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章末復(fù)習(xí)
第1章 物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化
1.能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算，正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
2.能分析、解釋原電池和電解池的工作原理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池和電解池；
3.能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計(jì)防腐措施；
4.能綜合化學(xué)變化中的物質(zhì)變化和能量變化來(lái)分析、解決實(shí)際問(wèn)題。
知識(shí)點(diǎn)一：反應(yīng)熱 焓變
1.反應(yīng)熱
2.焓變
符號(hào)：
單位：
規(guī)定：
在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量
生成物與反應(yīng)物的焓值差，等壓條件下的反應(yīng)熱也可稱為“焓變”。
H
kJ/mol
當(dāng) H<0時(shí)，為放熱反應(yīng)；當(dāng) H>0時(shí)，為吸熱反應(yīng)
1.微觀上
(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)
(2)化學(xué)鍵變化與反應(yīng)熱的關(guān)系
若Q1>Q2,反應(yīng)吸收能量,ΔH__0,為_(kāi)____反應(yīng);
若Q1>
吸熱
<
放熱
知識(shí)點(diǎn)二：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
2.宏觀上
(1)圖示
(2)結(jié)論
反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量為_(kāi)____反應(yīng),體系能量_____;
反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量為_(kāi)____反應(yīng),體系能量_____。
放熱
降低
吸熱
升高
知識(shí)點(diǎn)三：熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
1.定義：
表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。
表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。
2.含義：
3.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式步驟：
寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式
用s、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)狀態(tài)
根據(jù)吸熱或者放熱判斷ΔH的正負(fù)
根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算寫(xiě)出ΔH的值
不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。
知識(shí)點(diǎn)四：蓋斯定律
1.內(nèi)容：
A
B
C
ΔH
ΔH1
ΔH2
ΔH = ΔH1 + ΔH2
知識(shí)點(diǎn)五：原電池
1.原電池的形成條件
(1)有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
(2)有兩種活動(dòng)性不同的能導(dǎo)電的電極。
(3)兩極相連形成閉合回路。
2.原電池的工作原理（銅鋅原電池）
CuSO4溶液
Zn
Cu
ZnSO4溶液
e-
鋅片：Zn－2e－===Zn2+
銅片：Cu2++2e－===Cu
總反應(yīng)：
Cu2++Zn===Cu+Zn2+
（還原反應(yīng)）
（氧化反應(yīng)）
3.原電池正負(fù)極的判斷
負(fù)極
正極
離子移向
電極材料
電極反應(yīng)
電子流向
電極現(xiàn)象
活潑的金屬
較不活潑的金屬或非金屬
陽(yáng)離子移向
還原反應(yīng)
電子流入
電極增重、產(chǎn)生氣體
陰離子移向
氧化反應(yīng)
電子流出
電極溶解
4.原電池的應(yīng)用
(1)比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱
(2)加快氧化還原反應(yīng)的速率
(4)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
(3)設(shè)計(jì)原電池
e－
e－
負(fù)極
正極
氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
陽(yáng)離子遷移方向
陰離子遷移方向
外電路
內(nèi)電路
知識(shí)點(diǎn)六：化學(xué)電源
1.一次電池
放電后不可再充電的電池，也叫干電池，如堿性鋅錳電池。
2.二次電池
放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池，又稱可充電電池或蓄電池。
化學(xué)能
電能
放電
充電
3.燃料電池
一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。
[燃料電池的規(guī)律]
①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極
②電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。
知識(shí)點(diǎn)七：電解池
1.電解池：
2.電解池構(gòu)成
直流電源
兩個(gè)電極
電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)
形成閉合回路
3.電解：
使電流通過(guò)熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液，在陽(yáng)極、陰極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。
將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
4.電解原理：
直流電源
－
＋
e－
e－
陽(yáng)極
陰極
氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
陽(yáng)離子遷移方向
陰離子遷移方向
5.離子放電順序：
（1）陰極放電順序（陽(yáng)離子得電子能力）
Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
活性金屬電極
>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非還原性含氧酸根>F-
（2）陽(yáng)極放電順序
（陰離子失電子能力）
6.電解池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
看電極→找離子→分陰陽(yáng)→排順序→寫(xiě)反應(yīng)
7.電解類型
（用惰性電極電解某電解質(zhì)的水溶液）
