魯科版 化學(xué)反應(yīng)原理復(fù)習(xí)教案_第1頁
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文檔簡介

第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)課本:化學(xué)反應(yīng)原理山東科學(xué)技術(shù)出版社知識與技能:通過反應(yīng)熱定義的學(xué)習(xí),了解反應(yīng)熱效應(yīng)的定量描述與反應(yīng)條件有關(guān);通過中和熱的實(shí)驗(yàn),了解反應(yīng)熱效應(yīng)的定量測定原理和方法;通過反應(yīng)焓變定義的學(xué)習(xí),了解反應(yīng)熱和反應(yīng)焓變的關(guān)系;通過熱化學(xué)方程式的學(xué)習(xí),了解熱化學(xué)方程式的意義,了解燃燒熱的概念,體會熱力學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性;通過蓋斯定律求算反應(yīng)焓變,了解反應(yīng)焓變與變化途徑無關(guān),僅僅與狀態(tài)有關(guān);通過鍵能的變化求算反應(yīng)焓變,了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其能量變化的關(guān)系。過程與方法:通過反應(yīng)熱定義的學(xué)習(xí),理解實(shí)驗(yàn)研究和理論研究在科學(xué)探究方面的意義;在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)會運(yùn)用觀察、對比、分析、思考等方法對所獲得的信息進(jìn)行處理;通過反應(yīng)焓變概念的學(xué)習(xí),了解實(shí)驗(yàn)研究和理論研究在科學(xué)探究方面的意義;在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)會運(yùn)用觀察、分析、遷移等思維方法來建構(gòu)新的概念;通過蓋斯定律求算反應(yīng)焓變的過程,體會數(shù)學(xué)、物理在學(xué)習(xí)化學(xué)中的重要性,注意理科之間的相互滲透和影響。情感態(tài)度與價(jià)值觀:體會實(shí)驗(yàn)成功的喜悅,感悟科學(xué)探究的樂趣;養(yǎng)成良好的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;體會思考帶給人的愉快情感體驗(yàn),感悟化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的樂趣;養(yǎng)成良好的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn):反應(yīng)熱概念的含義;熱化學(xué)方程式的正確書寫;熱化學(xué)方程式的正確書寫以及反應(yīng)焓變的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn):反應(yīng)焓變的計(jì)算課時(shí)安排:共五課時(shí)(新課3課時(shí)復(fù)習(xí)練習(xí)2課時(shí))教學(xué)過程:第一課時(shí)【引入新課】從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度看,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成,因此幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收。通過過去對化學(xué)的學(xué)習(xí),我們知道在化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)能可以與多種形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化,其中最普遍的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化。因此可以將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)?!景鍟康?章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)【投影】類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量【提問】常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有哪些類型?【學(xué)生】常見的放熱反應(yīng):①活潑金屬與水或酸的反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③燃燒反應(yīng)④多數(shù)化合反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng):①多數(shù)分解反應(yīng),如CaCO3CaO+CO2↑②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO生成物反應(yīng)物能量生成物反應(yīng)物能量反應(yīng)過程放熱反應(yīng)生成物反應(yīng)物生成物反應(yīng)物能量反應(yīng)過程吸熱反應(yīng)【練習(xí)】下列對化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象的說法不正確的是(AC)A.放熱反應(yīng)時(shí)不必加熱B.化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化C.一般地說,吸熱反應(yīng)加熱后才能發(fā)生D.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān)【講解】為了定量描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或吸收的熱能,化學(xué)上把化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱之為該溫度下的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。【板書】一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(一)反應(yīng)熱1、定義:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。2、反應(yīng)熱的意義:描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收熱量的物理量.3、符號:Q>0反應(yīng)放熱QQ<0反應(yīng)吸熱4、獲得Q值的方法:(1)實(shí)驗(yàn)測量法(2)理論計(jì)算法【講解】反應(yīng)熱可以根據(jù)反應(yīng)的類型分為多種,比如中和反應(yīng)放出的熱量叫中和熱,燃燒反應(yīng)放出的熱量為燃燒熱等等?!景鍟竣僦泻蜔?、反應(yīng)熱的分類:②燃燒熱③生成熱……【講解】下面我們來看看什么是中和熱和如何進(jìn)行中和熱的測定?!景鍟浚ǘ┲泻蜔?、定義:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱?!就队啊坷斫庖c(diǎn):①條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。②反應(yīng)物:(強(qiáng))酸與(強(qiáng))堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。③生成1mol水,中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH—化合生成H20,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。④放出的熱量:mol【板書】2、中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);Q=【練習(xí)】1、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=mol,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出____________kJ的熱量。(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng),放出____________kJ的熱量?!揪毩?xí)】2、為了減小誤差,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中兩次測定中和熱。第一次用?L—1的鹽酸和?L—1NaOH溶液,第二次是用?L—1的鹽酸和?L—1的NaOH溶液。請你預(yù)測該同學(xué)兩次測得的中和熱結(jié)果(相等或者不相等)?!局v解】我們來看看中和熱的測量及有關(guān)問題。【閱讀】指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P3頁,完成:1、測定中和熱的儀器;2、測定中和熱的原理;3、測定中和熱中應(yīng)該要注意哪些問題?【視頻】中和熱的測定。【板書】3、中和熱的測量(1)儀器:量熱計(jì)(環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)、燒杯)【投影】【板書】(2)原理:Q=—C(T2—T1)(C為熱容)或Q=—Cm(T2—T1)(C為比熱容)中和熱:Q=EQ\f(Q,n(H2O))=EQ\f(—mC(T2—T1),n(H2O))與酸、堿的用量無關(guān)?!局v解】根據(jù)單位判斷到底是熱容還是比熱容?!景鍟浚?)步驟:【投影】步驟:1)組裝量熱器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(防止熱量擴(kuò)散到周圍的空氣中,造成誤差)。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(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如上圖所示。2)藥品取用用一個(gè)量筒最取50mLmol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。用另一個(gè)量筒量取50mLLNaOH溶液,并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度,記入下表。