值不变三、燃烧热概念:25°C,101kPa时,lmol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kj/mol表示。※注意以下几点:研究条件:101kPa反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:1mol研究内容:放出的热量。(△H〈0,单位kj/mol)四、中和热概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH20,这时的反应热叫中和热。强酸与强碱的中和反应其实质是H+和0H-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+0H-(aq)=H20(l)△H=—57.3kJ/mol弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。中和热的测定实验五、盖斯定律内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。第二节电解池一、电解原理1、电解池:—把电能转化为化学能的装一也叫电解槽2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程4、电子流向:(电源)负极一(电解池)阴极一(离子定向运动)电解质溶液一(电解池)阳极一(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发牛还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2C1--2e-=Cl2(氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式:CuCl2=Cu+Cl2t7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程☆规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时:电极本身溶解放电注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。电解质水溶液点解产物的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大HClCuCl2CuCl2放H生成碱型2阴极:水放H生碱2阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大HCl放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO,电解质和水生成新电解质减小氧化铜电解水型阴极:4H++4e-==2Hf2阳极:40H--4e-=02f+2H20NaOH水增大增大水HSO,24减小NaSO,——_41不变上述四种类型电解质分类:电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法、电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M—ne—==Mn+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面Mn++ne—==M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜:阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3、电冶金、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原岀来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝、电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl==Na++Cl—通直流电后:阳极:2Na++2e—==2Na阴极:2Cl—一2e—==Cl2f第三节原电池原电池:1、概念:学能转化为电能的装置叫做原电y2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向:外电路:负极――导线一一正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化_反应:.Zn—2e=Zn2+.(较活泼金属)正极:—还原—反应:2H++2e=H2t(较不活泼金属)总反应式:_Zn+2H+=Zn2++H21-25、正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。(2)从电子的流动方向负极流入正极(3)从电流方向正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极6、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池7、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置8、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池一、一次电池1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二、二次电池1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):_Pb+S02--2e-=PbSO4丄TOC\o"1-5"\h\z44正极(氧化铅):_PbO+4H++SO2-+2e-=PbSO;+2HO_2442充电:阴极:PbSO+2HO-2e-=PbO+4H++SO2-4224阳极:PbSO+2e-=Pb+S02-_44两式可以写成一个可逆反应:_PbO2+Pb+2H2SO4^放^2PbSO」+2H2O\o"CurrentDocument"24充电423、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池三、燃料电池1、燃料电池:一是使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:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时:负极:2H?—4e-=4H+正极:0?+4e-4H+=2H?O当电解质溶液呈碱性时:负极:—2H+40H-一4e-=4HO—正极:O2+2H2O+4e^=4OH~另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为:负极:CH4+10OH――=+7H2O;正极:4H2O+2O2+8e=8OH。电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低四、废弃电池的处理:回收利用☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,贝y可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,贝y与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。☆原电池,电解池,电镀池的比较性质类别―原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电将电能转变成化学能的应用电解原理在某些金属(装置特点)能的装置装置表面镀上一侧层其他金属反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源,两级材料有电源,两级材料可同有电源不同可不同形成条件活动性不同的两极两电极连接直流电源1镀层金属接电源正极,待电解质溶液两电极插入电解质溶液镀金属接负极;2电镀液必形成闭合回路形成闭合回路须含有镀层金属的离子电极名称负极:较活泼金属阳极:与电源正极相连名称同电解,但有限制条件正极:较不活泼金阳极:必须是镀层金属属(能导电非金属)阴极:与电源负极相连阴极:镀件电极反应负极:氧化反应,阳极:氧化反应,溶液金属失去电子中的阴离子失去电子,阳极:金属电极失去电子正极:还原反应,或电极金属失电子溶液中的阳离子的阴极:还原反应,溶液阴极:电镀液中阳离子得到电子或者氧气得电中的阳离子得到电子电子子(吸氧腐蚀)电子流向负极f正极电源负极一阴极同电解池电源正极一阳极溶液中带电粒子阳离子向正极移动阳离子向阴极移动同电解池的移动阴离子向负极移动阴离子向阳极移动联系在两极上都发生氧化反应和还原反应☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图:阳极(失)一极(得)一e-一^►负极(失e^^阴极(得)

金属的电化学腐蚀和防护一、金属的电化学腐蚀金属腐蚀内容:金属腐蚀的本质:都是金属原子佳去电子而被氧化的过程金属腐蚀的分类:化学腐蚀一金属和接触到的物质直接发牛化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀一不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀金属与非电化学腐蚀金属与非电解质直接接触无电流产牛金属被氧化的过程条件不纯金属或合金与电解质溶液接触现象有微弱的电流产牛本质较活泼的金属被氧化的过程关系化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生,但电化腐蚀更加普遍,危害更严重、电化学腐蚀的分类:析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出条件:潮湿空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有co2、so2、h2s等气体)电极反应:负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2T总式:Fe+2H+=Fe2++H2f吸氧腐蚀反应过程吸收氧气①条件:中性或弱酸性溶液②电极反应:负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2离子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2生成的Fe(OHb被空气中的O2氧化,生成Fe(OH)3,Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3・xH2O(铁锈主要成分)规律总结:金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下:外接电源的阴极保护法〉牺牲负极的正极保护法〉有一般防腐条件的腐蚀〉无防腐条件的腐蚀二、金属的电化学防护1、利用原电池原理进行金属的电化学防护、牺牲阳极的阴极保护法原理:原电池反应中,负极被腐蚀,正极不变化应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护(2)、外加电流的阴极保护法原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,使金属原电池反应产生的电流不能输送,从而防止金属被腐蚀应用:把被保护的钢铁设备作为阴极,惰性电极作为辅助阳极,均存在于电解质溶液中,接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累,抑制了钢铁失去电子的反应。2、改变金属结构:把金属制成防腐的合金3、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等。第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Ac/At(v:平均速率,△c:浓度变化,△t:时间)单位:mol/(L•s)⑷影响因素:决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)条件因素(外因):反应所处的条件2.外因对化学反应速率影响的变化规律条件变化活化分子的量的变化¥变化的浓度增大单住体积里总数目增多,百分数不变増犬减小单伎体积里总数目减少、百分数不变减小气体反应物的压强增大单伎体积里总数目增多,百分数不变増大减小单住体积里总数目减少,百分数不愛减小反应物的温度升高百分数增大,单住体积里总数目增多增大降低百分数减少,单位体积里总数目减少减小反应物的催牝※注意.使用百分数剧增,单住体积里总数目剧増剧增撤去百分数剧减,单住体积里总数目剧减剧减/、71-八'1、・⑴、参加反应的?(2)、惰性气体对-勿质为固体和和液体,由于压强的变化对浓度几乎于速率的影响的大'卜'溶剂等匚无影响响可以认为反应速率不变。恒温恒容时:充入惰性气体一总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变一反应速率不变恒温恒体时:充入惰性气体一体积增大一各反应物浓度减小一反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g)vpC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单

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