（蘇教2019版）選擇性必修第一冊 第一章 化學反應(yīng)與能量變化 知識梳理（學生版+解析版）

第一章化學反應(yīng)的熱效應(yīng)

熱想榛整

第1節(jié)S壬縣廖前教阪ar

一、反應(yīng)熱焰變

1.體系與環(huán)境

被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為,體系以外的其他部分稱為或。

2.內(nèi)能

內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強、物質(zhì)的和組成的影響。

3.反應(yīng)熱

在化學反應(yīng)過程中，當反應(yīng)物和生成物具有相同時，吸收或釋放的熱稱為化學反應(yīng)的，

也稱o

4.焰、焰變

⑴焰

焰是與有關(guān)的物理量，用符號”表示。

(2)熔變

在恒壓的條件下，化學反應(yīng)過程中的熱即為反應(yīng)的，用表示，

單位常采用o

注意：(1)熔變?yōu)楹銐簵l件下的反應(yīng)熱。(2)反應(yīng)熱、熔變的單位均為kJmoL,熱量的單位為kJ。

5.婚變(AH)與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系

(1)化學反應(yīng)過程中的能量變化。

一個化學反應(yīng)是吸收能量還是釋放能量，取決于和之間的相對大小。若反應(yīng)物

的總能量生成物的總能量，則反應(yīng)過程中;若反應(yīng)物的總能量生成物的總

能量，則反應(yīng)過程中o

(2)婚變(AH)與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系。

宏觀角度：\H=總能量一總能量。

①吸收熱的反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)，0；

②放出熱的反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)，AH0o

微觀角度：反應(yīng)物的鍵能總和〉生成物的鍵能總和，昂＞瓦，吸收熱量

反應(yīng)物的鍵能總和〈生成物的鍵能總和，EI〈E2,放出熱量

用圖示理解如下：

該田

吸收熱、

吸收熱

能量

〃<0能量

生成物.

生成物

反應(yīng)過程反應(yīng)過鹿

反應(yīng)過程反應(yīng)過看

宏觀角度-微觀角度

1.概念

能夠表示的化學方程式叫做?

2.意義

不僅表示化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學反應(yīng)中的能量變化。

實例：已知25℃、101kPaT,熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A/7=-571.6kJ.moP1,其表

示在25℃、101kPa下，與完全反應(yīng)生成時的熱量是-

3.熱化學方程式的書寫方法

(1)寫出相應(yīng)的化學方程式。

熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前的化學計量數(shù)只表示其，可以是整數(shù)或分數(shù)。

⑵標注反應(yīng)的和=

沒有特殊說明是在25℃、101kPa條件下的反應(yīng)熱。不用標明反應(yīng)條件(如“加熱”“高溫”“催化劑”等)。

⑶標注各物質(zhì)?

在物質(zhì)后面用括號標注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”，液體用“"，固體用“"，水溶液用“—

⑷標注的正負。

熱化學方程式后面空一格標注若為放熱反應(yīng)，AH為“"；若為吸熱反應(yīng)，AH為“工

⑸計算的數(shù)值。

根據(jù)化學方程式中的化學計量數(shù)計算寫出A8的數(shù)值。△/單位是。

注意：△”的單位中“mo「”的含義

對一個熱化學反應(yīng)，的單位中“mo口”不是指每摩爾具體物質(zhì)，而是指“每摩爾反應(yīng)”。因此必須與

熱化學方程式一一對應(yīng)。

⑹下面是25°C、101kPa下的四個熱化學方程式：

1

①H2(g)+io2(g)=H2O(g)A//=-241.8kJ?moP

②H2(g)+3o2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ.moF1

1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mor

@H2O(g)==H2(g)+1o2(g)AH=241.8kJ,mol1

①②相比，反應(yīng)熱(熔變)數(shù)值不同的原因是O

②③相比，若化學方程式的化學計量數(shù)擴大一倍，則反應(yīng)熱數(shù)值_______________。

①④相比，可得出的結(jié)論是正向、逆向反應(yīng)的焰變數(shù)值,符號。

熱化學方程式書寫的注意事項

(1)注意標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：方程式中每種物質(zhì)的化學式后面用括號注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(g、1、s),不

