第四章《剖析物質變化中的能量變化》課件

第一節(jié)物質在溶解過程中有能量變化嗎？第四章剖析物質變化中的能量變化

你到過黃果樹嗎？假如你站在那飛流直瀉的瀑布前，你一定會被這眼前的壯觀所吸引。為什么高處的水往下流，而低處的水不往上流呢？

這就是由于高處的水的勢能高，能量從高處自動轉化到低處。那么，勢能變小了，減少的那部分能量到哪里去了呢？

是由于轉化為動能。在勢能轉化為動能的過程中，減少的勢能等于增加的動能，能量轉化遵循能量守恒原理。一、能量的守恒和轉化

世界是物質的。物質都在不斷地運動著,沒有不運動的物質,也沒有無物質的運動。運動是物質的固有屬性,物質的運動形式又是多種多樣的,如機械運動、分子熱運動、電磁運動等。想一想：有沒有不運動的物質？有沒有無物質的運動？能量是物質運動的一種度量自然界一切物質都具有能量。用釘子掛在墻壁的掛歷，當釘子銹蝕后會掉在地上，是由于掛歷本身存在能量，如勢能，當它掉下后一部分能量傳遞給地面，本身能量降低。想一想：有沒有無能量的物質？

能量具有各種不同的形式，能夠從一種形式轉化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉化和傳遞的過程中，各種形式能量的總量保持不變。那么，當掛歷落下的過程中，總的能量會改變嗎？回答是否定的。這就是能量守恒定律人在饑餓的時候會感到四肢無力，此時若補充食物，馬上有了力氣。這是由于食物中的能量傳遞給了人的緣故。那么，食物的能量來自何方？來自太陽。太陽具有巨大的能量，它能引起一系列的物質轉化和能量轉化。地球上的一切生物能歸根到底來自太陽。太陽能植物(生物能)礦物燃料(煤、石油、天然氣)食物燃料熱能動能光合作用地殼運動食物中產生能量的營養(yǎng)物質主要是糖類、脂肪和蛋白質，它們是人體所需能量的主要來源。那么，相同質量的糖類、脂肪和蛋白質三種營養(yǎng)物質中，哪個提供的能量最高？營養(yǎng)素100g牛奶中的含量100g牛奶能提供的能量糖類4.7g80kJ脂肪3.9g140kJ蛋白質3.3g56kJ不難發(fā)現(xiàn)，相同質量的脂肪提供的能量最高，故脂肪有高能量物質之稱。探究：物質三態(tài)變化中的能量變化。液態(tài)水怎樣變成氣態(tài)水？我們知道，將水加熱，液態(tài)水會變成氣態(tài)水。表明水從液態(tài)轉化為氣態(tài)的過程中，從外界得到了能量。則根據能量守恒定律可知，氣態(tài)水的能量比液態(tài)水的能量高。同理，液態(tài)水的能量比固態(tài)水的能量高。探究：物質三態(tài)變化中的能量變化。能量從高轉化到低時，總有能量放出。能量從低轉化到高時，總要吸收能量。物質的三態(tài)能量轉化如下：固態(tài)氣態(tài)液態(tài)吸收能量放出能量吸收能量放出能量

