高中化學選修四人教版全套ppt課件.ppt

1,第一章化學反應與能量,第一節(jié)化學反應與能量的變化,2,從物質(zhì)的角度：,有新物質(zhì)生成,從微粒的角度：,原子重新組合的過程,從化學鍵的角度：,舊鍵的斷裂和新鍵的形成,從能量的角度:,釋放或貯存能量的過程,化學反應的本質(zhì),3,一、焓變反應熱,1、反應熱,恒(等)壓過程：反應前后壓強不變，體積改變敞口、針筒、活塞,在化學反應過程中放出或吸收的熱量,恒(等)容過程：反應前后體積不變，壓強改變密閉容器、體積不變?nèi)萜?4,2、焓變,焓：熱力學狀態(tài)函數(shù)。,焓變：在一定條件下（恒壓）的反應熱生成物與反應物的焓值差,焓變符號：H,焓變單位：kJ/mol,測量條件：恒壓下，一般為敞口容器中,“+”：吸熱，環(huán)境對體系做功自身能量增加“-”：放熱，體系對環(huán)境做功自身能量減少,5,3、反應熱產(chǎn)生的原因,6,從物質(zhì)所具有的能量角度,反應物的總能量生成物的總能量,生成物的總能量反應物的總能量,H0,HQ2,H1H2,20,注意：,對于可逆反應，當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的數(shù)值相等，符號相反。,其反應熱是指反應物完全轉(zhuǎn)變成生成物放出或吸收的熱量。,21,6、已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol要獲得1000kg熱量，需燃燒多少克碳？,30.5g,22,備用：已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-290.6kJ/mol求1.6g硫燃燒成為SO2氣體,放出多少熱量？,14.53kJ,23,三、中和反應反應熱的測定,1、中和熱,酸與堿反應生成1molH2O時釋放的熱量稱中和熱。,數(shù)值：稀溶液中，強酸和強堿中和時H=-57.3kJ/mol,24,2、中和反應反應熱的測定,原理：Q=mct,儀器及藥品,實驗步驟,25,實驗步驟：,a、在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。,26,b、用一個量筒量取50mL0.5mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄。把溫度計上的酸用水沖洗干凈。,c、用另一個量筒量取50mL0.55mol/L氫氧化鈉，并用溫度計測量氫氧化鈉的溫度，記錄。,d、把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑在外面），蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確量取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記錄。,e、重復實驗步驟24三次,27,如何提高中和熱測定的準確度呢？,增強保溫、隔熱措施，減少實驗過程中熱量的損失。不斷攪動，使熱量分散均勻使用稀酸溶液和稀堿溶液，減少溶解熱的干擾使用強酸和強堿溶液，減少電離熱效應的干擾,28,第一章化學反應與能量,第二節(jié)燃燒熱能源,29,若2.6g乙炔（C2H2，氣態(tài)）完全燃燒生成液態(tài)水和CO2（g）時放熱130kJ。則乙炔燃燒的熱化學方程式為:,C2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O（l）H=1300kJ/mol,2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H=2600kJ/mol,30,反應熱,燃燒熱,中和熱,。,溶解熱,31,一、燃燒熱,1、定義,101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。,例子：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃燒熱,32,2、注意問題：,研究內(nèi)容：放出的熱量（H(2)=(3),54,練習：在25時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應速率為；(3)前2s與后4s比較，反應速率較快，其原因可能。,0.25mol/(Ls),0.25mol/(Ls),前2s,前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大,55,練習：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應速率為0.12mol/Ls，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量為。