3)酸堿混合把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)(注意不要灑到外面)。立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。4)數(shù)據(jù)處理5)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)兩次【提問】我們測得中和熱為,小于,你們認(rèn)為造成誤差的原因可能有哪些?【交流與討論】學(xué)生匯報(bào)討論的結(jié)果?!就队啊慨a(chǎn)生誤差的原因有:(1)量取溶液的體積有誤差(2)藥品的選用不當(dāng)引起的誤差(3)實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面(4)混合酸、堿溶液時(shí),動作緩慢(5)隔熱操作不到位,致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差(6)測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差?!咎釂枴浚?)大、小燒杯放置時(shí),為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?(2)酸、堿混合時(shí),為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?(3)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?為什么?(4)有人建議用LNaOH進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測得的中和熱數(shù)值會更加準(zhǔn)確。為什么?【答案】(1)減少熱量損失(2)減少熱量損失(3)不能。因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱,使熱量損失較大(4)可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測得的熱量更加準(zhǔn)確?!揪毩?xí)】3、·L-1鹽酸與·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問題:(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是。(3)若大燒杯上不蓋硬紙板,求得的反應(yīng)熱數(shù)值(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(4)實(shí)驗(yàn)中該用·L-1鹽酸跟·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量(填“相等”或“不相等”),簡述理由:。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測得的中和熱數(shù)值會;用LNaOH溶液進(jìn)行上述驗(yàn),測得的放出的熱量數(shù)值可能會(填“偏大”“偏小”或“無影響”)?!拘〗Y(jié)】小結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。【作業(yè)】完成練習(xí)冊中的有關(guān)練習(xí)【板書設(shè)計(jì)】第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(一)反應(yīng)熱1、定義:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。2、反應(yīng)熱的意義:描述化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收熱量的物理量.3、符號:Q>0反應(yīng)放熱QQ<0反應(yīng)吸熱4、獲得Q值的方法:(1)實(shí)驗(yàn)測量法(2)理論計(jì)算法①中和熱5、反應(yīng)熱的分類:②燃燒熱③生成熱……(二)中和熱1、定義:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2、中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);Q=3、中和熱的測量(1)儀器:量熱計(jì)(環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)、燒杯)(2)原理:Q=—C(T2—T1)(C為熱容)或Q=—Cm(T2—T1)(C為比熱容)中和熱:Q=EQ\f(Q,n(H2O))=EQ\f(—mC(T2—T1),n(H2O))與酸、堿的用量無關(guān)。(3)步驟第二課時(shí)【復(fù)習(xí)提問】1、什么是反應(yīng)熱?2、什么是中和熱?如何測定中和熱?【引入新課】化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱是由于反應(yīng)前后物質(zhì)所具有的能量不同而產(chǎn)生的。能量正如質(zhì)量一樣,也是物質(zhì)固有的性質(zhì)。物質(zhì)具有的這個(gè)能量可以用一個(gè)物理量來描述,為此,科學(xué)家們定義了一個(gè)稱之為“焓”的物理量,下面我們來看看這個(gè)物理量?!景鍟慷?、化學(xué)反應(yīng)的焓變(一)焓與焓變【閱讀預(yù)習(xí)】1、焓和焓變分別是用來描述什么的物理量?2、反應(yīng)焓變與反應(yīng)熱有什么關(guān)系?在什么條件下,該關(guān)系成立?【板書】1、焓(H):用來描述物質(zhì)所具有的能量的物理量。【注意】①焓是一個(gè)物理量;②焓是物質(zhì)固有的性質(zhì),與密度相似【板書】2、焓變(△H):反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差,稱為反應(yīng)焓變。是用來描述反應(yīng)熱的物理量。(1)單位:J?mol—1或kJ?mol—1(2)表達(dá)式:△H=H(反應(yīng)產(chǎn)物)—H(反應(yīng)物)【學(xué)生分析】從能量角度分析焓變與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系:吸熱反應(yīng):△H>0,即產(chǎn)物的焓(產(chǎn)物具有的總能量)大于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能量),當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí),需吸收能量。放熱反應(yīng):△H<0,即產(chǎn)物的焓(產(chǎn)物具有的總能量)小于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能量),當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí),需釋放能量?!景鍟俊鱄>0或“+”反應(yīng)放熱(3)△H△H<0或“—”反應(yīng)吸熱(4)對于等壓條件下的化學(xué)反應(yīng),若只存在化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變,表示為:Qp=△H(Qp為等壓反應(yīng)熱)【投影】我們可以借助于反應(yīng)焓變示意圖來理解反應(yīng)焓變與反應(yīng)熱之間的關(guān)系。焓焓反應(yīng)物焓焓反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)物△H>0△H<0反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)產(chǎn)物化學(xué)反應(yīng)中的焓變示意圖△H=∑E(反應(yīng)產(chǎn)物)—∑E(反應(yīng)物)【過渡】我們以前講的化學(xué)反應(yīng)方程式僅表示物質(zhì)的變化,沒有將反應(yīng)過程中的能量表示出來。如果既要將物質(zhì)變化表示出來,也要將能量變化表示出來的話我們就要借助于熱化學(xué)方程式了?!景鍟浚ǘ峄瘜W(xué)方程式1、定義:表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式。2、含義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化?!九e例】H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(l)△H(298K)=—?mol—1的意義:1molH2和EQ\f(1,2)molO2反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O時(shí)放出的熱量。【交流與討論】觀察上述熱化學(xué)方程式與普通的化學(xué)方程式有什么不同?【學(xué)生】回答?!窘涣髋c討論】1、△H的單位中mol—1的含義是什么?2、觀察下面三個(gè)熱化學(xué)方程式:①H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(g)△H(298K)=—?mol—1②H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(l)△H(298K)=—?mol—1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H(298K)=—?mol—1試回答:為什么①中的△H的值要比②中的△H值要大?③中的△H的值為什么是②中的△H值的2倍?3、298K,101kPa時(shí),合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=mol。在該溫度下,取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中,在催化劑存在進(jìn)行反應(yīng),測得反應(yīng)放出的熱量總是少于,其原因是什么?!景鍟?、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)【投影】熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn):①注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài);氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)反應(yīng)條件,也不用↑和↓。②注意反應(yīng)熱△H與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明△H的測定條件。絕大多數(shù)△H是在298K、101325Pa下測定的,可不注明溫度和壓強(qiáng)。