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2017屆高三化學(xué)復(fù)習(xí)材料必修2+化學(xué)與生活 化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用一、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1金屬的存在:除極不活潑的金屬Au、Ag等極少金屬外,其它均以化合態(tài)存在。2金屬冶煉的原理 Mn+ + ne M 該過(guò)程中金屬被氧化 3金屬冶煉的步驟:礦石的富集 冶煉 精煉4金屬的冶煉方法(1)熱分解法(適用于Hg、Ag等金屬) 2HgO 2Hg + O2 2Ag2O 4Ag + O2 (2)熱還原法(適用于較活潑和較不活潑的金屬,從ZnCu)還原劑為:H2、CO、C、Al等 高爐煉鐵: 3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2 濕法煉銅: Fe CuSO4 Cu FeSO4 鋁熱法煉鐵: 2Al + Fe2O3 2 Fe + Al2O3(可以應(yīng)用于焊接鋼軌)(3)電解法(適用于活潑金屬,從KAl) 二、海水化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用1、海水水資源的利用海水淡化的途徑:從海水中提取淡水、從海水中分離出鹽 海水淡化的主要方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法2、海水化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用(1)海水制鹽:步驟:海水曬鹽粗鹽(含Ca2+、Mg2+、SO42)精鹽思考:如何除去粗鹽中的雜質(zhì)離子?除雜試劑及添加順序:BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl 所涉及到的離子方程式: Mg2+ 2OH Mg(OH)2 Ba2+ SO42 BaSO4 Ca2+ CO32 CaCO3 (2)海水制鎂Mg2+OHMg(OH)2HClMgCl26H2OMgCl2電解Mg三. 煤、石油、天然氣的綜合利用(煤、石油、天然氣屬于一次能源)1、從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料(1)煤的組成以 碳 元素為主,還含有少量 氫 、 氧 、 氮 、 硫 等元素。煤的綜合利用的主要途徑是通過(guò) 煤的干餾 、煤的氣化 、 煤的液化 。 煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程 ,也叫 煤的焦化 。焦?fàn)t氣的主要成分有 氫氣 、 甲烷 、乙烯 、一氧化碳 。煤的氣化是指 將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程 ,主要反應(yīng) 是碳和水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣 。C(s)+ H2O(g) CO(g) + 4 H2(g)煤的液化:將煤經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液體燃料。煤的干餾、煤的氣化、煤的液化都是化學(xué)變化。(2)石油是由多鐘碳?xì)浠衔锝M成的混合物。 利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過(guò)程叫做分餾。分餾是物理變化。2、以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 三大合成材料是塑料、合成橡膠和合成纖維,都是主要由石油、煤和天然氣為原料生產(chǎn)的。 在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓?qiáng)和有催化劑存在的條件下,乙烯可發(fā)生加聚反應(yīng),形成相對(duì)分子質(zhì)量巨大的高分子化合物聚乙烯:其中CH2=CH2稱為單體,重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元CH2CH稱為鏈節(jié),n稱為聚合度,表示高分子化合物中所含鏈節(jié)的數(shù)目。四、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1、通常所說(shuō)的環(huán)境問(wèn)題,主要是指由于人類不合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成地生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成地環(huán)境污染。2、對(duì)環(huán)境地檢測(cè)、三廢的治理、尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝等,都是當(dāng)前化學(xué)工作者面臨的重要任務(wù)。3、除了自然因素外,大氣污染物主要來(lái)自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物;工業(yè)生產(chǎn)中的廢水(廢液)往往含有復(fù)雜的成分,任意排放會(huì)導(dǎo)致土壤、水源的污染,需要經(jīng)過(guò)多部處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);廢渣等固體廢棄物的處理兼有減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個(gè)重要目的。4、綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。五、污染大氣氣體:SO2、CO、NO2、NO。光化學(xué)煙霧:NO2 NO等氮的氧化物 溫室效應(yīng): CO2 雨水的PH值小于5.6時(shí)就成為了酸雨。SO2(主)、NO2形成酸雨 環(huán)境污染:大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染、固體廢棄物污染、噪聲污染。工業(yè)三廢:廢渣、廢水、廢氣。人體含水約占人體質(zhì)量的2/3。地面淡水總量不到總水量的1%。當(dāng)今世界三大礦物燃料是:煤、石油、天然氣。石油主要含C、H地元素。粗鹽:是NaCl中含有MgCl2和CaCl2,因?yàn)镸gCl2吸水,所以粗鹽易潮解。濃HNO3在空氣中形成白霧。固體NaOH在空氣中易吸水形成溶液。PM2.5 :指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5微米的顆粒物。當(dāng)PM2.5 霧霾必修2第一章+選修3(物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律)知識(shí)點(diǎn)一:知道元素、核素、同位素、質(zhì)量數(shù)的定義元素:含有相同質(zhì)子數(shù)同一類原子總稱。核素:含有一定數(shù)目質(zhì)子與中子的原子同位素:含有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的同一種元素的不同原子的互稱質(zhì)量數(shù):質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和知識(shí)點(diǎn)二:了解原子核外電子排布1核外電子排布規(guī)律: 最外層最多只能容納8個(gè)電子(氦原子是 2 個(gè));次外層最多只能容納 18 個(gè)電子;倒數(shù)第三層最多只能容納 32 個(gè)電子; 每個(gè)電子層最多只能容納 2n2 個(gè)電子。離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較低,離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高。