,2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應速率為。,3.2mol,0.1mol/(Lmin),56,根據(jù)下圖填空:,(1)反應物是_;生成物是_。(2)2min內(nèi)A、B、C三者的反應速率是多少？該反應的化學方程式是_,、,57,二、化學反應速率模型,1、有效碰撞,并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學反應有效碰撞,活化分子、正確取向,58,（1）碰撞過輕（2）碰撞取向不好（3）活化分子的有效碰撞,HI分子的幾種可能的碰撞模式,59,分子運動,分子具有足夠能量,有合適的取向,n活=n總活%,有效碰撞理論,反應速率與活化分子的百分率（活%）成正比,60,二、化學反應速率模型,2、活化分子,具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子,發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。,61,二、化學反應速率模型,3、活化能,E1是反應的活化能,E2是活化分子變成生成物分子放出的能量,E2-E1是,反應熱,62,63,第二章化學反應速率和化學平衡,第二節(jié)影響化學反應速率的因素,64,主要因素：參加反應的物質(zhì)的性質(zhì),外界條件：,濃度、壓強、溫度、催化劑等,光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、原電池等。,次要因素:,化學反應速率的影響因素,65,一、濃度對反應速率的影響,1、結(jié)論：當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可增大反應速率。,2、微觀解釋,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)不變（與溫度、活化能有關(guān)）,有效碰撞次數(shù)增多，反應速率加快,66,3、適用范圍,適用范圍：氣體、溶液（固體或純液體的濃度視為常數(shù)）,67,二、壓強對反應速率的影響,1、結(jié)論：當其它條件不變時，增加壓強，可增大反應速率。,2、微觀解釋,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)不變（與溫度、活化能有關(guān)）,有效碰撞次數(shù)增多，反應速率加快,68,只適用于氣體（必須引起反應或生成物氣體濃度改變）,3、適用范圍,69,三、溫度對反應速率的影響,1、結(jié)論：當其它條件不變時，升高溫度，化學反應速率一般要加快。,2、微觀解釋,活化分子百分數(shù)增加（主要）,碰撞頻率提高（次要）,70,3、適用范圍,所有狀態(tài)所有反應,溫度每升高10，v增大到原來的24倍,71,四、催化劑對反應速率的影響,1、結(jié)論：使用催化劑可加快化學反應速率,2、微觀解釋,降低反應所需的活化能使得活化分子百分數(shù)增加,72,3、適用范圍,催化劑具有專一性,73,1、決定化學反應的主要因素是A、溫度B、壓強C、濃度D、催化劑E、反應物本身的性質(zhì)2、鹽酸與碳酸鈣固體反應時，能使反應的初速率明顯加快的是A、增加碳酸鈣固體的量B、鹽酸的量增加一倍C、鹽酸的用量減半，濃度加倍D、碳酸鈣固體減半，鹽酸濃度加倍,74,3、足量鐵粉與一定量鹽酸反應，為了減慢反應速率，但不減少氫氣的產(chǎn)量，可加入下列物質(zhì)中的A、水B、NaOH固體C、Na2CO3固體D、NaCl溶液,75,4、增加壓強，下列反應速率不會變大的是A、碘蒸氣和氫氣化合成碘化氫B、稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應C、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化,76,5、在一定溫度下的密閉容器中發(fā)生的反應N22O22NO2，下列措施能加快反應速率的是A、縮小體積使壓強增大B、恒容，充入氮氣C、恒壓，充入HeD、恒容，充入HeE、恒壓，充入氮氣,77,增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（）對于氣體參與體系增大壓強使反應速率加快的主要原因是（）升高溫度使反應速率加快的主要原因是（）使用催化劑使反應速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)B、增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C、升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