③△H的單位J?mol—1或kJ?mol—1;④注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)、也可以是分?jǐn)?shù)。⑤△H的的值與方程式中的物質(zhì)前的系數(shù)成正比,若反應(yīng)逆向進(jìn)行,△H的數(shù)值改變符號,但絕對值不變。⑥△H的的值指的是反應(yīng)物完成轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所放出的熱量。【練習(xí)】1、比較下列各組熱化學(xué)方程式中△H1與△H2的大小,并說明理由。(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2(2)S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2(3)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H1EQ\f(1,2)H2(g)+EQ\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)△H2(4)C(s)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)△H1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H22、在101325Pa和298K條件下,2molH2生成水蒸汽放出484kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是()+O2=2H2O,△H=-484kJ/mol(g)=H2(g)+O2(g)△H=+242kJ/mol(g)+O2(g)=2H2O(l),△H=-484kJ/mol(g)+O2(g)=H2O(g)△H=+242kJ/mol3、的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水,放出熱量,乙硼烷燃燒的熱化學(xué)方程式為:。4、在101kPa時(shí),完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O放出的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。并計(jì)算1000L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)甲烷燃燒放出的熱量為多少?480g呢?【小結(jié)】小結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容?!咀鳂I(yè)】P91P102【板書設(shè)計(jì)】二、化學(xué)反應(yīng)的焓變(一)焓與焓變1、焓(H):用來描述物質(zhì)所具有的能量的物理量。2、焓變(△H):反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差,稱為反應(yīng)焓變。是用來描述反應(yīng)熱的物理量。(1)單位:J?mol—1或kJ?mol—1(2)表達(dá)式:△H=H(反應(yīng)產(chǎn)物)—H(反應(yīng)物)△H>0或“+”反應(yīng)放熱(3)△H△H<0或“—”反應(yīng)吸熱(4)對于等壓條件下的化學(xué)反應(yīng),若只存在化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變,表示為:Qp=△H(Qp為等壓反應(yīng)熱)(二)熱化學(xué)方程式1、定義:表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式。2、含義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。3、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)第三課時(shí)【復(fù)習(xí)提問】1、什么是熱化學(xué)方程式?書寫熱化學(xué)方程式要注意哪些要點(diǎn)?2、寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應(yīng),生成CO2(g)和H2O(l),放出熱量。。(2)18g葡萄糖與適量O2(g)反應(yīng),生成CO2(g)和H2O(l),放出熱量。。【講解】化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,有的能夠測量,有的不能測量。比如將一些生成不穩(wěn)定物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),例有CCO,CO或多或少的要轉(zhuǎn)化為CO2,還有一些反應(yīng)進(jìn)行的比較慢,要幾天,幾個(gè)月,幾年,甚至幾十年,肯定不能測量。對于這樣的反應(yīng)熱,我們就要進(jìn)行計(jì)算才能得到。這節(jié)課我們就來講講反應(yīng)焓變的計(jì)算?!景鍟咳⒎磻?yīng)焓變的計(jì)算【講解】反應(yīng)焓變之所以能夠有計(jì)算得出,要?dú)w功于瑞士科學(xué)家蓋斯提出的蓋斯定律,我們來看看該定律的內(nèi)容。【板書】(一)蓋斯定律:1、內(nèi)容:對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變都是一樣的。【講解】這就說明對于化學(xué)反應(yīng),只要其反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物確定了,不管它中間經(jīng)歷了多少步,反應(yīng)焓變總是一定的。好比一個(gè)人登山,不管他選擇什么途徑,只要他從山腳到了山頂,他攀爬的高度總是一定的。這也說明了反應(yīng)焓變有點(diǎn)像物理學(xué)中的矢量。究其原因是焓是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。【板書】2、理解要點(diǎn):(1)反應(yīng)焓變(反應(yīng)熱效應(yīng))只與始態(tài)(反應(yīng)物)、終態(tài)(生成物)有關(guān),與反應(yīng)過程無關(guān)。(2)焓變(反應(yīng)熱)總值一定。反應(yīng)物a反應(yīng)物a生成物△H△H2△H1cb△H5△H4△H3△H=△H1+△H2=△H3+△H4+△H5【講解】下面就結(jié)合例題,利用蓋斯定律來求反應(yīng)焓變。【板書】(二)焓變的計(jì)算方法1、利用已知焓變求未知焓變——熱化學(xué)方程式相加減【例1】試?yán)?98K時(shí)下述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算此溫度下C(s,石墨)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)的反應(yīng)焓變。C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=—?mol—1CO(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO2(g)△H2=—?mol—1解:設(shè)此反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=—?mol—1第二步:CO2(g)=CO(g)+EQ\f(1,2)O2(g)△H2′=—△H2=?mol—1將上述兩步反應(yīng)相加得總反應(yīng)為:C(s,石墨)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)△H3=?根據(jù)蓋斯定律,△H3=△H1+△H2′=—?mol—1+?mol—1=—?mol—1答:298KC(s,石墨)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)的△H為—?mol—1?!纠?】試?yán)?98K時(shí)下述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算此溫度下P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)的反應(yīng)焓變。P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(S)△H1=—?mol—1P(s,紅磷)+EQ\f(5,4)O2(g)=EQ\f(1,4)P4O10(S)△H2=—?mol—1—kJ?mol—1【練習(xí)1】試?yán)?98K時(shí)下述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算此溫度下2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)的反應(yīng)焓變。N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+?mol—1N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+H2O(g)△H2=—534kJ?mol—1—kJ?mol—1【練習(xí)2】試?yán)?98K時(shí)下述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算此溫度下Zn(s)+HgO(s)==ZnO(s)+Hg(l)的反應(yīng)焓變。Zn(s)+EQ\f(1,2)O2(g)==ZnO(s)△H1=—?mol—1Hg(s)+EQ\f(1,2)O2(g)==HgO(s)△H2=—?mol—1—kJ?mol—1【講解】下面我們看看用另外一種方法來求反應(yīng)焓變的方法——【板書】2、利用化學(xué)鍵的鍵能求焓變【講解】首先,我們要知道什么是鍵能?!景鍟浚?)鍵能:原子間形成(或斷裂)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。(2)△H=∑(反應(yīng)物的鍵能)—∑(反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能)【例1】以下是部分共價(jià)鍵鍵能數(shù)據(jù):H—S364kJ?mol—1,S—S266kJ?mol—1,S=O522kJ?mol—1,H—O464kJ?mol—1。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面這個(gè)反應(yīng)的焓變。2H2S(g)+SO2(g)==3S(g)+2H2O(g)△H=?S8S8分子結(jié)構(gòu)—1484kJ?mol—1【練習(xí)】以下是部分共價(jià)鍵鍵能數(shù)據(jù):P—P198kJ?mol—1,P—O360kJ?mol—1,O=O498kJ?mol—1。