另外,電子總是盡可能地先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層。2. 認(rèn)識(shí)電子云、電子層(能層)、原子軌道(能級(jí))的含義.(1)電子云:用小黑點(diǎn)的疏密來(lái)描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大小所得的圖形叫電子云圖。離核越近,電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大,電子云密度越大;離核越遠(yuǎn),電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)小,電子云密度越小.電子層(能層):根據(jù)電子的能量差異和主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域的不同,核外電子分別處于不同的電子層.原子由里向外對(duì)應(yīng)的電子層符號(hào)分別為K、L、M、N、O、P、Q.原子軌道(能級(jí)即亞層):處于同一電子層的原子核外電子,也可以在不同類型的原子軌道上運(yùn)動(dòng),分別用s、p、d、f表示不同形狀的軌道,s軌道呈球形、p軌道呈紡錘形,d軌道和f軌道較復(fù)雜.各軌道的伸展方向個(gè)數(shù)依次為1、3、5、7.(2)(構(gòu)造原理)了解多電子原子中核外電子分層排布遵循的原理,原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征可以用電子層、原子軌道(亞層)和自旋方向來(lái)進(jìn)行描述.在含有多個(gè)核外電子的原子中,不存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子.原子核外電子排布原理.能量最低原理:電子先占據(jù)能量低的軌道,再依次進(jìn)入能量高的軌道.泡利不相容原理:每個(gè)軌道最多容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子.洪特規(guī)則:在能量相同的軌道上排布時(shí),電子盡可能分占不同的軌道,且自旋狀態(tài)相同.洪特規(guī)則的特例:在等價(jià)軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空時(shí)(p0、d0、f0)的狀態(tài),具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性.如24Cr Ar3d54s1、29Cu Ar3d104s1.(3).掌握能級(jí)交錯(cuò)圖和1-36號(hào)元素的核外電子排布式.根據(jù)構(gòu)造原理,基態(tài)原子核外電子的排布遵循圖箭頭所示的順序。根據(jù)構(gòu)造原理,可以將各能級(jí)按能量的差異分成能級(jí)組如圖所示,由下而上表示七個(gè)能級(jí)組,其能量依次升高;在同一能級(jí)組內(nèi),從左到右能量依次升高。基態(tài)原子核外電子的排布按能量由低到高的順序依次排布。1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d 4P 5S 4d 5P 6S 知識(shí)點(diǎn)三:能畫(huà)出118號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖 能用原子核外電子排布式、價(jià)層電子排布式表示136號(hào)元素原子.知識(shí)點(diǎn)四:能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)元素周期律元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子核電荷數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律元素周期律是元素核外電子排布隨元素核電荷數(shù)的遞增的必然結(jié)果(1)隨著原子核電荷數(shù)的遞增原子的最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化除1、2號(hào)元素外,最外層電子層上的電子重復(fù)出現(xiàn)1遞增8的變化(2)隨著原子核電荷數(shù)的遞增原子半徑呈現(xiàn)周期性變化同周期元素,從左到右,原子半徑 減小 ,如:Na Mg Al Si P S Cl;C N O F同主族元素,從上到下,原子半徑 增大當(dāng)離子的核外電子層相同時(shí),離子半徑大小比較方法陰盛陽(yáng)哀,如:O2-F- Na+Mg2+(3)隨著原子核電荷數(shù)的遞增元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化同周期最高正化合價(jià)從左到右逐漸增加,最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值逐漸減小元素的最高正化合價(jià)=原子的 最外層電子數(shù) ;最高正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和= 8 。(4)隨著原子核電荷數(shù)的遞增元素的金屬性和非金屬性呈現(xiàn)周期性變化同周期,從左到右 元素的金屬性逐漸減弱,元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)Na Mg Al Si P S Cl 金屬性:NaMgAl金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性:ClSPSi,(5)元素的金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(氫氧化物)堿性越強(qiáng)。金屬性:NaMgAl,氫氧化物堿性強(qiáng)弱為NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3。元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(含氧酸)酸性越 強(qiáng) 。非金屬性:Si P S Cl,H3PO4是 弱 酸,H2SO4是 強(qiáng) 酸, HClO4是最強(qiáng)酸;酸性:H3PO4 H2SO4HClO4;元素的非金屬性越強(qiáng),形成的氫化物越 穩(wěn)定;氫化物的穩(wěn)定性為SiH4PH3H2S1.8,非金屬元素;1.7,離子鍵;碳化硅晶體硅.6.金屬鍵 (1).金屬鍵:金屬離子和自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用.請(qǐng)運(yùn)用自由電子理論解釋金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性.晶體中的微粒導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性金屬離子和自由電子自由電子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對(duì)滑動(dòng)仍保持相互作用(2)金屬晶體:通過(guò)金屬鍵作用形成的晶體.金屬鍵的強(qiáng)弱和金屬晶體熔沸點(diǎn)的變化規(guī)律:陽(yáng)離子所帶電荷越多、半徑越小,金屬鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高.如熔點(diǎn):NaMgNaKRbCs金屬鍵的強(qiáng)弱可以用金屬的原子化熱來(lái)衡量.7.簡(jiǎn)單配合物(1)配位鍵:一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子的原子形成的共價(jià)鍵.