用標“T”或“廣，水溶液用叫表示。

(2)注意注明必要的反應(yīng)條件：熔變與溫度和壓強等測定條件有關(guān)，所以書寫時必須在NH后指明反應(yīng)的

溫度和壓強(298K、101kPa時，可不注明)。

(3)注意明確化學計量數(shù)的含義：化學計量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)或原子個數(shù)，因

此熱化學方程式中化學計量數(shù)也可以是分數(shù)。

(4)注意A"的單位及符號：△5的單位常采用kJ-mo「，△"只能寫在化學方程式的右邊，表示正向反應(yīng)

的焰變。△“<()表示為放熱反應(yīng)；△”>()表示為吸熱反應(yīng)。

(5)注意同一反應(yīng)中化學計量數(shù)與數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系：化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)加倍，則

的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進行，則AH的符號改變，但數(shù)值不變。

(6)可逆反應(yīng)的表示的是當反應(yīng)物按化學計量數(shù)完全反應(yīng)時產(chǎn)生的熱效應(yīng)，實際反應(yīng)中，若按化學計

1

量數(shù)放入反應(yīng)物，產(chǎn)生的熱量偏小，如2so2(g)+O2(g).*2SO3(g)A//=-196.6kJ-moF,若2molSO2

與ImolCh反應(yīng)，放出的熱量小于196.6kJ。

三、化學反應(yīng)過程中能量變化的原因

⑴實例

以N2(g)+O2(g)==2NO(g)反應(yīng)的能量變化為例說明，如圖所示：

巡?+OO放出能量

吸收能量/吸收能量|\2x632kj-mol'

946口,mo'74985m#]Q?O?

8

N203NO

由圖可知：1molN2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是,ImolCh分子中的化學鍵斷裂吸收的

能量是,2moiNO分子中的化學鍵形成釋放的能量是，則N2(g)+O2(g)=2NO(g)

的反應(yīng)吸收的熱量為o

(2)結(jié)論

化學反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)：化學鍵的和是化學反應(yīng)過程中伴隨能量變化的根本原因。

化學反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學鍵和新化學鍵的,舊化學鍵斷裂需要能量，新化

學鍵形成需要能量，在化學鍵斷裂和形成過程中能量變化不相等，則產(chǎn)生了化學反應(yīng)的焰變。

~第2節(jié)反應(yīng)熱的測量和計算

、反應(yīng)熱的測量

1.量熱計和簡易量熱計的構(gòu)造

(1)將下列實驗裝置中各儀器(或物品)的名稱填在橫線上。

(2)儀器各部分的作用

①攪拌器或環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是使。

②保溫層的作用是o

③溫度計的作用是測定反應(yīng)前后反應(yīng)體系的溫度。

2.實驗步驟及測量數(shù)據(jù)

⑴初始溫度(7)：測量混合前50mL0.50mol-L鹽酸、50mL0.50mol氫氧化鈉溶液的溫度,

取為7；o

(2)終止溫度(為)：將酸堿溶液迅速混合，用不斷攪動溶液，并準確讀取混合溶液的，

記錄為終止溫度竊

(3)重復(fù)實驗操作三次，記錄每次的實驗數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)，異常數(shù)據(jù)要舍去。

(4)實驗數(shù)據(jù)處理

為了簡便計算反應(yīng)熱，近似地認為實驗所用酸、堿溶液的密度和比熱與水相同，并忽略實驗裝置的比熱，

則：50mL0.50mol鹽酸的質(zhì)量的=50g,50mL0.50mol'L-1NaOH溶液的質(zhì)量迤=50g。反應(yīng)前后

溶液溫度變化A7=2-7；。

反應(yīng)后體系的熱容C=(/ih+nh)X4.18/(J?℃T)