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面這個(gè)反應(yīng)的焓變。P4(s,白磷)+3O2(g)==P4O6(s)△H=?氧原子磷原子P4分子結(jié)構(gòu)P4O6分子結(jié)構(gòu)—1638kJ?mol—1【小結(jié)】小結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容?!咀鳂I(yè)】P103、4【板書設(shè)計(jì)】三、反應(yīng)焓變的計(jì)算(一)蓋斯定律:1、內(nèi)容:對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變都是一樣的。2、理解要點(diǎn):(1)反應(yīng)焓變(反應(yīng)熱效應(yīng))只與始態(tài)(反應(yīng)物)、終態(tài)(生成物)有關(guān),與反應(yīng)過程無關(guān)。(2)焓變(反應(yīng)熱)總值一定。C8H18:CH4:在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中,ΔH1>ΔH2的是(AC)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH2【解析】此類題目考查了學(xué)生運(yùn)用熱化學(xué)方程式的有關(guān)知識和物質(zhì)狀態(tài)與反應(yīng)熱關(guān)系的知識來解決化學(xué)問題的能力.解題過程中容易混淆放出熱量的多少與ΔH大小的關(guān)系,突破方法:放熱反應(yīng),ΔH<0,為負(fù)值,所以放出熱量越多,ΔH就越小。A選項(xiàng)中氣態(tài)水變成液態(tài)水還要放熱,故ΔH1>ΔH2。B選項(xiàng)中固態(tài)硫變成氣態(tài)硫需吸熱,故ΔH1<ΔH2。C選項(xiàng)一氧化碳繼續(xù)燃燒生成二氧化碳放熱,故故ΔH1>ΔH2。D選項(xiàng),后一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為前一反應(yīng)對應(yīng)物質(zhì)的一半,故ΔH1<ΔH2。為了測定酸堿反應(yīng)的中和熱,計(jì)算時(shí)至少需要的數(shù)據(jù)是①酸的濃度和體積②堿的濃度和體積③比熱容④反應(yīng)后溶液的質(zhì)量⑤生成水的物質(zhì)的量⑥反應(yīng)前后溫度變化⑦操作所需的時(shí)間A.①②③⑥B.①③④⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).全部【解析】所謂中和熱,是指在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱。在本題中,生成水的量可由酸、堿的量決定,而反應(yīng)的熱效應(yīng)可由公式Q=Cm(T2-T1)求算。由于酸、堿的稀溶液的密度可近似認(rèn)為1g/cm-3,因此當(dāng)知道①②時(shí),也就確定了反應(yīng)后溶液的質(zhì)量,再利用溶液的比熱容和反應(yīng)前后的溫度變化值,即可求出反應(yīng)的熱效應(yīng)?!菊n堂練習(xí)】練習(xí)冊P9—P10能力提升【學(xué)生分析】【歸納解析】從圖示的焓變可以看出其正反應(yīng)是焓升高的反應(yīng),故ΔH>0,而逆反應(yīng)是焓降低的反應(yīng),ΔH<0。本題的關(guān)鍵是搞清楚題目中所涉及的各種量與NA的關(guān)系。該熱化學(xué)方程式表示有10NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移、形成8NA個(gè)碳氧共用電子對,生成NA個(gè)液態(tài)水分子時(shí)放出1300kJ的熱量?;旌蠚怏w中共有甲烷,氫氣,且燃燒后生成液態(tài)水,故放出的熱量為+2=+Q指生成2molSO3時(shí)放出的熱,若將2molSO2與1molO2混合反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成的SO3小于2mol,則Q1<Q2。若將反應(yīng)物的量減半,由于其他條件相同,壓強(qiáng)減小,SO2的轉(zhuǎn)化率減小。生成SO3的量比第一容器的一半還少,放出熱量Q2<Q1/2。②C2H4(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=mol③C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=mol②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)→C2H5OH(l)ΔH=ΔH2-ΔH3=kJ/mol方法一:度算法,設(shè)物質(zhì)的量分別為x、y,可以解得方法二:十字交叉法方法三:估算法設(shè)二者1:17.(第五課時(shí))【題1】已知X+Y==M+N為吸熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是(C)的能量一定低于M的能量的能量一定低于N的能量和Y的總能量一定低于M和N的總能量D.因該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故該反應(yīng)一定要加熱才可發(fā)生【解析】吸熱反應(yīng)是指反應(yīng)物所具有的總能量比生成物所具有的總能量低,而不能特指某物質(zhì)所具有的能量比另一物質(zhì)所具有的能量高或者低,除非已給數(shù)據(jù)或可以計(jì)算各自數(shù)據(jù)。對于吸熱反應(yīng)并不一定都需要加熱才可以發(fā)生。【題2】已知某反應(yīng)的焓變小于零,則下列敘述正確的是(C)A.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C.該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量一定大于產(chǎn)物的總能量D.該反應(yīng)產(chǎn)物的總能量一定大于反應(yīng)物的總能量【解析】焓變小于零即說明反應(yīng)物所具有的總能量比生成物所具有的總能量高,是否能絕對的認(rèn)定為吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),這還要看前提,該反應(yīng)變化的能量是否以熱量的形式變化。因?yàn)椴煌姆磻?yīng)它可能以光的形式或者其他途徑進(jìn)行變化,而不以熱量的形式。故不一定是放熱反應(yīng)。【題3】下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是(A)【解析】要表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),就是要找一幅反應(yīng)物所具有的能量比生成物所具有的能量低的圖?!绢}4】航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料,方程式表示為:2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O下列對該反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是(CD)A.瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機(jī)飛行B.從能量變化的角度,主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽蹸.反應(yīng)的焓變大于零D.在方程式后增加ΔH及其數(shù)據(jù)即為熱化學(xué)方程式【解析】該反應(yīng)產(chǎn)生出3種氣體,而且題目也給了該反應(yīng)物的混合物為固體燃料,所以可以判定A、B均為正確的。選項(xiàng)C錯(cuò)誤,因?yàn)榉艧岱磻?yīng),焓變小于零。選項(xiàng)D也錯(cuò)誤,因?yàn)檫€缺反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)以及,焓變的溫度?!绢}5】某短跑運(yùn)動員體重70kg,,其跑時(shí)以1/7秒沖出1m遠(yuǎn),消耗的能量為6860J,其能量全部由消耗體內(nèi)葡萄糖提供,熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)AUTOTEXT==6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol,則所消耗葡萄糖的質(zhì)量為(C)D.【解析】本題只要利用總能量除以焓變,即可得需該反應(yīng)物的物質(zhì)的量,再將反應(yīng)物的物質(zhì)的量乘以其摩爾質(zhì)量即為答案:【題6】強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)AUTOTEXT==H2O(l)ΔH=·mol-1分別向·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸②濃硫酸③稀硝酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,它們的關(guān)系正確的是(D)A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH2<ΔH1<ΔH3C.ΔH1=ΔH2=ΔH3D.ΔH1>ΔH3>ΔH2【解析】用③稀硝酸是我們正常學(xué)習(xí)的中和熱mol,若改用①稀醋酸這種酸為弱酸,部分電離,中和反應(yīng)產(chǎn)生的熱量會被繼續(xù)電離所吸收,故釋放出的熱量數(shù)值會變小;若用②濃硫酸,濃硫酸有自己的特性,那就是溶于劇烈放熱,故釋放出的熱量數(shù)值會很大。另外三者均為放熱反應(yīng),焓變小于零,數(shù)值越大的其焓變的值越小。所以有選項(xiàng)D是正確的。【題7】下列說法正確的是(CD)A.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C.反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生【解析】并不是所有的吸熱反應(yīng)都需要加熱,需要加熱的也未必是吸熱反應(yīng),因?yàn)橛行┓艧岱磻?yīng)也需要加熱來促使反應(yīng)的發(fā)生。放熱反應(yīng)主要體現(xiàn)的有熱量放出的化學(xué)反應(yīng),而沒有指代在常溫下能容易發(fā)生?!绢}8】下列反應(yīng)中生成物的總能量大于反應(yīng)物總能量的是(D)A.