人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 歸納與整理 一等獎(jiǎng)

歸納與整理第一頁，共十八頁?！局R(shí)概括】第二頁，共十八頁。一個(gè)反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)一個(gè)計(jì)算：得失電子守恒法解決電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算兩個(gè)轉(zhuǎn)化：化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化兩個(gè)應(yīng)用:原電池原理應(yīng)用、電解原理應(yīng)用三個(gè)條件：原電池、電解池的形成條件

四個(gè)池子：原電池、電解池、電鍍池、電解精煉池【知識(shí)概括】第三頁，共十八頁。一、原電池、電解池工作原理1.原電池原理：通過自發(fā)氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2.電解原理：連接電源，使電流通過電解質(zhì)溶液在陰陽兩極上被迫發(fā)生非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，從而把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。第四頁，共十八頁。正極負(fù)極CuZnH2SO4溶液e-e-H+SO42–氧化反應(yīng):

Zn-2e-=Zn2+還原反應(yīng):2H++2e-=H2↑原電池OH–第五頁，共十八頁。CCH2SO4溶液陽極陰極+-e-e-電源H+SO42–還原反應(yīng):2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng):

4OH–-4e-=O2↑+2H2O電解池OH–第六頁，共十八頁。原電池電解池定義（能量轉(zhuǎn)化）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。形成條件①活動(dòng)性不同兩電極（燃料電池電極除外）②電解質(zhì)溶液（有選擇性）③兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中（或兩電極相靠）形成閉合回路①兩電極接直流電源（兩電極活動(dòng)性可相同，也可不同）②電解質(zhì)溶液（任意）③兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路電極名稱電極判斷負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連電極反應(yīng)得失電子

負(fù)極（內(nèi)電路為陽極）：發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子）正極（內(nèi)電路為陰極）：發(fā)生還原反應(yīng)（溶液中的陽離子移向正極得電子）陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)（電極或溶液中的陰離子移向陽極失電子）陰極：發(fā)生還原反應(yīng)（溶液中的陽離移向陰極失電子）

電子流向負(fù)極

正極負(fù)極陰極；

陽極正極第七頁，共十八頁。池型（原理）電解池電鍍池（應(yīng)用電解原理）銅的精煉池（應(yīng)用電解原理）裝置特征陽極:惰性電極（或活性電極）陰極:惰性、活性電極電解液：任意陽極:鍍層金屬(M)陰極：鍍件電鍍液：含鍍層金屬離子(Mn+)陽極:粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等)陰極:精銅電解液:CuSO4溶液電極反應(yīng)陽極:易放電的陰離子首先放電（或電極參與反應(yīng)）陰極:易放電的陽離子首先放電陽極：M－ne-=Mn+陰極：Mn++ne-=M陽極:Cu－2e-=Cu2+（Zn-2e-=Zn2+

、

Fe-2e-=Fe2+等）陰極:Cu2++2e-=Cu（Ag、Pt、Au以金屬單質(zhì)沉積于陽極，成為“陽極泥”）溶液濃度改變不變基本不變第八頁，共十八頁。常見陰陽離子放電順序(離子濃度接近時(shí))陽離子放電（得電子）由難到易:K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+陰離子放電（失電子）由難到易:F-

Romn-OH-Cl-

Br-

I-

S2-第九頁，共十八頁。1.金屬腐蝕:(1)化學(xué)腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕b.吸氧腐蝕2.防護(hù)方法:(1)改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)

(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)

(3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽極的陰極保護(hù)法)3.制造新化學(xué)電源：如太陽能電池、核電池、燃料電池、銀-鋅電池堿性蓄電池、銀-鋅電池、濃差電池等。 原電池應(yīng)用說明：①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②同一種金屬的腐蝕:強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)第十頁，共十八頁。電解原理的應(yīng)用1、鍍銅反應(yīng)原理

陽極(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.2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理

陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑；陰極：2H++2e—=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑3、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽極(粗銅)：Cu-2e—=Cu2+（Zn-2e—=Zn2+、Fe-2e—=Fe2+等）；陰極(精銅)：Cu2++2e—=Cu電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質(zhì)沉積于陽極，成為“陽極泥”。4.鋁的冶煉第十一頁，共十八頁。高考考什么？考綱：1、理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2、了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。第十二頁，共十八頁。根據(jù)氧化還原反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式根據(jù)電子守恒計(jì)算電極產(chǎn)物的量根據(jù)電極反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱電極種類和電極產(chǎn)物的判斷電化學(xué)基本原理的應(yīng)用判斷電解池或原電池中電解質(zhì)溶液的酸堿性變化情況加強(qiáng)對(duì)新科技電池的考查實(shí)物圖、圖表類問題的分析☆綜合應(yīng)用歷年命題趨勢(shì)第十三頁，共十八頁。1．三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42-可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是A．通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O–4e–=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成走近高考第十四頁，共十八頁。電化學(xué)（選擇題部分）解題思路步驟一：判斷電化學(xué)裝置類型步驟二：確定電極/腐蝕類型步驟三：根據(jù)電化學(xué)模型判斷工作原理步驟四：確定總反應(yīng)式、電極方程式第十五頁，共十八頁。2．微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是（）A．正極反應(yīng)中有CO2生成B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D．電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O第十六頁，共十八頁。3.下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料