67XATXIQ3

e-1

生成1molH20時的反應(yīng)熱為△Q-----9------kjmolo

UaU40

(5)實驗預(yù)測

用同樣的方法分別測定氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱，所測得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

相同，理由是：________________________________________________

3、反應(yīng)熱的測量實驗原理(以中和熱測定為例)

中和熱定義：在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時所釋放的熱量為中和熱。

4、中和熱相關(guān)理解

(1)中和熱定義中的“稀溶液”一般是指酸、堿的物質(zhì)的量濃度均小于或等于1mol/L的溶液。

(2)中和熱不包括其他離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時所伴隨的熱效應(yīng)。

（3）中和熱以生成1molHzO為基準，是一個定值。

二、蓋斯定律及其應(yīng)用

1.蓋斯定律的理解

⑴大量實驗證明，一個化學反應(yīng)，不論是完成，還是完成，其總的熱效應(yīng)是的。

⑵化學反應(yīng)的婚變（△而只與反應(yīng)體系的和有關(guān)，而與反應(yīng)的無關(guān)。

⑶始態(tài)和終態(tài)相同的反應(yīng)途徑有如下三種：

AH==。

2.運用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的3個關(guān)鍵

⑴熱化學方程式的化學計量數(shù)加倍，A〃也相應(yīng)加倍。

（2）熱化學方程式相加減，同種物質(zhì)之間可加減，反應(yīng)熱也相應(yīng)加減。

（3）將熱化學方程式顛倒時，△〃的正負必須隨之改變。

3.蓋斯定律的意義

應(yīng)用蓋斯定律可以間接計算以下情況（不能直接測定）的反應(yīng)熱：

⑴有些反應(yīng)速率很慢。

（2）有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生。

⑶有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）。

4.運用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法

（1）加和法

（2）虛擬途徑法

0m第3節(jié)秘卷翦展今想國

一、能源的充分利用

1.概念

能源是可以提供的自然資源，它包括、陽光、風力、流水、潮汐等。

2.分類

（1）根據(jù)能源性質(zhì)可分為（如化石燃料等）和（太陽能、風能、氫能、生物質(zhì)

能等）。

（2）我國目前使用的主要能源是化石燃料。

(3)新能源的特點：資源豐富、可再生、無污染或少污染。

3.能源危機的解決方法

降低能耗，開發(fā)，節(jié)約，提高能源的。

4.燃料的選擇

(1)生活中選擇何種物質(zhì)作為燃料，考慮大小；

(2)考慮燃料的、來源、價格、運輸、對環(huán)境的影響、使用的安全性等多方面的因素。

二、標準燃燒熱和熱值

1.標準燃燒熱

⑴概念。

在下，物質(zhì)燃燒的叫做該物質(zhì)的標準燃燒熱。

⑵完全燃燒的標準。

N_、H_、Jo

(3)單位。

標準燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，單位為______________或___________O

注意：標準燃燒熱是反應(yīng)熱的一種類型，標準燃燒熱規(guī)定可燃物必須是,生成物必須是穩(wěn)定產(chǎn)物。

2.標準燃燒熱的熱化學方程式以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)，故在其熱化學方程

式中常出現(xiàn)分數(shù)系數(shù)。

“表示標準燃燒熱的熱化學方程式”與“可燃物燃燒的熱化學方程式”的書寫不同。前者可燃物的化學計量數(shù)必

須為1,后者不強調(diào)可燃物的物質(zhì)的量，可為任意值。

2.熱值

物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的熱值。

3.標準燃燒熱和熱值的意義

標準燃燒熱或熱值可以衡量燃料燃燒放出熱量的大小。

利用標準燃燒熱可計算一定量燃料燃燒能放出多少熱量：由標準燃燒熱定義可知，25℃、101kPa時，可燃

物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量x|其標準燃燒熱|,即。放=；或變換一下求物質(zhì)的標