氫氣在氧氣中燃燒B.鐵絲在氧氣中燃燒C.硫在氧氣中燃燒D.焦碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)【解析】按題目來說,就是尋找吸熱反應(yīng),所有的燃燒為放熱反應(yīng),所以本題中就只有焦碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)為吸熱反應(yīng)了?!绢}9】下列關(guān)于ΔH(焓變)的說法正確的是(BD)A.在任何條件下,化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱B.ΔH>0時(shí),反應(yīng)吸收熱量;ΔH<0時(shí),反應(yīng)放出熱量C.熱化學(xué)方程式中ΔH的值與物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)D.ΔH的值可以通過實(shí)驗(yàn)測得【解析】反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該溫度下的熱效應(yīng),而焓變是反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的焓之差,二者不存在相等的關(guān)系。焓變的值是受化學(xué)計(jì)量數(shù)影響的,是按倍數(shù)變化的?!绢}11】磷在氧氣中燃燒,可能生成兩種固態(tài)氧化物。的單質(zhì)磷(P)在氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,并放出XkJ熱量。(1)通過計(jì)算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成(用化學(xué)式表示)是,其相應(yīng)的質(zhì)量(g)為。(2)已知單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ/mol,則1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的反應(yīng)熱ΔΗ=。(3)寫出1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的熱化學(xué)方程式:?!窘馕觥勘绢}中磷燃燒可能生成P2O3和P2O5,要確定二者的比例,需要通過題目中的兩個(gè)數(shù)據(jù)來聯(lián)立方程組求解。設(shè)中有物質(zhì)的量為x的磷生成P2O3,有物質(zhì)的量為y的磷生成P2O5。故x+y=31g?mol-1①3x+5y=2×32gmol-1②解得x=y=所以可確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成為P2O3和P2O5,且質(zhì)量分別為×110gmol-1/2=和×142gmol-1/2=單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ/mol即1mol磷完全燃燒生成P2O5釋放熱量為YkJ。從第1小題,我們可知磷燃燒生成P2O3和P2O5釋放的熱量為XkJ,故2mol磷燃燒生成P2O5和0.5molP2O5釋放的熱量應(yīng)該為20XkJ,從而可知,1mol磷燃燒生成P2O5釋放的熱量為20XkJ-YkJ。ΔΗ=-(20X-Y)kJ?mol-1熱化學(xué)方程式為P(s)+3/4O2(g)==1/2P2O5(s)ΔΗ=-(20X-Y)kJ?mol-1【題12】發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼(N2H4)為燃料,用二氧化氮為氧化劑,這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知;N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)ΔΗ1=+kJ/mol①N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)ΔΗ2=-534kJ/mol②試計(jì)算1mol肼和二氧化氮完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為kJ,寫出肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?!窘馕觥扛鶕?jù)蓋斯定律有:②-1/2①得N2H4(g)+NO2(g)==3/2N2(g)+2H2O(g)ΔΗ=-534kJ/mol-1/2×kJ/mol=kJ/mol熱化學(xué)方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)ΔΗ=kJ/mol課題:第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解課本:化學(xué)反應(yīng)原理山東科學(xué)技術(shù)出版社知識與能力:通過對熔融氯化鈉電解體系的分析,使學(xué)生掌握電解、電解池概念,清晰地建立起電極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極;通過運(yùn)用電解的原理分析食鹽水的電解、銅的電解精練,了解這些較復(fù)雜體系中所發(fā)生的反應(yīng)以及電解的實(shí)用價(jià)值;通過學(xué)習(xí)電鍍的內(nèi)容,使學(xué)生了解具有一定特殊性的、另一種電解原理的應(yīng)用方法,并進(jìn)一步體會電解對人類社會的重要貢獻(xiàn);通過活動探究,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰Γ粡哪芰康慕嵌壤斫饣瘜W(xué)科學(xué)的重要性。過程與方法:采用問題驅(qū)動的方法,經(jīng)聯(lián)想質(zhì)疑中熟知的反應(yīng)切入提出問題,將學(xué)生引入本節(jié)學(xué)習(xí);以已知離子在電場中的定向移動為起點(diǎn),從而分析具體反應(yīng)中陰陽離子的移向,在漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中明白電解、電解池,并學(xué)會書寫電極反應(yīng)式;在電解原理的應(yīng)用中,要讓學(xué)生明白規(guī)律是有條件限制的。情感、態(tài)度與價(jià)值觀:進(jìn)一步體會化學(xué)的魅力,激發(fā)對學(xué)習(xí)的興趣;了解方法的重要意義,明白將來實(shí)現(xiàn)的重要價(jià)值。教學(xué)重點(diǎn):電解原理、電極反應(yīng)教學(xué)難點(diǎn):陰極和陽極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式課時(shí)安排:共5課時(shí)(新課3課時(shí),復(fù)習(xí)練習(xí)2課時(shí))教學(xué)過程:(第一課時(shí))【聯(lián)想?質(zhì)疑】已知金屬鈉與氯氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)△H=—?mol—1如果要真?zhèn)€反應(yīng)反方向進(jìn)行,則需要外界提供能量,那么大家想一想我們可以采用什么樣的外界能量?!緦W(xué)生】電能?!咎釂枴磕敲催@樣的反應(yīng)是什么能轉(zhuǎn)化為什么能?【學(xué)生】電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【教師】對,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一中重要方法就是電解,下面我們就來學(xué)習(xí)電解。首先我們來以電解熔融NaCl了解一下電解的原理【板書】一、電解的原理【閱讀交流】1)、通電前,熔融氯化鈉中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動情況怎樣?2)、通電后,外電路上的電流方向怎樣?3)、接通電源后,熔融氯化鈉中Na+、Cl-各向那個(gè)方向運(yùn)動?4)、移到兩極表面的Na+、Cl-將發(fā)生什么變化?ee-e-Cl-Na+石墨電極鐵電極熔融NaCl電解熔融NaCl【講解】在熔融NaCl中,存在自由移動的Na+和Cl-,做雜亂無章的運(yùn)動。通電后,電子由電源的負(fù)極流出,聚集到鐵電極上。由于正負(fù)電荷相互吸引,Na+要移向鐵電極,做定向移動。Na+在鐵電極上得到電子,Na++e-=Na,發(fā)生還原反應(yīng)。電子要流向正極,那么石墨電極上哪來的電子?【學(xué)生】思考,回答【講解】對,Cl-要移到石墨電極上,失去電子,2Cl-—2e-=Cl2↑,發(fā)生氧化反應(yīng)。為了維持電流,Cl-要不斷地失去電子,不斷地定向移動到石墨電極上。這樣在通電的情況下NaCl就分解成了Na和Cl2,電能就轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在Na和Cl2里面了。這個(gè)過程就稱之為電解。下面我們看看有關(guān)電解的幾個(gè)概念?!景鍟浚ㄒ唬└拍?、電解:【講解】能夠發(fā)生電解的裝置叫電解池【板書】2、電解池:【提問】大家結(jié)合電解熔融NaCl的例子,說說構(gòu)成電解池的條件有哪些?【學(xué)生】回答【板書】3、構(gòu)成電解池的條件:(1)外加直流電源(2)兩個(gè)固體電極【講解】這兩個(gè)電極分別叫著陰、陽極,我們來看看陰陽極是怎么定義的?【學(xué)生】閱讀回答。【講解】結(jié)合電解熔融NaCl的例子講解?!景鍟筷帢O:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。判斷陰極的方法與電源“+”相連的電極,判斷陰極的方法得到電子的電極,陽離子移到的電極。陽極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。判斷陽極的方法與電源“—”相連的電極,判斷陽極的方法失去電子的電極,陰離子移到的電極。(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)構(gòu)成閉合的電路【練習(xí)】1.分析下圖,屬于電解池的有(③⑥)SHAPE2.下列說法正確的是(①④)①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能;②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能;③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化;④任何電解過程,必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生;【過渡】如果隨便給你一個(gè)電解池,你怎么來判斷電極的產(chǎn)物和每個(gè)電極上所發(fā)生的反應(yīng)呢?