即成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子,一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵.(2).配合物:由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子(或離子)以配位鍵形成的化合物稱配合物,又稱絡(luò)合物.形成條件:a.中心原子(或離子)必須存在空軌道. b.配位體具有提供孤電子對(duì)的原子.配合物的組成.配合物的性質(zhì):配合物具有一定的穩(wěn)定性.配合物中配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí),配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān).三.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì).1.知道分子間作用力的含義,了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別.分子間作用力:把分子聚集在一起的作用力.分子間作用力是一種靜電作用,比化學(xué)鍵弱得多,包括范德華力和氫鍵.范德華力一般沒(méi)有飽和性和方向性,而氫鍵則有飽和性和方向性.2.知道分子晶體的含義,了解分子間作用力的大小對(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響.(1).分子晶體:分子間以分子間作用力(范德華力、氫鍵)相結(jié)合的晶體.典型的有冰、干冰.(2).分子間作用力強(qiáng)弱和分子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷:組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,克服分子間引力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多的能量,熔、沸點(diǎn)越高.但存在氫鍵時(shí)分子晶體的熔沸點(diǎn)往往反常地高.3.了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響NH3、H2O、HF中由于存在氫鍵,使得它們的沸點(diǎn)比同族其它元素氫化物的沸點(diǎn)反常地高.影響物質(zhì)的性質(zhì)方面:增大溶沸點(diǎn),增大溶解性 表示方法:XHY(N O F) 一般都是氫化物中存在4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別.晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體離子晶體粒子原子分子金屬陽(yáng)離子、自由電子陰、陽(yáng)離子粒子間作用(力)共價(jià)鍵分子間作用力復(fù)雜的靜電作用離子鍵熔沸點(diǎn)很高很低一般較高,少部分低較高硬度很硬一般較軟一般較硬,少部分軟較硬溶解性難溶解相似相溶難溶(Na等與水反應(yīng))易溶于極性溶劑導(dǎo)電情況不導(dǎo)電(除硅)一般不導(dǎo)電良導(dǎo)體固體不導(dǎo)電,熔化或溶于水后導(dǎo)電實(shí)例金剛石、水晶、碳化硅等干冰、冰、純硫酸、H2(S)Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3NaOH等四、幾種比較 1、離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵的比較化學(xué)鍵類型離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵概念陰、陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵金屬陽(yáng)離子與自由電子通過(guò)相互作用而形成的化學(xué)鍵成鍵微粒陰陽(yáng)離子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子成鍵性質(zhì)靜電作用共用電子對(duì)電性作用形成條件活潑金屬與活潑的非金屬元素非金屬與非金屬元素金屬內(nèi)部實(shí)例NaCl、MgOHCl、H2SO4Fe、Mg2、非極性鍵和極性鍵的比較非極性鍵極性鍵概念同種元素原子形成的共價(jià)鍵不同種元素原子形成的共價(jià)鍵,共用電子對(duì)發(fā)生偏移原子吸引電子能力相同不同共用電子對(duì)不偏向任何一方偏向吸引電子能力強(qiáng)的原子成鍵原子電性電中性顯電性形成條件由同種非金屬元素組成由不同種非金屬元素組成3物質(zhì)溶沸點(diǎn)的比較(重點(diǎn))(1)不同類晶體:一般情況下,原子晶體離子晶體分子晶體(2)同種類型晶體:構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)間的作用大,則熔沸點(diǎn)高,反之則小。離子晶體:離子所帶的電荷數(shù)越高,離子半徑越小,則其熔沸點(diǎn)就越高。分子晶體:對(duì)于同類分子晶體,式量越大,則熔沸點(diǎn)越高。原子晶體:鍵長(zhǎng)越小、鍵能越大,則熔沸點(diǎn)越高。(3)常溫常壓下?tīng)顟B(tài):熔點(diǎn):固態(tài)物質(zhì)液態(tài)物質(zhì) 沸點(diǎn):液態(tài)物質(zhì)氣態(tài)物質(zhì)必修2+選修4化學(xué)反應(yīng)與能量 (化學(xué)能與熱能)一. 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化關(guān)系1從能量的角度看,斷開(kāi)化學(xué)鍵要 吸收 能量 ,形成化學(xué)鍵要 放出 能量,化學(xué)鍵的斷裂和形成 是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于 反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小 ,這是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因。2當(dāng) 反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量 ,化學(xué)反應(yīng) 放出 能量當(dāng) 反應(yīng)物的總能量 吸熱) H 為“-”或H 放熱)H 為“+”或H 0 常見(jiàn)的放熱反應(yīng): 所有的燃燒反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 大多數(shù)的化合反應(yīng) 金屬與酸的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng) 濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等 常見(jiàn)的吸熱反應(yīng): 晶體Ba(OH)28H2O與NH4Cl 大多數(shù)的分解反應(yīng) 以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng) 銨鹽溶解等二、熱化學(xué)方程式 書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意要點(diǎn): 熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。 熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示) 熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。 熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù) 各物質(zhì)系數(shù)加倍,H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行,H改變符號(hào),數(shù)值不變?nèi)?