數(shù)增加D、降低反應所需的能量，使活化分子百分數(shù)增加,A,A,C,D,78,1、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其中能使最初的化學反應速率增大的是（）A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍B、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來的一半C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量D、鹽酸和碳酸鈣不變，增大壓強一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固體G、將CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,79,2、硫代硫酸鈉（Na2S2O3）與稀硫酸發(fā)生如下反應：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列四種情況中最早出現(xiàn)渾濁的是：（）（1）10時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（2）10時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL（3）20時0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（4）20時0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL,C,80,第二章化學反應速率和化學平衡,第三節(jié)化學平衡,81,一、可逆反應與不可逆反應,1、可逆過程,固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,現(xiàn)象：濃度不變或晶體質(zhì)量不變,本質(zhì)：溶解速率=析出速率,為什么飽和溶液不再溶解溶質(zhì)？,82,2、可逆反應,在同一條件下，既能向正反應方向進行同時又能向逆反應方向進行的反應,特點：同一條件、同時進行、反應物生成物同時存在（反應不能進行到底）,83,V=1L的密閉容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2,催化劑,高溫,根據(jù)濃度對反應速率的影響試畫出該反應的速率與時間的圖象,V正,V逆,V正V逆,84,二、化學平衡狀態(tài),1、化學平衡狀態(tài),指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,85,前提條件：,一定條件（T、P、V）,研究對象：,密閉容器的可逆反應,平衡本質(zhì)：,V正=V逆0,平衡標志：,各物質(zhì)的濃度不變,86,V=1L的密閉容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2,始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.080.020.021min0.060.060.040.042min0.050.050.050.054min0.050.050.050.05,催化劑,高溫,87,2、化學平衡的特征,動：,動態(tài)平衡,等：,V正=V逆0,定：,反應條件一定,反應混合物中各組分的濃度一定,變：,條件改變，平衡將被破壞。,88,在一定溫度下，反應X2(g)Y2(g)2XY(g)達到平衡的標志是單位時間內(nèi)同時生成nmolX2和nmolXY單位時間內(nèi)生成2nmolXY的同時生成nmolY2容器內(nèi)總壓強不隨時間變化單位時間內(nèi)有nmolXX鍵斷裂，同時有nmolYY鍵斷裂單位時間內(nèi)生成nmolX2同時生成nmolY2V正V逆0,89,在一定溫度下，反應X2(g)Y2(g)2XY(g)達到平衡的標志是X2、Y2或XY的濃度不再隨時間的改變而改變?nèi)萜髦蠿2、Y2、XY物質(zhì)的量之比為112X2、Y2的物質(zhì)的量濃度相等容器中氣體的總質(zhì)量不隨時間的改變而改變?nèi)糁挥蠿2有顏色，容器中的顏色不隨時間的改變而改變,90,3、化學平衡狀態(tài)的判定,濃度、溫度、顏色、各種分數(shù)、轉(zhuǎn)化率,總壓強、總體積、總物質(zhì)的量、密度平均分子量,速率相等,同一物質(zhì)，正逆反應,不同物質(zhì)，正逆反應速率成比例,91,三、化學平衡的影響因素,1、濃度因素,增大反應物濃度，平衡向正向移動,Fe3+3SCNFe(SCN)3,Cr2O72+H2O2CrO42+2H+,黃,紅,橙