日常生活中，人們運用這一變化規(guī)律調節(jié)環(huán)境的溫度，營造舒適的居住環(huán)境。工業(yè)生產中，運用這一規(guī)律制造熱交換器，用于對原料的預熱或產品的降溫。二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象想一想：什么是溶液？溶液有何特征？溶液是由一種或幾種物質（溶質）分散到另一種物質（溶劑）中，形成的均勻、透明和穩(wěn)定的混合物。溶液不同于一般的混合物，它是均勻、透明和穩(wěn)定的。所謂均勻是指溶液中的溶質的分散程度很高，達到分子（或離子）水平。1、物質的溶解過程實驗1:觀察KMnO4溶于水的過程(見P54)現(xiàn)象：溶液中紫紅色范圍逐漸擴大，最后溶液都變?yōu)樽霞t色。探究：物質的溶解過程探究：物質的溶解過程溶質是如何分散到溶劑中，又如何形成均勻、穩(wěn)定的混合物呢？實驗：將一小粒高錳酸鉀晶體輕輕地放入盛有水的燒杯中，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：在水中放入紫黑色的高錳酸鉀晶體后，可以清楚地看到，晶體外邊的高錳酸鉀擴散到水中，水中的紫紅色范圍逐漸擴大，最后變成均勻的紫紅色溶液。探究：物質的溶解過程原因：高錳酸鉀晶體表面的微粒在水分子的作用下，不斷被“水”分子拖入水中，電離成無色的鉀離子和紫紅色的高錳酸根離子。這兩種離子又在水分子作用下，克服離子間的引力，逐漸向水中擴散，分布于整個溶液中，因而使溶液變成了紫紅色。KMnO4→K++MnO4-想一想：物質溶解時是否只存在溶質的擴散過程？物質的擴散過程是在水分子作用下，溶質分子或離子向水中分散。擴散時必須克服微粒間的作用，這部分能量來自水。水分子提供能量后，自身能量必然降低，溫度降低。故物質擴散應該是一個吸熱過程。如果要知道物質溶解時是否只存在溶質的擴散過程，只要將不同的物質溶解于水，測定水溫的變化，如果所有溶解過程都是水溫降低，則溶解時才可能只存在溶質的擴散過程。反之，一定還存在其他過程。實驗2:觀察氯化銨、氫氧化鈉，氯化鈉晶(見P54)

體溶于水時，溶液的溫度變化。結論：氫氧化鈉溶于水，溶液溫度升高。

氯化銨晶體溶于水，溶液溫度降低。氯化鈉晶體溶于水時，溶液溫度基本不變。2、溶解過程中的能量變化物質溶解于水時水溫并不都是降低如水中溶入氯化銨后，水溫降低水中溶入氫氧化鈉后，水溫升高水中溶入氯化鈉時，水溫相差不大顯然，物質溶解時，不僅存在擴散過程，還存在著其他過程。由于物質溶解后，溶液中還存在大量的水分子，以及物質溶解后的微粒（離子和分子），這些微粒也可以與水分子結合，同時釋放出能量，導致水溫升高。糖分子在水中的溶解過程。1．把糖分子放入水中糖分子水分子糖分子在水中的溶解過程。２．糖分子克服分子間作用力，從外界吸收能量，擴散到水中。糖分子在水中的溶解過程。3．糖分子和水分子結合形成水合分子。溶解過程擴散化學過程物理過程放熱吸熱水合小結

物質的溶解通常有兩個過程:一個是溶質的分子或離子在水分子作用下向水中擴散,在這個過程中,溶質分子或離子要克服分子或離子之間的引力,需要向外界吸收熱量,是物理過程;另一個是溶質分子或離子和水分子結合成水合分子或水合離子的過程,這一過程放出熱量,是化學過程.由于物質溶解時不可能溶質的分子或離子擴散時吸收的能量完全等于溶質的分子或離子水合時放出的熱量,故不可能有哪種物質溶解時溫度不發(fā)生變化.問:氯化鈉溶液中存在哪些微粒?氯化鈉溶液中存在鈉離子、氯離子、水合鈉離子、水合氯離子、水分子。中學中常見的溶解時放熱的物質有NaOH、濃H2SO4

CaO等,溶解時吸熱的物質有NH4Cl、KNO3、NH4NO3等，溶解時熱量變化不明顯的物質有NaCl等練習：硝酸銨溶于水，溶液溫度顯著降低，這是由于（）A.硝酸銨溶解時只發(fā)生擴散過程。B.硝酸銨溶解時只發(fā)生水合過程。C.硝酸銨溶于水時，擴散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量。D.硝酸銨溶于水時，擴散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量。C三、溶解與結晶在學習海水曬鹽時我們知道，將海水照曬后，食鹽會從溶液中析出。這是為什么呢？將海水照曬后，隨著水分的蒸發(fā)，溶液的濃度增大，溶液中離子碰撞的機會增加，當鈉離子與氯離子相遇后結合成氯化鈉，隨著水的蒸發(fā)，生成的氯化鈉不斷地從海水中析出。使晶態(tài)溶質從溶液中析出的過程叫結晶。物質溶解后，溶質分子或離子克服微粒間的引力，離開晶體表面進入溶液中。同樣，溶液中的溶質分子或離子也會碰撞到固體表面，被固體表面的微粒吸引，不斷地在晶體表面聚集成晶體。因此，物質的溶解與結晶是兩個同時進行的相反的過程，通常用“”號表示固體溶質溶液中的溶質溶解結晶只是開始時析出的晶體量小于溶解的溶質的量，故表現(xiàn)為溶解。當溶質開始溶解時，在單位時間內從固體溶質表面擴散到溶劑里的溶質微粒數(shù)目，比回到固體表面的溶質微粒數(shù)目多，即V（溶解）＞V