電解質(zhì)組成特點(diǎn) 實(shí)例 電解質(zhì)濃度變化 pH 復(fù)原需加入
分解電解質(zhì)型
電解水型
放氫生堿型
放氧生酸型
無(wú)氧酸(除HF)
不活潑金屬無(wú)氧酸鹽
HCl
CuCl2
可溶性強(qiáng)堿
活潑金屬含氧酸鹽
NaOH
H2SO4
含氧酸
Na2SO4
活潑金屬無(wú)氧酸鹽
NaCl
不活潑金屬含氧酸鹽
CuSO4
增大
增大
增大
不變
—
減小
減小
水
水
水
氯化氫
氯化銅
氯化氫
氧化銅
減小
減小
增大
增大
增大
增大
減小
知識(shí)點(diǎn)八：電解原理的應(yīng)用
1.電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
陽(yáng)極：2Cl－-2e－===Cl2↑
陰極：2H++2e－===H2↑
總反應(yīng)：2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH
電解
2Cl－+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH－
電解
陽(yáng)極
陰極
OH-
Na+
H+
Cl-
e－
e－
e－
石墨
石墨
飽和食鹽水
氯氣、氫氣和燒堿
2.電鍍
（1）電鍍池的構(gòu)成：
陰極：待鍍金屬——鍍件
陽(yáng)極：鍍層金屬（如Cr、Ni、Ag和合金）
電解質(zhì)溶液：含有鍍層金屬陽(yáng)離子的電解質(zhì)溶液——電鍍液
（2）特點(diǎn)：
一多：陰極上有鍍層金屬沉積
一少：陽(yáng)極上鍍層金屬溶解
一不變：電解質(zhì)溶液濃度不變
3.電解精煉銅
4.電冶金
Mn＋＋ne－===M。
NaCl— Na MgCl2—Mg Al2O3—Al
陰極：
Cu2＋＋2e－==Cu
陽(yáng)極：
Zn－2e－===Zn2＋、
Fe－2e－===Fe2＋、
Ni－2e－===Ni2＋、
Cu－2e－===Cu2+等
知識(shí)點(diǎn)九：金屬的腐蝕
1.本質(zhì)
金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程。
2.分類 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕
條件
電流
現(xiàn)象
本質(zhì)
影響因素
聯(lián)系
金屬或合金與氧化劑直接接觸
不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸
無(wú)電流產(chǎn)生
有微弱電流產(chǎn)生
金屬被腐蝕
較活潑金屬被腐蝕
M ne =Mn+
M ne =Mn+
與氧化劑的氧化性及溫度等有關(guān)
與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活動(dòng)性等有關(guān)
兩者往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍。
類型 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
條件
電極反應(yīng) 負(fù)極
正極
總反應(yīng)式
聯(lián)系 更普遍
水膜酸性較強(qiáng)
水膜酸性很弱或呈中性
Fe－2e－===Fe2＋
吸氧腐蝕
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
3.電化學(xué)腐蝕
知識(shí)點(diǎn)十：金屬的防護(hù)
1.在金屬表面覆蓋保護(hù)層
2.電化學(xué)防護(hù)
(1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
原電池原理
正極：被保護(hù)金屬
(2)外加電流陰極保護(hù)法
電解池原理
陰極：被保護(hù)金屬
(3)陽(yáng)極保護(hù)法
使電壓維持在可使金屬發(fā)生鈍化作用的范圍內(nèi)
作陽(yáng)極鈍化
電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用
①快速測(cè)定空氣中氧氣的含量
②食品包裝中的雙吸劑
③一次性保暖貼
④微電解技術(shù)處理工業(yè)廢水
【考點(diǎn)一】比較焓變大小
【例1】在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH1>ΔH2的是(　　)
C
比較焓變大小的四種方法
(1)根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)(同溫、同壓)比較焓變。
(2)根據(jù)反應(yīng)物的物質(zhì)的量比較焓變。
物質(zhì)的量越多,對(duì)放熱反應(yīng),放熱越多,ΔH越小;對(duì)吸熱反應(yīng),吸熱越多,ΔH越大。
(3)根據(jù)ΔH的符號(hào)比較。
(4)可利用蓋斯定律來(lái)判定,如由蓋斯定律可得出ΔH1-ΔH2=ΔH3,若已知ΔH3>0,可求出ΔH1>ΔH2。
【考點(diǎn)二】焓變(ΔH)的計(jì)算
【例1】根據(jù)下圖中的能量關(guān)系,可求得C—H鍵的鍵能為(　　)
A.414 kJ·mol-1
B.377 kJ·mol-1
C.235 kJ· mol-1
D.197 kJ·mol-1
A
1.SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):
2SiHCl3(g) === SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)　ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g) === SiH4(g)+2SiHCl3(g)　ΔH2=-30 kJ·mol-1
則反應(yīng)4SiHCl3(g) === SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為　　　　 kJ·mol-1。
2.近年來(lái),研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下:
反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:　 。
【練一練】
+114
3SO2(g)+2H2O(g) === 2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254 kJ·mol-1
【考點(diǎn)三】燃料電池
【例1】以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是(　　)
A.該電池能夠在高溫下工作
B.電池的負(fù)極反應(yīng)為:C6H12O6+6H2O-24e- === 6CO2↑+24H+
C.放電過(guò)程中,H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移
D.在電池反應(yīng)中,每消耗1 mol氧氣理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L
B
解答燃料電池題目的思維模型
解答燃料電池題目的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
(1)明確離子導(dǎo)體是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。
(2)通入負(fù)極的物質(zhì)為燃料,通入正極的物質(zhì)一般為氧氣。