,黃,92,2、溫度因素,升高溫度，平衡向吸熱反應正向移動,2NO2(g)N2O4(g)H=-56.9kJ/mol,紅棕色,無色,3、壓強因素,同濃度增大壓強，向氣體系數(shù)和小的方向移動,4、催化劑因素（不使平衡移動）,93,5、勒夏(沙)特列原理,如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著減弱這種改變的方向移動,94,練習：判斷平衡移動的方向,P,T,加C,通入O2,通入O2,加入CaCO3,加入NH4Cl,95,練習：,1、2NO2N2O4,P,正,P,逆,2、2NH3N2+3H2,逆,正,3、3NO2+H2O2HNO3+NO,正,逆,4、CO+H2O(g)CO2+H2,5、CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5（液）+H2O,96,牙齒的損壞實際是牙釉質(zhì)Ca5(PO4)3OH溶解的結(jié)果。在口腔中存在著如下平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2+3PO43-+OH-當糖附著在牙齒上發(fā)酵時，會產(chǎn)生H+，試用化學平衡理論說明經(jīng)常吃甜食對牙齒的影響。,聯(lián)系實際健康生活,97,練習1:,在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，若向氯水中投入少量CaCO3粉末,則：A、平衡不移動B、平衡向正反應方向移動，氯水顏色變淺C、平衡移動，且HClO濃度減小D、平衡移動，且HClO濃度增大,B、D,98,練習2:,在某容器中，C+H2O(g)CO+H2反應達到平衡，在溫度、體積不變的情況下，向容器中充入一定量H2，當建立新平衡時：A、CO、H2的濃度都比原平衡時的要小B、CO、H2的濃度都比原平衡時的要大C、H2、H2O(g)的濃度都比原平衡時的要大D、CO、H2O(g)的濃度都比原平衡時的要大,C,99,練習3:,當化學反應PCl5PCl3+Cl2處于平衡狀態(tài)時，向其中加入一種37Cl含量較多的Cl2，平衡發(fā)生移動。在建立新平衡以前，PCl3中所含37Cl的質(zhì)量分數(shù)比原平衡狀態(tài)時（“增加”或“減少”），理由是,增加,平衡左移，使PCl5中37Cl增加，PCl5分解生成的PCl3中37Cl也會增加。,100,四、化學平衡圖像,1、速率平衡圖像,像誰動，誰在上上下動，看速率,101,上圖表示該反應的速率（v）隨時間（t）變化的關(guān)系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是（）At2時加入了催化劑Bt3時降低了溫度Ct5時增大了壓強Dt5時增大了X濃度,A,102,2、拐點圖像,先拐先平數(shù)值大，固定一個看其他,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol,0,T1T2,Q0,判斷:,103,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol,P2,P1,A轉(zhuǎn)化率,時間,0,判斷:,P1P2,m+np+q,T2，正反應吸熱BT1T2，正反應放熱DT1,Q0,等溫線,k，未達平衡，逆向進行。,QC=k,達平衡，平衡不移動。,QCk,未達平衡，正向進行。,判斷反應方向,125,例題:高爐煉鐵中發(fā)生的反應有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H,k,QC=k,QCk,逆向進行,平衡不移動,正向進行,135,K105，認為正反應進行得較完全K10-5認為正反應很難進行（逆反應較完全）10-5K105認為是可逆反應,N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K),136,D.CO(g)C(s)1/2O2,B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),常溫下下列反應向那個方向進行？,137,化學反應進行的快慢,化學反應的限度,化學反應進行的方向,化學反應速率,化學平衡,?,化學反應原理,138,第二章化學反應速率和化學平衡,第四節(jié)化學反應進行的方向,139,鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，鋅遇CuSO4溶液自動反應生成Cu和ZnSO4等,140,自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從高電勢流向低電勢；室溫下冰塊自動融化；墨水擴散；食鹽溶解于水；火柴棒散落等。