準燃燒熱：△〃=-〃(茂物)。此公式中的是指物質(zhì)的標準燃燒熱，而不是指一般反應(yīng)的反應(yīng)熱。

gm第4節(jié)原電池的工作原理

一、原電池工作原理

1.原電池的構(gòu)成條件

(1)定義：能把轉(zhuǎn)化為的裝置。

⑵構(gòu)成條件：

叵應(yīng)H自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)（能對外界釋放能量）

工

叫班兩個活潑性不同的電極

舄液I-電解質(zhì)溶液

廠:形成閉合「內(nèi)電路：電解質(zhì)溶液作離子導(dǎo)體

畫圈-回路—t外電路：導(dǎo)線作電子導(dǎo)體

2.實驗探究：

（1）鋅和硫酸銅溶液反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

向一只燒杯中加入LOmoH/iCuSCU溶液約30mL,再加入適量鋅粉，現(xiàn)象是Zn逐漸,溶液顏

色，有物質(zhì)生成，用溫度計測量溶液的溫度，溫度，能量變化的主要形

式是轉(zhuǎn)化為。

（2）銅鋅原電池的構(gòu)造與工作原理

電池名稱單液電池雙液電池（鹽橋電池）

e;

e71

,甘干

實驗裝置鋅￥

片＜

鋅片-7-銅片

藍\Cu^O）

------7-7

研，酸銅口

孕液溶液溶液

電流表指針_________

實驗

電極變化鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量__________

現(xiàn)象

電流變化一段時間后，電流逐漸衰減產(chǎn)生的電流持續(xù)、穩(wěn)定

鋅片的Zn失去電子形成_____進入溶液，質(zhì)量減輕；

微觀探析電子通過導(dǎo)線傳遞到銅片上形成電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)；

溶液中的________在銅片獲得電子變成______沉積在銅片上，質(zhì)量增加

Zn片:_______________________

符號電極反應(yīng)式

Cu片：__________________________

表征

電池總反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu

能量轉(zhuǎn)換_______轉(zhuǎn)化為_________

①鹽橋成分：含有KC1飽和溶液的瓊脂。作用：使兩個半電池形成__________；

②______________________________;離子移動方向：C「移向ZnSO4溶液（負極區(qū)），

鹽橋K+移向CuS04溶液（正極區(qū)）。

③__________________________,相比單液原電池有利于最大程度地將化學能轉(zhuǎn)化

為電能

3.原電池的工作原理（以鋅銅原電池為例）

e-沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生

氧化反應(yīng)懊還原反應(yīng)

極

不_1

2+陽2+

Zn-2e-=Zn斷_-Cu+2e=Cu

離

溶_^

子

解_CU

zns移

電解質(zhì)溶液向

溶液中的陽離子向移動，陰離子向移動，電子只能在導(dǎo)線中流動而不能在

溶液中流動，離子只能在溶液中移動而不能在導(dǎo)線中移動，原電池的內(nèi)電路和外電路分別通過離子的移動

和電子的流動而形成閉合回路，可形象地描述為“

二、原電池原理的應(yīng)用

1.比較金屬活動性強弱

對于酸性電解質(zhì)，一般是負極金屬的活動性，正極金屬的活動性o

例如：有兩種金屬a和b,用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。根據(jù)電極現(xiàn)

象判斷出a是負極，b是正極，由原電池原理可知，金屬活動性a>b。

2.加快氧化還原反應(yīng)的速率

構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反應(yīng)速率。

例如：在鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量CuSCU溶液能使產(chǎn)生H2的速率加快。

3.設(shè)計原電池

(1)理論上，任何自發(fā)的反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。

(2)外電路：性較強的物質(zhì)在負極上失去電子，性較強的物質(zhì)在正極上得到電子。

(3)內(nèi)電路：將兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，陰、陽離子作移動。

I.原電池裝置的設(shè)計思路是“兩極一液一連線”