下面我們就來講講這個(gè)問題。【板書】(二)電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫【講解】要講這個(gè)問題,首先我們得明白什么是電極反應(yīng),大家閱讀課本了解一下?!景鍟?、電極反應(yīng):【舉例】2、電解熔融NaCl電荷要守恒【板書】陰極:2Na++2e-=2Na電荷要守恒陽極:2Cl-—2e-=Cl2↑總方程式:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑(離子方程式)2NaCl2Na+Cl2↑(化學(xué)方程式)【舉例】電解CuCl2的電極反應(yīng)的書寫。CuCu2+H+Cl-OHe-e-石墨電極石墨電極CuCl2溶液電解CuCl2溶液【講解】對于電極方程式的書寫有個(gè)一般步驟:【板書】(1)明確電解液中存在的離子【提問】CuCl2溶液中存在哪些自由移動的離子?【學(xué)生】回答【過渡】對于陽離子,到底是Cu2+先得到電子,還是H+先得到電子呢?這就涉及到離子的放電順序的問題了,大家閱讀課本,了解以下離子的放電順序?!緦W(xué)生】閱讀課本。【板書】(2)是哪些離子得失電子放電順序:陰極:陽離子得電子順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽極:陰離子失電子順序:活性電極﹥陰離子。即:Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->(NO3-、SO42-含氧酸根)>F-【講解】那么大家根據(jù)放電順序?qū)懗鲈撾娊獾年庩杻蓸O的電極方程式。【練習(xí)】1.書寫用石墨做電極電解硫酸的電極方程式和電解池方程式。2.用惰性電解Fe2(SO4)3 和Cu(NO3)2的混合溶液,寫出電解的電極方程式。【作業(yè)】用石墨做電極,電解H2SO4溶液NaSO4溶液NaOH溶液HgCl2溶液CuSO4溶液KI溶液,分別寫出電解的電極方程式和總方程式。為下節(jié)課講電解的幾種類型作鋪墊!【板書設(shè)計(jì)】一、電解的原理(一)概念1、電解:2、電解池:3、構(gòu)成電解池的條件:(1)外加直流電源(2)兩個(gè)固體電極陰極:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。判斷陰極的方法與電源“+”相連的電極,判斷陰極的方法得到電子的電極,陽離子移到的電極。陽極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。判斷陽極的方法與電源“—”相連的電極,判斷陽極的方法失去電子的電極,陰離子移到的電極。(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)構(gòu)成閉合的電路(二)電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫陰極:2Na++2e-=2Na陽極:2Cl-—2e-=Cl2↑總方程式:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑(離子方程式)2NaCl2Na+Cl2↑(化學(xué)方程式)(1)明確電解液中存在的離子(2)是哪些離子得失電子放電順序:陰極:陽離子得電子順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽極:陰離子失電子順序:活性電極﹥陰離子。即:Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->(NO3-、SO42-含氧酸根)(第二課時(shí))【復(fù)習(xí)提問】1、什么叫電解?2、什么叫電解池?3、判斷陰、陽極的方法有哪些?4.以石墨作電極分別電解下列溶液,在陰極不能得到氫氣的是(B)A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH【講解】電解的幾種類型(1)電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽,實(shí)質(zhì)上是電解水,電解水型;(2)電解不活潑金屬無氧酸鹽,實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身,分解電解質(zhì)型;(3)電解不活潑金屬的含氧酸鹽,放氧生酸型;(4)電解活潑金屬(K/Ca/Na)的無氧酸鹽,放氫生堿型;【板書】二、電解原理的應(yīng)用電解的類型:電解水型分解電解質(zhì)型放氧生酸型放氫生堿型【過渡】下面我們結(jié)合幾個(gè)例子看看電解原理的應(yīng)用(一)電解食鹽水【預(yù)習(xí)提示】1、預(yù)測電解食鹽水的現(xiàn)象是有哪些?2、電解食鹽水的產(chǎn)物是什么?3、在電解食鹽水時(shí),溶液中各離子的移向何極?4、在電解食鹽水的過程中,溶液的PH值如何變化?【學(xué)生】預(yù)習(xí)后回答【視頻】電解食鹽水【講解并板書】現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式(滴加酚酞紅,紅色先出現(xiàn)在哪?):陰極:2H++2e-→H2↑陽極:2Cl-→Cl2↑+2e-總方程式(陰極產(chǎn)物,陽極產(chǎn)物各是什么?):總反應(yīng)式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(條件:通電)溶液PH值變化:【學(xué)生】預(yù)習(xí)氯堿工業(yè)【講解】氯堿工業(yè)示意圖及陽離子交換膜的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。Na+Na+H2O(含少量NaOH)NaOH濃溶液NaCl稀溶液NaCl濃溶液H2Cl2陽離子交換膜【講解】在電解過程中,由于陰極區(qū)OHNa+Na+H2O(含少量NaOH)NaOH濃溶液NaCl稀溶液NaCl濃溶液H2Cl2陽離子交換膜【指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料在線】水的電離和離子放電順序【強(qiáng)調(diào)】離子放電順序是對在一定條件下,離子并不都能在電極上發(fā)生反應(yīng)。而且所給的離子放電順序是一定條件下的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,不同的實(shí)驗(yàn)條件會存在不同的順序,規(guī)律是有條件限制的?!鹃喿x】工業(yè)電解食鹽水制備燒堿【課堂練習(xí)】練習(xí)冊P131、2、4、13【作業(yè)】P181【板書設(shè)計(jì)】二、電解原理的應(yīng)用電解的類型:電解水型分解電解質(zhì)型放氧生酸型放氫生堿型(一)電解食鹽水現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式(滴加酚酞紅,紅色先出現(xiàn)在哪?):陰極:2H++2e-→H2↑陽極:2Cl-→Cl2↑+2e-總方程式(陰極產(chǎn)物,陽極產(chǎn)物各是什么?):總反應(yīng)式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(條件:通電)溶液PH值變化:(第三課時(shí))【知識回顧】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識點(diǎn)?【學(xué)生】【預(yù)習(xí)提示】1、在銅的電解精練中,陰陽極材料各是什么?能不能換成其他的材料?2、對電解質(zhì)溶液是有什么要求?3、陰陽極反應(yīng)方程式是什么?4、可以得到什么副產(chǎn)物?【學(xué)生】預(yù)習(xí)后回答【板書】(二)銅的電解精練【視頻】銅的電解精練【講解并板書】現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式:陰極:Cu2++2e-→Cu陽極:Cu→Cu2++2e-電解的副產(chǎn)物(三)電鍍【預(yù)習(xí)提示】【講解】一件表面鍍有其他金屬的制品,我們可以把它的結(jié)構(gòu)大致分為兩大部分:鍍件和鍍層金屬。那么這個(gè)鍍層金屬是這么鍍在這個(gè)鍍件上的呢?這節(jié)課我們就來看看這個(gè)問題。鍍層金屬鍍層金屬鍍件【活動探究】在鐵釘上鍍銅【板書】電鍍:是利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過程。注意點(diǎn):①電極:陰極——鍍件(待鍍金屬制品)陽極——鍍層金屬或惰性電極②電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。【投影小結(jié)】電解池、電解精練池、電鍍池的比較電解池電解精練池電鍍池定義將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置形成條件①兩電解接直流電源②電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中③形成閉合回路①不純金屬接電源正極,純的金屬接電源負(fù)極②電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子電極名稱陽極:電源正極相連陰極:電源負(fù)極相連陽極:不純金屬陰極:純金屬陽極:鍍層金屬陰極:鍍件電極反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)【投影練習(xí)】1.(1)a、b哪一極為正極?(2)若要給鐵叉鍍鋅,a極選用什么材料?選擇何種溶液?(3)若要給鐵叉鍍金,a極選用什么材料?選擇何種溶液?2.工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO4(1)電解時(shí),應(yīng)以作陰極,電解過程中陰極附近溶液pH將會,(2)陽極反應(yīng)式為,(3)總電解反應(yīng)式為.答案:Fe增大MnO42——e-=MnO4—2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑【講解】例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析:陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:×4=2mol,消耗4OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.陰極生成,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0生成H2轉(zhuǎn)移的電子:×2=1mol,故還有1mole-用于還原Cu2+,可析出銅為.【練習(xí)】1.