（結晶）此時，從表面上看，固體溶質在不斷地溶解（減少）隨著溶液里溶質微粒的逐漸增加，由溶液里回到固體溶質表面的微粒數(shù)也隨之增加，溶質結晶的量逐漸增加。當單位時間內擴散到溶液里的溶質微粒數(shù)目，與回到固體溶質表面的溶質微粒數(shù)目相等時，即V（溶解）=V

（結晶）此時，從表面上看，固體溶質不再減少，也不再增加。當固體溶質不再減少，也不再增加時，稱溶解平衡。達到溶解平衡的溶液是飽和溶液。使溶液中析出晶體的方法主要有：蒸發(fā)溶劑和改變溫度。想一想：使溶液中析出晶體可采取哪些方法？隨著溫度的變化而溶解度不大的物質，一般用蒸發(fā)溶劑的方法從溶液中提取。溶解度的變化隨溫度變化較大的固體溶質，一般采用改變溫度的方法來使溶液中的溶質析出。KAl(SO4)2·12H2OCuSO4·5H2O思考題（1）硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅是物理變化還是化學變化？還是兩者皆有之？解析：物理變化和化學變化的最大區(qū)別是有沒有新的物質生成。硫酸銅晶體和無水硫酸銅的化學式不同，結構肯定也不同，屬于不同物質，故由硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅的過程中有新的物質生成，主要是化學變化，由于顏色和外形同時也發(fā)生了變化，所以也是物理變化。思考題（2）硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅與無水硫酸銅轉化為硫酸銅晶體是否是可逆反應？解析：可逆反應是在相同條件下，向兩個相反方向進行的反應。硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅時需要加熱，而無水硫酸銅轉化為硫酸銅晶體時不需要加熱，兩個過程條件不同，故不是可逆反應。思考題（3）硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅是風化嗎？濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣后變稀是潮解嗎？解析：風化是指在室溫下和干燥的空氣中會失去一部分或全部結晶水的現(xiàn)象。硫酸銅晶體轉化為無水硫酸銅不是在室溫下和干燥的空氣中進行的，而是在加熱條件下進行的，故這一過程不是風化。潮解是指晶體吸收空氣中的水蒸氣，在晶體表面逐漸形成溶液的現(xiàn)象。濃硫酸不是晶體，故吸收空氣中的水蒸氣后變稀不是潮解。第二節(jié)化學變化中的能量變化第四章剖析物質變化中的能量變化一、化學反應中的熱效應化學反應時所放出或吸收的熱量，叫作反應的熱效應?；瘜W反應中有熱量放出的反應，叫做放熱反應。化學反應中需要吸收熱量的反應，叫做吸熱反應。想一想：據你所知，哪些化學反應有熱量放出？我們平時用煤氣燒飯，表明煤氣燃燒是放熱反應。2CO+O2→2CO2+Q點燃有時，我們看到建筑工人將生石灰投入水中，水會沸騰，表明生石灰與水的反應也是放熱反應。CaO+H2O→Ca(OH)2+Q化學反應是否都是放熱反應？想一想：在一個燒得很旺的煤爐上潑灑少量水，有什么現(xiàn)象？如果潑灑大量水，又會有什么現(xiàn)象？推測：燒得很旺的煤爐上潑灑一些水，火焰更旺。如果潑灑大量水，煤爐就會熄滅。這是什么原因？C+H2O→CO+H2高溫紅熱的煤炭上潑灑了水以后，會發(fā)生如下反應：我們知道，煤在空氣中燃燒是一個放熱反應，鼓入的空氣越多，放出的熱量越大，爐溫升得越高。如果上述反應也是放熱反應，那就會象煤在空氣中燃燒一樣，水潑得越多，爐溫升得越高，煤爐不會熄滅。但上述與事實相反，故上述反應是一個吸熱反應。那為什么潑上少量水以后火焰會更旺呢？潑的水的量越少，反應吸收的熱量越少，爐溫降的很少，沒有降到煤炭、一氧化碳、氫氣的著火點以下，而產生的一氧化碳和氫氣則燃燒起來，由于氣體一般比固體更易燃燒，故看到火焰更旺。結論：化學反應既有放出熱量的反應，也有吸收熱量的反應。石灰窯廠燒制石灰，消耗大量的熱能，表明該反應也是吸熱反應。吸熱反應和放熱反應最大的區(qū)別是什么？放熱反應發(fā)生后，只要不斷補充反應物，反應能持續(xù)進行下去；而吸熱反應只補充反應物，不維持反應條件，反應就會停下來。因此，當反應開始后，放熱反應能自發(fā)地進行下去，而吸熱反應不能自發(fā)地進行下去。那么，化學上如何區(qū)別吸熱反應和放熱反應呢？中學化學中，用“Q”表示熱量的符號，熱量的單位常用千焦“kJ”.