,141,自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進行的過程,自發(fā)反應：在給定的一組條件下，一個反應可以自發(fā)地進行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應。,142,鎂條燃燒；酸堿中和；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒,自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從高電勢流向低電勢；,143,1、反應方向的焓判據(jù)（能量判據(jù)）,體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài),H0）的傾向，,化學反應的越大，越有利于反應自發(fā)進行,在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導致體系的熵增大，這個原理叫做熵增原理,151,判斷下列過程的熵變大于零還是小于零1、H2O(s)H2O(l)H2O(g)2、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)3、NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq)4、N2(g)+3H2(g)2NH3(g),S0,S0,S0,S0,少數(shù)熵減小的反應，在一定條件下也可以自發(fā)地進行,152,自發(fā)進行,不自發(fā)進行,不能定性判斷,不能定性判斷,H0,S0,S0,SK2，因此以第一步電離為主,181,在醋酸溶液中，存在如下電離平衡：,加入固體NaOH，電離平衡向_反應方向移動，c(H)_,加入固體CH3COONa，電離平衡向_反應方向移動，c(H)_,滴入少量濃硫酸，電離平衡向_反應方向移動，c(H)_,加入同濃度的醋酸，電離平衡_，c(H)_,正,減小,減小,逆,逆,增大,不變,不變,182,4、電離平衡的移動,電離吸熱,越稀越電離，越熱越電離,升高溫度，電離平衡向_反應方向移動，c(H)_,加水，電離平衡向反應方向移動，C（H+）。,正,正,減小,增大,183,184,185,.下列敘述正確的是（）A.強弱電解質(zhì)的根本區(qū)別在于電離時是否存在電離平衡B.所有的離子化合物都是強電解質(zhì)，所有的共價化合物都是弱電解質(zhì)C.強電解質(zhì)的水溶液中只有離子，沒有分子D.強電解質(zhì)融化狀態(tài)下都能導電,A,186,一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為減緩反應速率而不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A.NaOH(固）B.H2OC.NH4Cl（固）D.CH3COONa(固）,BD,E.降低溫度F.NaCl溶液,EF,187,有H+濃度相同、體積相等的三種酸a、鹽酸b、硫酸c、醋酸，同時加入足量的鋅，則開始反應時速率_，反應完全后生成H2的質(zhì)量_。,a=b=c,a=b,7,pHNaClONa2CO3CH3COONa,Na2SO4,(NH4)2SO4NaHSO4,7:,0,越熱越水解,濃度：,溫度：,越稀越水解,溶液的酸、堿性：,加酸,加堿,加鹽,230,231,232,3mLCH3COONa溶液后，滴加酚酞，有何現(xiàn)象？將溶液加熱后，顏色有何變化？,233,0.1mol/L的NaCl溶液中,Na+、Cl、H+、OH,設Na+、Cl、H+、OH分別表示四種離子的物質(zhì)的量濃度，則完成下列各關(guān)系式子,存在哪些離子,建立一個只含有Na+、Cl的等式,建立一個只含有Na+、Cl、H+、OH的等式,建立一個只含有H+、OH的等式,234,a.建立一個只含有Na+、Cl的等式,b.建立一只含有Na+、Cl、H+、OH的等式,c.建立一個只含有H+、OH的等式,Na+=SO42,Na+H+=Cl+OH,H+=OH,235,0.1mol/L的Na2SO4溶液中,Na+、SO42、H+、OH,設Na+、SO42、H+、OH分別表示四種離子的物質(zhì)的量濃度，則完成下列各關(guān)系式子,存在哪些離子,建立一個只含有Na+、SO42的等式,建立一個只含有Na+、SO42、H+、OH的等式,建立一個只含有H+、OH的等式,236,a.建立一個只含有Na+、SO42的等式,b.建立一個只含有Na+、SO42、H+、OH的等式,c.