第一步：將電池總反應(yīng)拆成兩個半反應(yīng)，即原電池的負極反應(yīng)和正極反應(yīng)。

第二步：確定負極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液。

第三步：畫出裝置圖，并注明電極材料和電解質(zhì)溶液。

三、電極反應(yīng)式的書寫

1.電極反應(yīng)式書寫要求

電極反應(yīng)式符合離子方程式書寫要求，用“一"表示，注意分子、離子形式及電子、電荷、元素守恒。

2.一般電極反應(yīng)式的書寫方法

(1)定電極，標得失。

按照負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子的數(shù)量。

(2)看環(huán)境，配守恒。

電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合OIT生成水。電極反應(yīng)式要依

據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等加以配平。

(3)兩式加，驗總式。

兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對照驗證。

化學電源

一、化學電源概述

i.化學電源的分類及特點

(1)化學電源的分類。

①一次電池：也叫作,常見的一次電池有普通鋅錦電池、堿性鋅鎬電池、紐扣式銀鋅電

池。

②二次電池：又稱為或蓄電池，是最常見的二次電池。目前已開發(fā)出銀鎘電池、

銀氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。

③燃料電池：氫氧燃料電池等。

(2)各類電池的特點。

①一次電池：電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)大部分被消耗后就不能再使用，放電后不可再充電。

②二次電池：又稱充電電池或蓄電池，放電后可以再充電，可多次重復(fù)使用。

③燃料電池：燃料電池的氧化劑和還原劑不是儲藏在電池內(nèi)部，而是在工作時不斷從外部輸入，同時

將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池，因此燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能。

二、一次電池

1.鋅鎰干電池

普通鋅錦干電池制作簡單、價格便宜，但存在放電時間短、放電后電壓下降較快等缺點。堿性鋅銃電

池比普通鋅鋪干電池性能優(yōu)越，它的比能量［電池單位質(zhì)量或單位體積所輸出電能的多少，單位(W-h)/kg或

(W-h)/L］大，能提供較大電流并連續(xù)放電。

普通鋅鎰電池堿性鋅鎬干電池

1金屬外殼

石墨棒

y一鋅粉

L二氧化鎰、炭黑、-二氧化鋅

裝置1-r氯化鐐、氯化鋅7氫氧化鉀

一鋅筒0—金屬棒

負極：__________負極：____________

電極材料及電解質(zhì)

正極：________________正極：_____________

溶液

____________溶液_____________溶液

堿性鋅錦干電池的總反應(yīng)：_____________________

電極反應(yīng)負極：_________________________

正極：___________________________

2.銀鋅紐扣電池的構(gòu)造與工作原理

浸了KOH溶液的隔板

總反應(yīng)：。

負極：o

正極：。

三、二次電池

二次電池放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，又稱或

充、放電時各電極上發(fā)生的反應(yīng)：

1.鉛蓄電池的構(gòu)造與工作原理

(1)放電時

負極：，正極：，電解質(zhì)溶液：溶液。

負極：o

正極：o

(2)充電時

鉛蓄電池的充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程。

總反應(yīng)方程式：0

(3)鉛蓄電池的優(yōu)缺點。

①優(yōu)點：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。

②缺點：比能量低、笨重，廢棄的電池污染環(huán)境。

2.鋰離子電池

常見鋰離子電池的構(gòu)造與工作原理

負極材料正極材料電解質(zhì)溶液

鋰離子的載體，如六氟磷酸鋰

嵌鋰石墨(LixC6)磷酸鐵鋰(LiFePOQ或鉆酸鋰(LiCoCh)

(LiPFe)的碳酸酯無水溶液

裝置與工作原理

(以鉆酸鋰-石墨鋰電池為

例)

放電：總反應(yīng)：LirCe+Li（i-x）CoO2=6C+LiCoOs

負極反應(yīng)：;

正極反應(yīng)：_______________________

四、燃料電池

1.燃料電池

(1)利用(如氫氣、燒、脫、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體)和之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)

將化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學電池。工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進行反

應(yīng)，生成物不斷地被排除，能連續(xù)不斷地提供電能。

2.氫氧燃料電池的工作原理

電極：惰性電極。燃料：H2

(1)堿性電解質(zhì)

總反應(yīng)：2H2+O2==2H2。

負極：;

正極：o

(2)酸性電解質(zhì)

總反應(yīng)：2H2+02-2任0

負極：;

正極：?