放出熱量的反應，在反應式右邊用“+Q”表示；

吸收熱量的反應，在反應式右邊用“-Q”表示。化學反應的熱效應放熱反應要吸收熱量有熱量放出-Q+Q吸熱反應是否所有反應的熱效應都能明顯地感受到呢？實驗：鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應想一想：如果不做這個實驗，你能否判斷中和反應是吸熱反應還是放熱反應？一般來說，吸熱反應是不能自發(fā)地進行下去的，而放熱反應是能自發(fā)地進行下去的。

中和反應能自發(fā)地進行下去，且反應程度很大，是一個放熱反應。為什么有的反應是放熱反應，有的反應是吸熱反應？化學反應中有的放熱，有的吸熱。由物質三態(tài)轉化時的能量變化推測，化學反應中的反應物與生成物的內能（稱化學能）不同，是導致化學反應中有能量變化的根本原因。怎樣的反應是放熱反應？怎樣的反應是吸熱反應？反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，發(fā)生反應時有能量釋放出來，是放熱反應。反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，發(fā)生反應時反應物要吸收能量才能轉化為生成物，是吸熱反應。化學反應的過程，是儲存在物質內部的能量轉化為熱能等釋放出來，或者是熱能等轉化為物質內部的能量而被儲存起來的過程。

那么，能量高的物質穩(wěn)定，還是能量低的物質穩(wěn)定？

我們知道，液態(tài)水比水蒸氣穩(wěn)定，但液態(tài)水的能量卻比水蒸氣低，由此可知，物質的能量越高越不穩(wěn)定，越低越穩(wěn)定。

顯然，放熱反應中，反應物的總能量高，不穩(wěn)定，生成物的總能量低，較穩(wěn)定，放熱反應是物質從不穩(wěn)定轉化為穩(wěn)定的過程。

由此進一步可推測，放熱反應中，放出的能量越多，反應越容易，生成物越穩(wěn)定。二、熱化學方程式試比較以下兩個方程式的不同點：C+O2→CO2點燃C(s)+O2(g)→CO2(g)+393.5kJ探究：熱化學方程式的意義已知如下熱化學方程式：2H2(s)+O2(g)→2H2O

(l)+571.6kJ你從中可得到哪些結論？該反應是吸熱反應還是放熱反應？熱化學方程式中的系數(shù)能否用分數(shù)表示，為什么？是否無論氫氣多少，燃燒時都產生那么多的熱量？如果一定量的氫氣燃燒后，產物是氣態(tài)水，產生的熱量相同嗎？表示化學反應所放出或吸收熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。熱化學方程式與一般化學方程式的區(qū)別：⑷熱化學方程式一般不用注明反應條件。⑶熱化學方程式中化學式前面的系數(shù)代表該物質的物質的量，反應熱的大小要與系數(shù)相對應；⑵熱化學方程式要注明各物質的聚集狀態(tài)；⑴熱化學方程式中要注明“+”或“-”號及熱量的數(shù)值和單位；根據熱化學方程式的計算計算的理論依據：熱化學方程式中的系數(shù)就是表示反應中該物質的物質的量。甲烷燃燒的熱化學方程式如下：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)+890.3kJ求在標準狀況下燃燒1m3甲烷所放出的熱量1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定化合物時的反應熱稱為燃燒熱.解:設放出的熱量為Q,則:答：在標準狀況下，燃燒1m3甲烷放出39745kJ的熱。=39745kJ1m3×1000L/m3