建立一個只含有H+、OH的等式,Na+=SO42,Na+H+=2SO42+OH,H+=OH,溶質(zhì)濃度關(guān)系,溶液中的電荷關(guān)系,水電離出的兩種離子的關(guān)系,237,4、水溶液中的三個守恒,物料守恒,溶液中某一組分的原始濃度應該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和,電荷守恒,溶液中正負電荷總數(shù)相等,質(zhì)子守恒,水電離出的H+存在形式各濃度之和與水電離出的OH存在形式各濃度之和相等,238,【例1】寫出CH3COONa溶液中的三個守恒,Na+、CH3COO、CH3COOH、H+、OH,物料守恒,電荷守恒,質(zhì)子守恒,CH3COO+CH3COOH=Na+,CH3COO+OH=Na+H+,OH=CH3COOH+H+,239,【例2】寫出Na2CO3溶液中的三個守恒,Na+、CO32、HCO3、H2CO3、H+、OH,物料守恒,電荷守恒,質(zhì)子守恒,Na+=CO32+HCO3+H2CO3,H+Na+=2CO32+HCO3+OH,OH=HCO3+2H2CO3+H+,240,寫出NH4Cl溶液中的三個守恒,寫出CuCl2溶液中的三個守恒,241,相同濃度的下列溶液中，c(CO32-)的大小關(guān)系依次（）Na2CO3NaHCO3NH4HCO3(NH4)2CO3,242,5、鹽類水解反應的利用,實驗室配制FeCl3CuSO4溶液為何易渾濁，如何克服？,將FeCl3CuSO4溶液蒸干灼燒，最終得到什么物質(zhì)？,鹽類水解與溫度,為什么生活中常用Na2CO3溶液代替NaOH溶液去油污？熱水好還是冷水好？,243,雙水解,泡末滅火器是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合產(chǎn)生大量CO2來滅火的，分析產(chǎn)生CO2的原理,草木灰不能與銨態(tài)氮肥混用,244,膠體（納米材料）制備,明礬為何會凈水,氫氧化鐵膠體的制備,245,長期使用(NH4)2SO4化肥，土壤會酸化,Mg放入NH4Cl溶液中會有小氣泡,相同濃度，相同溫度的Na2CO3、NaHCO3水解程度哪個大，pH值哪個大？,要使CH3COONa中CH3COO-濃度與Na+濃度相等，應采取什么措施？,其它問題,246,第三章水溶液中的離子平衡,第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡,247,固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,現(xiàn)象：濃度不變或晶體質(zhì)量不變,本質(zhì)：溶解速率=析出速率,為什么飽和溶液不再溶解溶質(zhì)？,【知識回顧】2-3可逆過程,向小試管加少量水中，再加入AgCl，則溶液是否達到飽和呢？,如何來表示呢？,248,一、Ag+和Cl的反應真能進行到底嗎？,1、沉淀溶解平衡,在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài),2、沉淀溶解平衡的表示,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),249,3、沉淀溶解平衡的特點,動、等、定、變（一切平衡的特點）,4、沉淀溶解平衡的影響因素,內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。,只要是飽和溶液都存在溶解平衡。,絕對不溶的物質(zhì)是沒有的,不同難物其溶解度差別也很大,0.01g,10g,m,難溶,微溶,易溶,可溶,1g,250,外因,加相同離子，沉淀。,溫度：,升溫，多數(shù)溶解,濃度：,加水，溶解；,壓強（氣體）：,加壓，多數(shù)溶解,(氣體，Ca(OH)2除外),251,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),252,5、沉淀溶解平衡常數(shù),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),沉淀溶解平衡常數(shù)KSP，又稱溶度積,BmAn(s)Bm+(aq)+An(aq),253,二、沉淀反應的應用,1、沉淀的生成,調(diào)pH值,如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值至78,Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4,工業(yè)除去沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑,Cu2+S2=CuSHg2+S2HgS,加沉淀劑,254,2、沉淀的溶解,原理:化學平衡移動,FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強酸,難溶于水的鹽溶于酸中,CaCO3溶于鹽酸,如：AgCl溶于NH3的水溶液中,難溶于水的鹽溶其它物質(zhì)中,255,3、沉淀的轉(zhuǎn)化,原理:不同物質(zhì)的Ksp不同，以此進行轉(zhuǎn)化,鍋爐水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3,CaSO4SO42-+Ca2+,鍋爐除水垢,256,當QcKsp時過飽和溶液，有沉淀生成當Qc=Ksp時飽和溶液，為溶解平衡狀態(tài)當QcKsp時不飽和溶液，無沉淀生成,257,礦物的轉(zhuǎn)化,分步沉淀,258,第四章電化學基礎,第一節(jié)原電池,259,思考題,1、鋅片和銅片插入稀硫酸的現(xiàn)象是什么？