3.電池特點。

①能量轉(zhuǎn)換率高，污染小。

②工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷進行反應(yīng)，連續(xù)不斷地提供電能。

四、燃料電池的電極反應(yīng)式書寫

1.02參與的燃料電池正極反應(yīng)式的書寫

介質(zhì)正極反應(yīng)式

酸性(質(zhì)子交換膜)

堿性

能傳導(dǎo)一的固體電解質(zhì)（如Y20）

熔融碳酸鹽（如熔融K2co3）

特別提醒：電解質(zhì)溶液中注意離子參與反應(yīng)，如堿性環(huán)境，01T參與；—環(huán)境，-參與。

2.負極反應(yīng)式的書寫

方法一：加減法

⑴寫出電池總反應(yīng)式

燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。甲烷燃料

電池（電解質(zhì)溶液為NaOH溶液）的反應(yīng)：

CH4+2O2=CO2+2H2O①

C02+2NaOH=Na2CO3+H2O②

①+②式得燃料電池總反應(yīng)為o

⑵根據(jù)電解質(zhì)情況寫出正極反應(yīng)式，電池的總反應(yīng)式一電池正極反應(yīng)式=電池負極反應(yīng)式，注意在將兩個

反應(yīng)式相減時，要調(diào)整02的化學計量數(shù)以約去正極的反應(yīng)物02。

方法二：直接書寫法

⑴確定生成物

在堿性（0H-）條件下

_____________-----------co：

T碳元素日其他三種條件下co

I有機物L在酸性（H+）條件下m

M元素—其他三種條件下

T.------------------?H.O

⑵確定轉(zhuǎn)移電子數(shù)

利用化合物中化合價代數(shù)和為0的規(guī)則確定有機物中碳元素的化合價，從而確定1mol有機物失去電子的數(shù)

目。

如：C2Ht中碳元素的化合價為-2,碳元素化合價的變化為一2T+4,故1molC2H4失去12moi電子。

（3）列出負極反應(yīng)的表達式，如C2H4在堿性條件下負極反應(yīng)的表達式：C2H4+OJT-12e=COF+

H2O0

（4）利用原子守恒和電荷守恒確定電極反應(yīng)式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)，由碳原子守恒確定CCT的化學計量數(shù)

為2,由電荷守恒確定01T的化學計量數(shù)為16（注：失去12寸，相當于帶12個正電荷），由氫原子守恒確定

H2O的化學計量數(shù)為10,故負極反應(yīng)式為C2H4+16OFT—12/=28r+10壓0。

B第6節(jié)電解池的工作原理

1.電解和電解池的工作原理

（1）電解：在直流電的作用下，在兩極上分別發(fā)生反應(yīng)和反應(yīng)的過程。

（2）電解池：將轉(zhuǎn)化為的裝置（也稱電解槽）。

⑶電解池的構(gòu)成條件

①直流電源；②兩個電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。

⑷電解原理

e------>e-

與電源正極相連向晟U惰性陰極與電源負極相連

發(fā)生或化反應(yīng)耳今電極）發(fā)生還原反應(yīng)

但離子移制電解質(zhì)溶液顯離子移向

2.電解熔融態(tài)氯化鈉

電解熔融態(tài)氯化鈉原理圖

（1）實驗現(xiàn)象。

通電后，在陽極周圍有產(chǎn)生，在陰極上生成

⑵實驗分析。

①熔融氯化鈉中存在的微粒：

②通電后離子和電子的移動方向

離子：陽離子（填離子符號）移向阻極；陰離子（填離子符號）移向陽極。

電子：從電源流向,從流向電源的o

③電極上發(fā)生的變化

陰極：（還原反應(yīng)）。

陽極：（氧化反應(yīng)）。

⑶實驗結(jié)論。

熔融的氯化鈉在作用下發(fā)生了化學變化，分解生成了鈉和氯氣。

通電通電

應(yīng)用：工業(yè)上活潑金屬的制備通常用電解法。如NaCl（熔融）---->Na,MgCL（熔融）----->Mg,ALC>3（熔

-工通電

融）----->A1?