22.4L/mol

×890.3kJ/mol根據如下熱化學方程式：求1mol

水由氣態(tài)轉化為液態(tài)時的熱量變化。2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

+571.6kJ①H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)+241.8kJ②解：①式除以2減去②式，可得0→H2O(l)-H2O(g)+285.8kJ-241.8kJH2O(g)→H2O(l)+44kJ則1mol水由氣態(tài)轉化為液態(tài)將放出44kJ的熱量三、燃料的充分利用使燃料充分利用，要考慮：1、燃料的充分燃燒2、熱能的充分利用若空氣不足，則燃燒不完全———浪費，污染若空氣太足，則要帶走熱量———熱量損失通入空氣的量：燃料的形態(tài)：固、液與空氣接觸面有限，燃燒不完全，故要增加與空氣的接觸面，就要把固體燃料粉碎，把液體燃料噴成霧狀。熱值水煤氣熱交換能源利用率標準煤化學能與化學電源

化學能可以轉變?yōu)闊崮?，還可以轉變?yōu)槠渌问降哪芰俊?/p>

把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，我們稱為化學電源，習慣上稱為電池?；瘜W電源原電池蓄電池燃料電池一、原電池的原理⑴將Zn片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？⑵將Cu片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？思考與討論⑷若將Zn片,Cu片用一導線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？⑶將一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？⑸導線間接一電流計有何現(xiàn)象產生？為什么？⑹用一干電池連接電流計驗證電子流向，確定Zn片,Cu片的正負極是怎樣的？原電池演示化學能轉變?yōu)榈难b置就叫原電池。把電能1、什么是原電池？2、原電池的工作原理是什么？氧化反應Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質溶液失去e，沿導線傳遞，有電流產生還原反應2H++2e

=H2↑陰離子陽離子總反應：負極正極

2H++2e

=H2↑Zn-2e

=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（離子方程式）（化學方程式）電極反應正極：負極：（氧化反應）（還原反應）陽離子3.構成原電池的條件是什么？3.構成原電池的條件是什么？(1)有兩個相連的電極導體；相連的形式可以多種多樣的；電極材料可以多種多樣。

兩種活潑性不同的金屬。一種金屬與一種非金屬（如石墨）。也可以兩電極都是其它材料。哪種是負極？電極本身都參與反應嗎？哪個是負極？電極本身參與反應嗎？哪個是負極？電極本身一定參與反應嗎？(3)在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應。（必定是放熱反應）正極、負極、電解質溶液構成閉合回路(2)兩電極都接觸電解質溶液（酸、堿、鹽）把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。閉合電路電極相連接觸電解質溶液自發(fā)的氧化還原反應分兩處進行4、簡單原電池的正負極和電子流向如何判斷？負極（–）：

電子電流是不活潑金屬或非金屬，正極（+）：是活潑金屬，本身失去電子，發(fā)生氧化反應。進電子，本身不反應，得電子發(fā)生還原反應。是溶液中的陽離子要用到金屬活動性順序表：注意：K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…活潑性，還原性依次減弱。②正負兩極上進出電子總數(shù)相等，根據電子守恒原理可進行許多有關電極反應的計算。

③原電池反應跟直接反應差別：反應速率加快；一般只有一個電極直接參加反應。①原電池的工作原理是將氧化還原反應分在正（還原）、負（氧化）兩極進行，負極上失去的電子流入正極，從而產生電流。明確以下幾點④利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。練習⒈判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)2H++2e＝H2↑負極：總反應：正極：Zn－2e＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負極：正極：總反應：正極：負極：總反應：Zn－2e

＝Zn2+2H++2e

＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e

＝Fe2+Cu2++2e

＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4

⑦⑥(×)(√)負極：正極：總反應：Zn－2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(√)負極：正極：總反應：Fe－2e