、燃燒?概念:25 ,101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表示。注意以下幾點(diǎn): 研究條件:101 kPa 反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol 研究?jī)?nèi)容:放出的熱量。(HHg2+Fe3+Cu2+H+(指酸電離的)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+陰離子放電順序:是惰性電極時(shí):S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根離子)F-(SO32-/MnO4-OH-)是活性電極時(shí):電極本身溶解放電二、電解原理的應(yīng)用 1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣(1)電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法(2)電極、電解質(zhì)溶液的選擇:陽(yáng)極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液 ; M ne = M n+陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面 M n+ + ne = M電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理: 陽(yáng)極(純銅):Cu-2e-=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2+2e-=Cu, 電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液 (3)電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉:陽(yáng)極:粗銅;陰極: 純銅電解質(zhì)溶液: 硫酸銅 2、電冶金(1)電冶金:使礦石中的金屬陽(yáng)離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來(lái)用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁(2)電解氯化鈉:通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl = Na + + Cl通直流電后:陽(yáng)極:2Na+ + 2e = 2Na 陰極:2Cl 2e = Cl2性質(zhì) 類別 原電池 電解池 電鍍池定義(裝置特點(diǎn))將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬反應(yīng)特征 自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 裝置特征無(wú)電源,兩級(jí)材料不同有電源,兩級(jí)材料可同可不同 有電源 形成條件活動(dòng)性不同的兩極電解質(zhì)溶液形成閉合回路兩電極連接直流電源兩電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路1鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接負(fù)極;2電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電極名稱負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(能導(dǎo)電非金屬)陽(yáng)極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連名稱同電解,但有限制條件陽(yáng)極:必須是鍍層金屬陰極:鍍件 電極反應(yīng)負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失去電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子的電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陽(yáng)極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失去電子,或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得到電子陽(yáng)極:金屬電極失去電子陰極:電鍍液中陽(yáng)離子得到電子電子流向負(fù)極正極 電源負(fù)極陰極電源正極陽(yáng)極 同電解池溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng) 同電解池聯(lián)系 在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖:陽(yáng)極(失) e- 正極(得) e- 負(fù)極(失) e- 陰極(得)必修2+選修4金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)一、金屬的電化學(xué)腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容: (2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過(guò)程(3)金屬腐蝕的分類:化學(xué)腐蝕: 金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕 電化學(xué)腐蝕:不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較 電化腐蝕 化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生 無(wú)電流產(chǎn)生 本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過(guò)程 金屬被氧化的過(guò)程 關(guān)系 化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重(4)電化學(xué)腐蝕的分類: 析氫腐蝕腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出 條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)電極反應(yīng):負(fù)極: Fe 2e- = Fe2+ 正極: 2H+ + 2e- = H2 總式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 吸氧腐蝕反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣 條件:中性或弱酸性溶液電極反應(yīng):負(fù)極: 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正極: O2+4e- +2H2O = 4OH- 總式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 離子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2, 生成的 Fe(OH)2被空氣中的O2氧化,生成 Fe(OH)3 , Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3x H2O(鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié):金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序如下:外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無(wú)防腐條件的腐蝕二、金屬的電化學(xué)防護(hù) 1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù) (1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法: 原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備 負(fù)極:鋅塊被腐蝕;正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù) (2)外加電流的陰極保護(hù)法原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽(yáng)極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。 