3.電解CuCL溶液

電解質(zhì)溶液中有

其中、移向陰極，陰極電極反應(yīng)：;、移向陽極，陽極

電極反應(yīng)：。

電解反應(yīng)：O

4.電解池陰、陽極的判斷方法

（+）:直流電旅連接;（-）—

由字而■為而;----

—■：畫字移近方卻一一亙逵⑥

--：耳板反應(yīng)賣西：——亶亶）

?…—里奧1區(qū)—自理邃."一個邈典J

5.電解池電極反應(yīng)式、電池總反應(yīng)式的書寫

書寫步驟具體操作

判斷兩極陽J極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連

活性電極：電極材料本身失電子

判斷反應(yīng)微粒溶液中的較易得電子的陽離子反應(yīng)

惰性電極：溶液中較易失去電子的陰離子反應(yīng)

書寫電極反應(yīng)活性電極：M—ne-=M,1+

M"++we-=M

式惰性電極：mR〃——mne~=Rm

書寫電解總根據(jù)得失電子數(shù)相等，將陰陽極電極反應(yīng)式相加得電解總反應(yīng)式，注意若是水電離的H+

方程式或OF參與電極反應(yīng)，寫總反應(yīng)式時要寫成外。

6.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律

電解時電極產(chǎn)物的判斷

_____|活性電極》電極材料失電子溶解

：M"+或：

一二非金屬，

惰性電極,溶液中陰離子按放電

一順序失電子含氧:單質(zhì)j

酸根

S2-I-81-。-0"離子戶還原性（減弱）

/1;1放電能力（減弱）

水溶液中只考慮此5種離子

麗加直接按陽離子放電順序得電子卜4

Ag+H-g.+PF+S.Ee"4n2+.AF+Mg2+4a+ga2+K：（減弱）

,水溶液’中考慮濃度很大時考慮襦春薪^嚅黎

惰性電極為鉗、金、石墨電極，活性電極（除鋁、金、石墨電極之外的電極）在陽極時優(yōu)先放電。

電解對電解質(zhì)溶電解質(zhì)

類型電極反應(yīng)特點實例PH

象液濃度溶液復(fù)原

電解水陰極：2H++2e-=H2T（或2H2。十NaOH溶液

型2屋=2OIT+H27）H2s04溶液

陽極：4C?r—4e--2IW+O2T（或Na2s。4溶

+液

2H2O-4e-=4H+O2T）

電解電電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩HC1溶液

解質(zhì)型極放電CuCb溶液

放壓陰極：2H2O+2e-=2OlT+H2T

NaCl溶液

生堿型陽極：電解質(zhì)陰離子放電

陰極：電解質(zhì)陽離子放電

放02

CuSCU溶液

生酸型陽極：氏。放。2生酸

總結(jié)如圖:

陰離子

s-

放H2生堿型于電解電解質(zhì)型

（如NaCi'MgBj等）B「（如CuCk'HCl等）

ci-

Fe2+H+,,,.陽離聿

Na+Mg2+Zn2+OH-Cu2+Fe3+Hg2+Ag+

NO；

電解水型"放。2生酸型

（如H,SOj、NaOH、S5（如CuSO,、AgNO*等）

Na,SO4等）

C-S第7節(jié)/疑會罌篦感恩

一、氯堿工業(yè)

1.概念

用電解的方法來制取,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè),

稱為氯堿工業(yè)。

2.原理

濃食鹽水濃NaOH溶液

⑴陽極反應(yīng)：（反應(yīng)）;