＝Fe2+2H++2e＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑2.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（）DA.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；D.銀圈向下傾斜；5.原電池的應用(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。牛皮紙干電池的工作原理負極:Zn-2e→Zn2+（鋅筒）正極：2NH4++2e→2NH3+H2H2+2MnO2→Mn2O3+H2O（石墨棒）電解質溶液：氯化銨、氯化鋅、少量淀粉和水調成糊狀總反應的離子方程式：Zn+2NH4+→Zn2++2NH3+H2總反應的化學方程式：Zn+2MnO2+2NH4Cl→Mn2O3+Zn(NH3)2Cl2+H2O干電池又叫鋅錳電池，屬于一次電池普通干電池充電干電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池手機電池常見實用電池Zn+2MnO2+H2O→MnO(OH)+ZnO堿性鋅錳電池紐扣電池（銀鋅電池）Zn+Ag2O→2Ag+ZnO鋰電池

鋰電池分為一次電池和二次電池兩類，目前在照相機等耗電量較低的電子產品中主要使用不可充電的一次鋰電池，而在攝像機、數(shù)碼相機、手機及筆記本電腦等耗電量較大的電子產品中則使用可充放電的二次鋰電池，即鋰離子電池。負極:Pb+SO42--2e→PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e→PbSO4+2H2O

總反應的化學方程式：

Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O二次電池鉛蓄電池新型電源——燃料電池負極:2H2+4OH--4e→4H2O正極：O2+2H2O+4e→4OH-總反應式：

2H2+O2→2H2O氫氧燃料電池(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）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

）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(2)(1)(3)(4)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)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氣體，則流過導線的電子為

mol,溶液的[H+]為

（溶液體積變化忽略不計）0.2解得：y

＝0.015(mol)x＝0.015(mol)＝＝0.175(mol/L)答：流過導線的電子為0.015mol,溶液的[H+]為0.175mol/L。－0.015根據電極反應：正極：負極：Zn－2e＝Zn2+2H++2e＝H2↑得：2222.4x

y0.168解：0.125×0.2×2c(H+)余∴2H+——

2e——H2↑0.175mol/L0.015(6)原電池原理的綜合應用例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、氯化鈉溶液構成原電池，加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質溶液使用“熱敷袋”時受熱均勻原電池原理應用：問題討論(1).(2).金屬的腐蝕和防護判斷下列裝置是否為原電池？若是，指出電極名稱并寫出電極反應式。若將Fe棒C棒粉碎摻在一起制成一光亮的Fe－C合金棒，插在HCl里，則是否構成了原電池？若是，電極反應是什么？長期放置，鐵棒表面會有什么變化？(4)鋼鐵腐蝕的本質是什么？什么是鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕？為什么常以后者為主？(5)生產上常采取哪些金屬防腐措施？(3)鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濃度較大的環(huán)境里長期放置，常易生銹變紅，原因是什么？鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖知識總結1、2、金屬陽離子失e-氧化反應金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）㈠.金屬腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本質：3、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學反應（氧化—還原）而腐蝕損耗的過程。4.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱電極反應負極Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-總反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系㈡鋼鐵腐蝕的防護：例6：改變金屬的內部組織結構：如將Cr、Ni等金屬加進鋼里制成合金鋼。⒈A.C.銅的金屬活動性比氫小，因此不宜被氧化；B.D.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；2000年5月，保利集團在香港拍賣會上花費3000多萬港幣購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對起原因的分析，最可能的是環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；（D）它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；2.金屬表面覆蓋保護層3.電化學保護法原理：原理：如油漆、油脂等，電鍍（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護層。隔絕金屬與外界空氣、電解質溶液的接觸。——犧牲陽極的陰極保護法形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。犧牲陽極的陰極保護法示意圖練習1。

如圖,水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應式為：負極：,正極：；若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應式為：負極：正極：。（2）中性或堿吸氧Fe–2e＝Fe2+O2+2H2O+4e＝4OH－酸性析氫Fe–2e＝Fe2+2H++2e＝H2↑2、分析右圖，按要求寫出有關反應方程式：（1）、鐵棒上的電極反應式為：（2）、碳棒上的電極反應式為：（3）、溶液中發(fā)生反應的化學方程式：3、鎳—鎘可充電電池可發(fā)生如下反應：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A.Cd,（D

）B.NiO(OH),D.Ni(OH)2C.Cd(OH)22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe–4e＝2Fe2+4.鹽酸與鋅片反應時，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕，將產生兩種影響生成速率的因