(3)通過(guò)離子導(dǎo)體中離子的移動(dòng)方向,可判斷電池的正、負(fù)極,
同時(shí)考慮該離子參與移向一極的電極反應(yīng)。
1.某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí),該電池工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.a為CH4,b為CO2
B. 向正極移動(dòng)
C.此電池在常溫下也能工作
D.正極的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e－===2
D
【練一練】
【考點(diǎn)三】有關(guān)電解的計(jì)算
【例1】以石墨電極電解200 mL CuSO4溶液,電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量[n(e-)]與產(chǎn)生氣體總體積[V(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)]的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.電解前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為2 mol·L-1
B.忽略溶液體積變化,Cu2+恰好完全放電時(shí)所得溶液中c(H+)=2 mol·L-1
C.當(dāng)n(e-)=0.6 mol時(shí),V(H2)∶V(O2)=3∶2
D.當(dāng)n(e-)=0.8 mol時(shí),向電解后的溶液中加入16 g CuO,則溶液可恢復(fù)到電解前的濃度
B
電解過(guò)程中的一般計(jì)算方法
(1)根據(jù)電子守恒:用于串聯(lián)電路中各電極產(chǎn)物的計(jì)算,其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。
(2)根據(jù)總反應(yīng)。先寫(xiě)電極反應(yīng),再寫(xiě)出電解總反應(yīng),最后根據(jù)電解總反應(yīng)計(jì)算。
(3)根據(jù)關(guān)系式。根據(jù)電子得失相等找到已知量與未知量之間的關(guān)系,從而推出計(jì)算所需的關(guān)系式。
1.將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出,且不考慮溶液體積的變化),此時(shí)溶液中氫離子的濃度約為(　　)
A.4×10-3 mol·L-1 B.2×10-3 mol·L-1
C.1×10-3 mol·L-1 D.1×10-7 mol·L-1
【練一練】
A
【考點(diǎn)三】電化學(xué)中的串聯(lián)電路
【例1】某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極Ⅰ為Al,其他電極均為Cu,下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.電流方向:電極Ⅳ→ →電極Ⅰ
B.電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)
C.電極Ⅱ逐漸溶解
D.電極Ⅲ的電極反應(yīng):Cu2++2e- === Cu
A
串聯(lián)類電池的解題流程
有外接電源
無(wú)外接電源
能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置
不能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置
原電池
原電池
電解池
正極、負(fù)極
陽(yáng)極、陰極
進(jìn)行計(jì)算
判斷電
池類型
確定電
極名稱
書(shū)寫(xiě)電
極反應(yīng)
解答實(shí)
際問(wèn)題
依據(jù)“串聯(lián)”電池各極
轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等
電解池
電解池
1.如圖X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒,Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。
接通電路后,發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。
(1)①電源上b為　　　　(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”,下同)極。
②Z槽中e極為　　　　極。
③連接Y、Z槽線路中,電子流動(dòng)的方向是d　 e(填“→”或“←”)。
(2)①寫(xiě)出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng):　　　　　　　　　。
②寫(xiě)出Y槽中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　 　　　。
③寫(xiě)出Z槽中e極上的電極反應(yīng):　　　　 　　。
【練一練】
負(fù)
陽(yáng)
←
2Cl-－2e-===Cl2↑
Cu－2e-===Cu2+
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
通電
【考點(diǎn)三】電化學(xué)中的“膜”化學(xué)
【例1】用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的 ,模擬裝置
如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.陽(yáng)極室溶液由無(wú)色變成棕黃色
B.陰極的電極反應(yīng)為4OH--4e- === 2H2O+O2↑
C.電解一段時(shí)間后,陰極室溶液的酸性減弱
D.電解一段時(shí)間后,陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4
C
1.用電解法可提純含有某種鉀的含氧酸鹽雜質(zhì)(如硫酸鉀、碳酸鉀等)的粗KOH溶液,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.電極N為陽(yáng)極,電極M上H+發(fā)生還原反應(yīng)
B.電極M的電極反應(yīng)為4OH--4e- === 2H2O+O2↑
C.d處流進(jìn)粗KOH溶液,e處流出純KOH溶液
D.b處每產(chǎn)生11.2 L氣體,必有1 mol K+穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜
B
【練一練】
化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
反應(yīng)熱
焓變
熱化學(xué)方程式
電池
電解
金屬的腐蝕與防護(hù)
電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)
原電池的設(shè)計(jì)
原電池原理
原電池原理的應(yīng)用
電解原理
電解原理的應(yīng)用
離子的放電順序
金屬的腐蝕
金屬防護(hù)
化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)
表面覆蓋保護(hù)
犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
外加電流陰極保護(hù)法

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