（2）陰極反應(yīng)：（反應(yīng)）;

總反應(yīng)式：=

二、銅的電解精煉

銅的電解精煉示意圖

1.陽極材料：。

陽極反應(yīng)：、、,比Cu不活潑的金、銀形成-

2.陰極材料：。

陰極反應(yīng)：0

3.電解質(zhì)溶液：溶液，經(jīng)過精煉，溶液中C/+濃度會。

三、電鍍與電冶金

1.鐵釘鍍鋅

電鍍操作：用燒杯作電鍍槽，加入電鍍液，用鋅片作，鐵釘作,接通6V的直流電源，

電鍍20~25min。

實驗現(xiàn)象：陽極（鋅片）質(zhì)量，電極反應(yīng)式為，陰極質(zhì)量，電極反應(yīng)式

為。

2.電鍍銀裝置

原理：金屬材料電鍍時，通常以制品為陰極，以金屬為陽極，用含有的溶

液作電解質(zhì)溶液。在直流電的作用下，鍍層金屬在待鍍金屬制品表面形成均勻、光亮而致密的鍍層。

3.電冶金：對于比較活潑的金屬，常用電解其熔融鹽的方法制取，如工業(yè)上鈉、鎂的制取是通過電解熔融

的、,而鋁的制取是通過電解熔融的=

四、電鍍與銅的電解精煉的比較

電鍍銅的電解精煉

應(yīng)用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上

定義利用電解原理提純銅

一層其他金屬或合金

粗

Zn銅_銅

裝置

舉例

ZnCl,溶液:u§0,溶液

形成①鍍層金屬作陽極接直流電源正極，鍍件作陰極①粗銅作陽極，純銅作陰極

條件接直流電源負極②含Cl?+的鹽溶液作電解質(zhì)溶液

②電鍍液必須是含有鍍層金屬離子的鹽溶液③直流電源

③形成閉合回路④形成閉合回路

電極（以鐵上鍍鋅為例）陽極：____________陽極：__________（主要）

反應(yīng)陰極：_______________陰極：__________（純銅）

電解（鍍）

——

液濃度

聯(lián)系電鍍池和電解精煉池是特定條件下的電解池

田第8節(jié)金屬的腐蝕與防護

一、金屬的電化學腐蝕

1.金屬的腐蝕

（1）金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生而腐蝕損耗的現(xiàn)象。

⑵金屬腐蝕的實質(zhì)。

金屬原子電子被的過程，用反應(yīng)方程式表示（M代表金屬元素）為0

⑶金屬腐蝕的類型。

①化學腐蝕：指金屬與其他物質(zhì)接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。

②電化學腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕。

2.鋼鐵的電化學腐蝕

類別

析氫腐蝕吸氧腐蝕

項目

電解質(zhì)溶液二二二二二麓O2水膜

Fe2O3?嗎》齊J

圖形描述

'鋼鐵

條件水膜酸性較強水膜酸性較弱或呈中性

負極—

正極

總反應(yīng)

最終生成鐵銹（主要成分為FezCh7壓0）,反應(yīng)如下：

后續(xù)反應(yīng)

_________________,2Fe（OH）3==Fe2O3?"壓0+（3—n）H2O

聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但吸氧腐蝕更普遍

二、金屬的電化學防護

1.本質(zhì)

阻止金屬發(fā)生反應(yīng)。

2.方法

(1)力口防護層，如在金屬表面、、等。

(2)改變金屬組成或結(jié)構(gòu)，如制成合金等。

(3)電化學防護

方法犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法

原理原電池原理電解原理

被保護金屬作極作極

構(gòu)成被保護金屬、比被保護金屬活潑的金屬等被保護金屬、惰性電極及直流電源等

無需外加電源，但需要定期更換被腐蝕的金

優(yōu)、缺點無需更換電極，但消耗電能

屬

7

e

鋼