2、鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中，現(xiàn)象是什么？3、銅片為什么有氣泡產(chǎn)生？4、如何檢驗證明是那種情況?5、電子流向如何？6、該裝置實現(xiàn)了怎樣的能量轉(zhuǎn)化?,260,1、原電池的構(gòu)成條件,把化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池,兩極：,正極：,負極：,較不活潑的金屬或非金屬(如石墨),較活潑的金屬,電解質(zhì)溶液,形成閉合回路,261,下列裝置中屬于原電池的是,262,氧化反應,Zn2eZn2,電解質(zhì)溶液,失e,沿導線傳遞，有電流產(chǎn)生,還原反應,2H2eH2,陰離子,陽離子,負極,正極,Zn2eZn22H2eH2Zn2HZn2H2(離子方程式）ZnH2SO4ZnSO4H2（化學方程式）,電極反應,負極：正極：總反應：,（氧化反應）（還原反應）,鋅銅原電池,263,2、原電池反應原理,粒子流向,電子：負極正極,電流：正極負極,溶液中陰離子負極,溶液中陽離子正極,電極反應,負極：氧化反應,活潑金屬失電子變陽離子,正極：還原反應,溶液中離子得電子,總反應：負極金屬與電解液的離子反應,264,3、化學電池的反應本質(zhì),氧化還原反應,原電池將自發(fā)的氧化還原反應分割為氧化、還原兩個反應在負、正兩極同時不同地進行，正負兩極上進出電子總數(shù)相等。,根據(jù)電子守恒原理進行計算,265,練習,1、判斷下列哪些裝置構(gòu)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.,(),(),(),2H2eH2,負極：,總反應：,正極：,Zn2eZn2,Zn2HZn2H2,266,(),(),負極：,正極：,總反應：,正極：,負極：,總反應：,Zn2eZn2,2H2eH2,Zn2HZn2H2,Fe2eFe2,Cu22eCu,FeCu2Fe2Cu,FeCuSO4CuFeSO4,267,(),(),負極：,正極：,總反應：,Zn2eZn2,Cu22eCu,ZnCu2Zn2Cu,或ZnCuSO4ZnSO4Cu,268,2、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,(D),A.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；,269,等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積（V）與時間（t）的關(guān)系，其中正確的是：,D,270,X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硫酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為,A、XYZB、XZYC、YXZD、YZX,C,271,把A、B、C、D四塊金屬片用導線兩兩相連，浸入稀硫酸中組成原電池。若A、B相連時，A為負極；C、D相連時，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時，電流由C經(jīng)導線流向A；B、D相連時，電子由D經(jīng)導線流向B，則此4種金屬的活動性由強到弱的順序為,A、ABCDB、ACDBC、CABDD、BACD,B,272,4、原電池電極反應的書寫方法,正極反應,負極反應,總反應,負極金屬與電解質(zhì)溶液的離子反應,負極金屬失電子變成陽離子的反應,總反應減去負極反應,273,第四章電化學基礎,第二節(jié)化學電源,274,一、一次電池,1、堿性鋅錳電池,放電之后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應不可逆),一次電池,堿性鋅錳干電池,275,總反應：2MnO22H2OZnZn(OH)22MnOOH,負極是Zn、正極是MnO2、電解質(zhì)是KOH,正極：2MnO22H2O2e2MnOOH2OH,負極：Zn2OH2eZn(OH)2,276,2、銀鋅紐扣電池,總反應：Ag2OZnZnO2Ag,負極是Zn、正極是Ag2O、電解質(zhì)是KOH,正極：Ag2OH2O2e2Ag2OH,負極：Zn2OH2eZnO+H2O,277,二、二次電池,能量：,化學能,電能,放電,充電,278,蓄電池放電過程工作原理,正極：PbO2,PbO22eSO424HPbSO42H2O,負極：Pb,Pb2eSO42PbSO4,總反應：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,（難溶于水）,放電過程為化學電池！