2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金3、把金屬與腐蝕性試劑隔開(kāi):電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等必修2+選修4 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一、化學(xué)反應(yīng)速率1. 化學(xué)反應(yīng)速率(v) 定義:用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化 表示方法:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示 計(jì)算公式:v=c/t(:平均速率,c:濃度變化,t:時(shí)間)單位:mol/(Ls)(正 值)化學(xué)反應(yīng)速率之比 = 化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 。 影響因素: 決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)(決定因素) 條件因素(外因):反應(yīng)所處的條件2. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有_本質(zhì)_、溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等。溫度:溫度升高,反應(yīng)速率_快_,濃度:增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率_快_,催化劑:使用(正)催化劑,可以使反應(yīng)速率_快_。注意:(1)參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)濃度幾乎無(wú)影響,可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。 (2)惰性氣體對(duì)于速率的影響 恒溫恒容時(shí):充入惰性氣體總壓增大,但是各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變反應(yīng)速率不變恒溫恒體時(shí):充入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢二、化學(xué)平衡 (一)1.定義:化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正逆反應(yīng)速率相等時(shí),更組成成分濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度即化學(xué)平衡狀態(tài)。2、化學(xué)平衡的特征: 逆(研究前提是可逆反應(yīng)) 等(同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等) 動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡) 定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定) 變(條件改變,平衡發(fā)生變化) 3、判斷平衡的依據(jù) 判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m molA同時(shí)生成m molA,即V(正)=V(逆)平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n molB同時(shí)消耗了p molC,則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)生成n molB,同時(shí)消耗了q molD,因均指V(逆)不一定平衡壓強(qiáng)m+np+q時(shí),總壓力一定(其他條件一定)平衡m+n=p+q時(shí),總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量MrMr一定時(shí),只有當(dāng)m+np+q時(shí)平衡Mr一定時(shí),但m+n=p+q時(shí)不一定平衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他不變)平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡(二)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素1、濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響 (1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移 動(dòng);增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動(dòng)(2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡不移動(dòng)(3)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小, V正減小,V逆也減小,但是減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之和_大_的方向移動(dòng)。2、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),溫度降低會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響影響規(guī)律:其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著體積縮小方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著體積增大方向移動(dòng)。注意:(1)改變壓強(qiáng)不能使無(wú)氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律相似4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響:由于使用催化劑對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的,所以平衡不移動(dòng)。但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間。5、勒夏特列原理(平衡移動(dòng)原理):如果改變影響平衡的條
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