用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到(標(biāo)況)氣體,則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為()LLLL2.某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)x·nH2O,式量為242,將該晶體溶于水配成100mL溶液,用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),溶液中金屬離子全部析出,此時(shí)陰極增重。求:①金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量及x、n值;②電解溶液的pH(溶液體積仍為100mL)。Mx++xe-=M所以:x=2;Ar(M)=64;n=3產(chǎn)生H+為,pH=13.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的4.根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解,這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四種電極材料和電解液中,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖茿BCD陽極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O5.按下圖的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn):A極是銅鋅合金,B極為純銅,電解質(zhì)中含有足量的銅離子。通電一段時(shí)間后,若A極恰好全部溶解,此時(shí)B極質(zhì)量增加克,溶液質(zhì)量增加克,A合金中Cu、Zn原子個(gè)數(shù)比為A4︰1B3︰1C2︰1D任意比【板書設(shè)計(jì)】(二)銅的電解精練現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式:陰極:Cu2++2e-→Cu陽極:Cu→Cu2++2e-電解的副產(chǎn)物(三)電鍍電鍍:是利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過程。注意點(diǎn):①電極:陰極——鍍件(待鍍金屬制品)陽極——鍍層金屬或惰性電極②電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。三、電解池、電解精練池、電鍍池的比較【作業(yè)】P182【教學(xué)反思】電解電解的定義電解原理的應(yīng)用定義:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解的定義電解原理的應(yīng)用定義:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陰陽極的判斷電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷陽極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連陽極產(chǎn)物的判斷陰極產(chǎn)物的判斷陽極:陰離子的放電順序陰極:陽離子的放電順序氯堿工業(yè)電鍍銅的電解精練電解法冶煉金屬【知識總結(jié)】【典例精析】【例1】如右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d石墨電極,則下列有關(guān)判斷正確的是(C)為負(fù)極,b為正極電極的放電順序B.a為陽極,b為陰極電極的放電順序C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過程中,Cl-物質(zhì)的量濃度不變【解析】依據(jù)電流方向,可推出a為電源正極,b為負(fù)極,則c是電解池的陽極,Cl-失電子轉(zhuǎn)化為Cl2;d是電解池的陰極,產(chǎn)生Cu,d電極質(zhì)量會增加。【例2】.用石墨電極持續(xù)電解下列溶液(電流強(qiáng)度不變),陽極上產(chǎn)生氣體的的量可能發(fā)生如下圖所示變化的是(D)溶液溶液溶液溶液【解析】電解KI溶液時(shí),I-優(yōu)先在陽極失去電子生成I2,起初沒有氣體放出。電解Na2SO4溶液相當(dāng)于電解水,在陽極生成氧氣,圖象中不可能出現(xiàn)拐點(diǎn)。電解CuSO4溶液時(shí),一直是OH-在陽極失去電子生成O2,圖象中同樣不可能出現(xiàn)拐點(diǎn)。電解NaCl溶液時(shí),Cl-優(yōu)先在陽極失去電子生成Cl2,當(dāng)Cl-消耗完時(shí),轉(zhuǎn)換為OH-放電而生成O2,每轉(zhuǎn)移1mol電子,可生成,但只能生成,也就是說,前半段斜率較大,后半段斜率較小,與圖象完全吻合?!纠?】.有X、Y、Z、M四種金屬,已知:X可以從Y的鹽溶液中置換出Y;X和Z組成原電池時(shí),Z為正極;Y和Z的離子共存于電解液中,Y離子先放電;M的離子氧化性強(qiáng)于Y的離子。則這四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是(D)>Y>Z>M>Z>M>Y>Z>X>Y>Z>Y>M【解析】X可以置換出Y,說明金屬活動性X>Y;X和Z作原電池電極時(shí),Z為正極,說明金屬活動性X>Z;Y和Z的離子共存,Y離子先放電,說明金屬活動性Z>Y;M的離子氧化性強(qiáng)于Y的離子,說明金屬活動性M<Y;所以X>Z>Y>M。【例4】.用指定材料做陽極和陰極來電解一定物質(zhì)的量濃度的溶液甲,然后加入物質(zhì)乙能使溶液復(fù)原。則合適的組合是(B)陽極陰極溶液甲物質(zhì)乙PtNaOHNaOH固體PtH2SO4H2OPtNaCl鹽酸D.粗銅精銅CuSO4Cu(OH)2【解析】電解NaOH、H2SO4溶液,都是電解水,所以加水就可以復(fù)原,A錯(cuò)誤;B正確;電解NaCl溶液后應(yīng)加入氯化氫使之復(fù)原,如果加鹽酸,會使NaCl溶液物質(zhì)的量濃度減小,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),陽極:Cu-2e-→Cu2+,陰極Cu2++2e-→Cu,電解質(zhì)溶液物質(zhì)的量濃度沒變,不用加任何物質(zhì)?!纠?】某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(B)為正極,b為負(fù)極:NaClO和NaCl為負(fù)極,b為正極:NaClO和NaCl為陽極,b為陰極:HClO和NaCl為陰極,b為陽極:HClO和NaCl【解析】用石墨作電極時(shí),在陽極上應(yīng)是Cl-放電,2Cl--2e-→Cl2,在陰極上是水電離出的H+放電,2H++2e-→H2,水電離出的H+消耗后,產(chǎn)生的OH-與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生ClO-,則消毒液為NaClO和NaCl,如果Cl2在上端產(chǎn)生,則Cl2直接向外排出,不能與OH-反應(yīng),故Cl2應(yīng)在下端產(chǎn)生,即b為電源的正極,與之相連的碳棒為陽極?!揪毩?xí)講評】【題1】下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是(D)Na2SO4溶液A.逸出氣體的體積,aNa2SO4溶液B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體C.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色D.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色【解析】電解硫酸鈉實(shí)質(zhì)上只電解水。根據(jù)陽失氧、陰得還,可知陰極(a電極)產(chǎn)生氫氣,陽極(b電極)產(chǎn)生氧氣,所以a電極附近富集著氫氧根離子,使石蕊呈藍(lán)色,4H2O+4e-→2H2↑+4OH-;而b電極附近發(fā)生2H2O-4e-→O2↑+4H+而使石蕊呈紅色?!绢}2】下列關(guān)于電解池中形成的閉合回路的敘述中,正確的是(D)A.電解池中的閉合回路僅是由電子的定向運(yùn)動形成的B.金屬導(dǎo)線中,電子從電源的負(fù)極流向電解池的陽極,從電解池的陰極流向電源的正極C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子向陰極運(yùn)動,陽離子向陽極運(yùn)動D.相同時(shí)間內(nèi),陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相同【解析】在電解池中,導(dǎo)線和電極上是由電子的定向移動,而溶液中則靠離子的定向移動,才使整個(gè)電解池形成一個(gè)閉合回路;導(dǎo)線中電子的方向與電流方向相反,故電子從電解池的陽極流向電源的正極,從電源的負(fù)極流向電解池的陰極;電解質(zhì)溶液中,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動;不論如何,兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)總是相等的?!绢}3】下列敘述中不正確的是(D)A.電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng)B.不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可通過電解實(shí)現(xiàn)C.電鍍時(shí),電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解飽和食鹽水時(shí),陽極得到NaOH溶液和氫氣【解析】電解飽和食鹽水時(shí),在陽極得到氯氣,在陰極得到氫氣和NaOH溶液?!绢}4】用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解質(zhì)溶液的pH下降的是(B)溶液溶液溶液溶液【解析】4AgNO3+2H2O==4Ag+O2↑+4HNO3陰極產(chǎn)物為Ag,陽極產(chǎn)物為氧氣和氫氧化鈉?!绢}5】電解溶液時(shí),如果陰極上有銅析出,則陽極上產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)約為(A)【解析】本題首先要判斷陽極上產(chǎn)生什么氣體,依據(jù)陽失氧,陰得還,可推知陽極上產(chǎn)生的氣體是氧氣,從電子轉(zhuǎn)移的角度可知電子轉(zhuǎn)移,故氧氣有028L?!绢}6】用含少量銀和鋅的粗銅做陽極,純銅片做陰極,CuSO4溶液做電解液,電解一段時(shí)間后,陽極質(zhì)量減少了xg,則(D)A.