,279,鎳鎘電池：,負極：Cd,正極：NiO(OH),電解質(zhì)：KOH,鎳鎘電池應用：收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等,缺點：如不會回收會嚴重污染環(huán)境,280,鋰,鋰電池：,可充電的綠色電池,負極：,應用：,常用在電話機、照相機、汽車、計算機等中，此外在工業(yè)、醫(yī)學、軍事上也有廣泛的應用。,281,三、燃料電池,電極材料：多孔性鎳、鉑,電解質(zhì)溶液：KOH等強堿、H2SO4等強酸、NaCl等鹽溶液,1、燃料電池的構(gòu)成,282,再寫正極反應：,O22H2O4e4OH,酸性,先寫總反應：燃料在氧氣中的燃燒,2、燃料電池的電極反應的書寫,若有CO2生成，且電解質(zhì)為強堿時，考慮CO2+2OH=CO32+H2O,O24H+4e2H2O,堿性,最后寫負極反應：,總反應減去正極反應,常見燃料：H2、NH3、CO、CH4、CH3OH等,283,第四章電化學基礎,第三節(jié)電解池,284,下列屬于原電池裝置的是,B裝置會出現(xiàn)怎么樣的現(xiàn)象呢？,285,一、電解原理,1、電解池的構(gòu)成條件,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置，又叫電解池,兩極,陰極：,陽極：,與電源負極相連,與電源正極相連,電解質(zhì)溶液,形成閉合回路,兩極材料可同可不同,石墨、Au或Pt作為電極時稱惰性電極,直流電源,286,2、電解池的反應原理,還原反應,Cu22eCu,電解質(zhì)溶液,氧化反應,2Cl2eCl2,陰離子,陰極,陽極,石墨|石墨,正極,負極,陽離子,e,e,e,e,總反應：,287,粒子流向,電子：,電流：,溶液中陰離子,溶液中陽離子,電極反應,陽極：氧化反應,電極金屬或溶液陰離子失電子,陰極：還原反應,溶液陽離子得電子變單質(zhì),總反應：陰陽極反應相加,2、電解池的反應原理,陽極正極,負極陰極,正極陽極,陰極負極,放電,放電,陽氧陰還,陽極,陰極,288,3、電解池中離子放電順序,金屬S2IBrClOH含氧酸根F,金屬要求活動性Ag以前,陽極：,陽極：,AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2HAl3Mg2NaCa2K,較大濃度時先于H放電,289,3、電解池中離子放電順序,金屬S2IBrClOH,金屬要求活動性Ag以前,陽極：,陽極：,AgHg2Fe3Cu2HAl3Mg2NaCa2K,290,4、電解反應的書寫,找出溶液中所有離子,按放電順序?qū)懗鲫庩枠O反應,加和得到總反應,若H+、OH由水電離則總反應中需將其變成H2O所有總反應的條件均為電解,291,可以相同可以不同,不同,陰陽極由外電源決定與電源負極相連的為陰極與電源正極相連的為陽極,正負極由電極材料決定活潑性較強的金屬做負極,陽極：氧化反應陰極：還原反應,負極：氧化反應正極：還原反應,電能化學能,化學能電能,有外加電源,本身是電源，外接用電器,負陰陽正,負導線正,292,下列裝置是否屬于電解池？若是，寫出電極反應,293,練習：,H2SO4NaOHNa2SO4,H2O,增大,增大,增大,增大,減小,不變,加H2O,加H2O,加H2O,HClCuCl2,HClCuCl2,減小,減小,增大,增大,加HCl加CuCl2,NaClCuSO4,電解質(zhì)和水,部分離子濃度減小,部分離子濃度減小,增大,減小,加HCl,加CuO,陽極:4OH-4e-=2H2O+O2陰極:4H+4e-=2H2,陽:2Cl-2e-=Cl2陰:2H+2e-=H2,陽:2Cl-2e-=Cl2陰:Cu2+2e-=Cu,陽:2Cl-2e-=Cl2陰:2H+2e-=H2,陽:4OH-4e-=2H2O+O2陰:2Cu2+4e-=2Cu,294,二、電解原理的應用,1、電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣、氫氣,工業(yè)上用電解飽和食鹽水溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè),陽：2Cl2e=Cl2陰：2H+2e=H2總：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,電解,295,2、電鍍,