電解液質(zhì)量增加xgB.陰極質(zhì)量增加xgC.陰極質(zhì)量增加ag,a>xD.陰極質(zhì)量增加bg,b<x【解析】電極反應(yīng)式為:陽極:Zn→Zn2++2e-Cu→Cu2++2e-陰極:Cu2++2e-→Cu,故陽極失去的質(zhì)量大于陰極增加的質(zhì)量,使溶液質(zhì)量增加,但增加值小于x?!绢}7】當(dāng)用銅做電極電解CuSO4溶液時(shí),在陰極的產(chǎn)物是(A)A.銅B.銅和氧氣C.氧氣D.氫氣【解析】本題相當(dāng)于在銅上鍍銅,與電解質(zhì)溶液無關(guān),也就是陽極銅減少,陰極銅增加?!绢}8】下列關(guān)于電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是(C)A.粗銅極做陽極B.電解時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-→CuC.粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì),電解后以單質(zhì)形式沉積槽底,形成陽極泥D.電解銅的純度可達(dá)%~%【解析】Ni、Fe、Zn等金屬的金屬性比Cu強(qiáng),在陽極首先是金屬性強(qiáng)的金屬失電子,故Ni、Fe、Zn應(yīng)變?yōu)閷?yīng)陽離子進(jìn)入溶液?!绢}9】海水提鎂的最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂,下列有關(guān)該電解過程的敘述中,正確的是(BC)A.兩個(gè)電極必須都用惰性電極B.陽極必須用惰性電極,陰極可以是惰性電極;也可以是金屬電極C.電解熔融狀態(tài)的氯化鎂D.電解氯化鎂的水溶液【解析】電解氯化鎂獲取金屬鎂,也就是說鎂離子需要得到電子,所以必須將其轉(zhuǎn)變?yōu)殛庩栯x子,如果在水溶液中,水電離的氫離子會優(yōu)先得電子,因此只能在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。再根據(jù)陰得還,可得該電極上發(fā)生的是鎂離子得到電子的反應(yīng),對于任意電極都沒有影響,因?yàn)槎栊噪姌O和金屬電極均無法得到電子。陽失氧,可得此變化應(yīng)在陽極上發(fā)生失電子的反應(yīng),如果該電極使用活性電極的話,會優(yōu)先失電子,產(chǎn)生出的金屬陽離子對后面進(jìn)行的電解存在干擾,甚至再次優(yōu)先得電子變?yōu)殡婂儭!绢}10】許多金屬都可以通過電解的方法達(dá)到精煉的目的。下列有關(guān)該方法的敘述中,正確的是(A)A.含雜質(zhì)的粗金屬做陽極,與直流電源的正極相連B.陰極只要是一種導(dǎo)體即可,與精煉過程無關(guān)C.電解質(zhì)溶液中除了含有精煉的金屬的陽離子之外,絕對不能含有其他金屬陽離子D.在精煉過程中,電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生任何變化【解析】陽極要失電子,含雜質(zhì)的粗金屬做陽極,精金屬作為陰極,若陰極用其他導(dǎo)體就會使需要精煉的覆蓋在該導(dǎo)體上;粗金屬中可能含有一些比較活潑的金屬,失電子之后也會到溶液,電解質(zhì)溶液的成分可能會增加?!绢}11】在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層,以下設(shè)計(jì)方案正確的是(A)A.鋅做陽極,鍍件做陰極,溶液中含有Zn2+B.鉑做陰極,鍍件做陽極,溶液中含有Zn2+C.鋅做陽極,鍍件做陰極,溶液中含有Fe2+D.鋅做陰極,鍍件做陽極,溶液中含有Zn2+【解析】應(yīng)用電鍍池原理,可知鍍件做陰極,鍍層做陽極,溶液中含有鍍層的金屬陽離子。【題12】標(biāo)明下列裝置中電解池的陰極和陽極,寫出電極反應(yīng)式,并判斷分別是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)?!窘馕觥咳齻€(gè)裝置的電極都是惰性電極,因而電極反應(yīng)都與電極無關(guān),在電解池中,與電源正極相連、發(fā)生的電極反應(yīng)是氧化反應(yīng)的電極是陽極,與電源負(fù)極相連、發(fā)生的電極反應(yīng)是還原的電極是陰極。根據(jù)以上原則就可標(biāo)明電解池的陰、陽極,寫出電極反應(yīng)的化學(xué)方程式,并判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。如A:氯離子在陽極失電子,氫離子在陰極得電子;B:銀離子在陰極得電子,水電離出的氫氧根離子在陽極失電子;C:溴離子在陽極失電子,水電離出的氫離子在陰極得電子。(第五課時(shí))【題1】在電解水制取H2和O2時(shí),為了增強(qiáng)導(dǎo)電性,常常要加入一些電解質(zhì),最好選用下列物質(zhì)中的(A)A.NaOHB.HCl【解析】因?yàn)殡娊馑?,所以加入的物質(zhì)應(yīng)該不參與電極反應(yīng),HCl、NaCl中的Cl-、CuSO4中的Cu2+均參與電極反應(yīng),而加入NaOH后仍然是電解水,但由于提供了Na+、OH-導(dǎo)電性明顯增強(qiáng)?!绢}2】在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-,該溶液放在用惰性材料做電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為(C):108:207:1:【解析】由于Ag+與Cl-、Pb2+與SO42-形成沉淀,電解的是NaNO3溶液,實(shí)質(zhì)是電解水?!绢}3】用鉑電極(惰性電極)電解下列溶液時(shí),陰極和陽極上的主要產(chǎn)物分別是H2和O2的是(AC)A.稀NaOH溶液溶液C.酸性MgSO4溶液D.酸性AgNO3溶液【解析】陰極和陽極的主要產(chǎn)物分別是H2和O2時(shí),實(shí)質(zhì)就是電解水?!绢}4】用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當(dāng)陰極上增重ag時(shí),在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。從而可知M的相對原子質(zhì)量為(C)A.B.C.D.【解析】陽極:OH-==2H2O+O2↑+4e-陰極:Mx++xe-==M根據(jù)兩極得失電子數(shù)相等,有下列關(guān)系:可解得M=【題5】在一U形管中裝入含有紫色石蕊的Na2SO4溶液,通直流電,一段時(shí)間后U形管內(nèi)會形成一個(gè)倒立的三色“彩虹”,從左到右的顏色次序是(C)A.藍(lán)、紫、紅B.紅、藍(lán)、紫C.紅、紫、藍(lán)D.紫、紅、藍(lán)【解析】本題以電解原理為核心命題點(diǎn),考查電解后溶液的酸堿性與酸堿指示劑的變色關(guān)系等知識點(diǎn)。用惰性電極電解Na2SO4溶液,就等同于電解水,陽極OH-放電,使陽極附近H+濃度增大,陰極H+放電,使陰極附近OH-的濃度增大。【題6】把25℃時(shí),將兩個(gè)鉑電極插入一定量飽和Na2SO4溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,在陰極逸出amol氣體,同時(shí)有WgNa2SO4???10H2O晶體析出。若溫度保持不變,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(C)A.B.C.D.【解析】本題首先要明確剩余的溶液仍為飽和溶液,也就是說該題就是求飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),那析出的晶體與被電解的水放在一起也應(yīng)該為飽和溶液,因而就可以利用數(shù)據(jù)進(jìn)行求解。先求WgNa2SO4???10H2O晶體中溶質(zhì)的質(zhì)量即為,溶液的質(zhì)量為晶體的質(zhì)量加上被電解掉的水的質(zhì)量。陰極逸出amol氣體,也就是氫氣,所以可知被電解的水也為amol,質(zhì)量為18a。故有答案:C?!绢}8】將兩個(gè)鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,某一電極增重(設(shè)電解使該電極無H2放出,且不考慮水解和溶液體積變化)。此時(shí)溶液中c(H+)濃度約為(A)×10-3mol?L-1B.2×10-3mol?L-1C.1×10-3mol?L-1D.4×10-7mol?L-1【解析】用惰性電極電解CuSO4溶液,電極能增重的只有在陰極。在陰極有+得到電子析出Cu,在陽極同時(shí)有OH-失去電子,同時(shí)生成H+。【題9】將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%的NaOH溶液(密度為?cm-3)1L用鉑電極電解,當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了%時(shí)停止電解,則此時(shí)溶液中的關(guān)系是(B)選項(xiàng)NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA%19152B%15219C%D%【解析】本題可巧解,因?yàn)橛枚栊噪姌O電解NaOH溶液,其實(shí)質(zhì)是電解水,所以溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定增加,排除C、D;陽失氧,陰得還,則有陽極產(chǎn)物為O2,陰極產(chǎn)物為H2,陽極析出物的質(zhì)量大于陰極析出物的質(zhì)量?!绢}10】用石墨作電極電解3mol?L-1KCl和?L-1Al2(SO4)3的混合溶液時(shí),下圖電解變化的曲線合理的是(AD)【解析】電極為惰性電極,溶液中各離子的放電順序?yàn)椋宏栯x子:H+>Al3+>K+,陰離子:Cl->OH->SO42-。電極反應(yīng)為:陽極2Cl-→Cl2↑+2e-,陰極2H++2e-→H2↑,溶液中還伴有Al3++3OH-==Al(OH)3↓,其中H+和OH-是由水電離產(chǎn)生的,故電解總反應(yīng)式為:2Al3++6Cl-+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑。恰好n(Al3+):n(Cl-)=1:3,所以電解至二者消耗完時(shí),溶液為K2SO4溶液,接下來接續(xù)電解實(shí)際上是電解水,所以pH值先增大后保持不變且接近于7,沉淀則從無到最大值?!绢}11】工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水,采用下面的處理方法:往工

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