高三化學(xué)教案：金屬晶體1

1、第三節(jié)金屬晶體學(xué)習(xí)目標(biāo) 知道金屬鍵的涵義能用金屬鍵理論解釋金屬的物理性質(zhì)能列舉金屬晶體的基本堆積模型了解金屬晶體性質(zhì)的一般特點(diǎn)理解金屬晶體的類型與性質(zhì)的關(guān)系知識(shí)梳理 1.在金屬單質(zhì)的晶體中， 原子之間以 _相互結(jié)合 .描述金屬鍵本質(zhì)的最簡(jiǎn)單理論是_理論 . 構(gòu)成金屬晶體的粒子是_和_.2.金屬鍵的強(qiáng)度差別_.例如 ,金屬鈉的熔點(diǎn)較低,硬度較小 ,而_是熔點(diǎn)最高 ,硬度最大的金屬 ,這是由于 _ 的緣故 . 鋁硅合金在凝固時(shí)收縮率很小，因而這種合金適合鑄造。 在鋁硅鋁硅合金三種晶體中， 它們的熔點(diǎn)從低到高的順序是 _。3.金屬材料有良好的延展性是由于_. 金屬材料有良好的導(dǎo)電性是由于 _. 金屬

2、的熱導(dǎo)率隨溫度升高而降低是由于_.4. 金屬原子在二維平面里有兩種方式為非密置層和密置層,其配位數(shù)分別為 _和_.5.金屬晶體可看成金屬原子在_里堆積而成 .金屬原子堆積有4 種基本模式 ,分別是 _,_,_,_.金屬晶體的最密堆積是_,配位數(shù)是 _.方法導(dǎo)引 1.金屬晶體性質(zhì)及理論解釋導(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)自由電子與金屬離子晶體中各原子層相對(duì)的作用下發(fā)生定向移碰撞傳遞熱量滑動(dòng)仍保持相互作用動(dòng)2.金屬晶體的熔點(diǎn)變化規(guī)律第1頁(yè)共18頁(yè)金屬晶體熔點(diǎn)差別較大，汞在常溫下是液體，熔點(diǎn)很低( 38.9 )，而鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3410 這是由于金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽(yáng)離子與

3、自由電子的作用力不同而造成的差別一般情況下 (同類型的金屬晶體)，金屬晶體的熔點(diǎn)由金屬陽(yáng)離子半徑、所帶的電荷數(shù)、自由電子的多少而定金屬離子半徑越小，所帶的電荷越多，自由電子越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高例如，熔點(diǎn)：NaMgNaKRbCs例 1 金屬的下列性質(zhì)中和金屬晶體無(wú)關(guān)的是（）A 良好的導(dǎo)電性B 反應(yīng)中易失電子C良好的延展性D 良好的導(dǎo)熱性解析：備選答案A 、 C、 D 都是金屬共有的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)都是由金屬晶體所決定的，備選答案 B ，金屬易失電子是由原子的結(jié)構(gòu)決定的，所以和金屬晶體無(wú)關(guān)答案： B例 2 關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是（）A 、在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子B、在晶體中

4、只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子C、原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高D、分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低解析：只有認(rèn)識(shí)四類晶體物理性質(zhì)差異的本質(zhì)原因才能對(duì)此題進(jìn)行正確判斷。在四類晶體中，金屬晶體的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)最特殊， 應(yīng)予重視。金屬晶體中， 構(gòu)成晶體的微粒既有金屬原子，又有金屬陽(yáng)離子， 且二者不斷轉(zhuǎn)換， 晶體中自由電子與金屬離子間的電性作用形成了金屬鍵。因此晶體中有陽(yáng)離子，不一定有陰離子，如金屬晶體。金屬鍵強(qiáng)弱相差很大（主要由陽(yáng)離子半徑大小決定） ，因此金屬晶體的熔、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)相差極大，它與其他類晶體相比很特殊， 有的晶體熔沸點(diǎn)很低，甚至小于分子晶體如金屬汞、堿金屬等；有的金屬熔沸點(diǎn)很高

5、，甚至高于原子晶體如金屬鎢。答案： A例 3.下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是（）A 、金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B、金屬元素在一般化合物中只顯正價(jià)C、金屬元素在不同的化合物中的化合價(jià)均不同D、金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體第2頁(yè)共18頁(yè)解析： A 、對(duì)于變價(jià)金屬中，較低價(jià)態(tài)的金屬離子既有氧化性，又有還原性， 如 Fe2+。B 、金屬元素的原子只具有還原性，故在化合物中只顯正價(jià)。C、金屬元素有的有變價(jià)，有的無(wú)變價(jià)，如 Na +。 D、金屬汞常溫下為液體。答案： B。例 4.物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出： 金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用，叫金屬鍵金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越

6、大，熔沸點(diǎn)越高，且據(jù)研究表明，一般說(shuō)來(lái)金屬原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金屬鍵越強(qiáng)由此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A 鎂的硬度大于鋁B鎂的熔沸點(diǎn)低于鈣C鎂的硬度大于鉀D鈣的熔沸點(diǎn)高于鉀解析：價(jià)電子數(shù)Al Mg，原子半徑Al Mg ，所以 Al 的金屬鍵更強(qiáng)， 所以 A 的說(shuō)法錯(cuò)誤 Mg和 Ca 的價(jià)電子數(shù)相同，而原子半徑Mg Ca，所以金屬鍵的強(qiáng)弱Mg Ca，所以 B 的說(shuō)法錯(cuò)誤價(jià)電子數(shù)Mg K ，原子半徑Mg Ca K ，所以 C 的說(shuō)法正確價(jià)電子數(shù)Ca K ，原子半徑 Ca K，所以 D 的說(shuō)法也正確答案： AB基礎(chǔ)訓(xùn)練 1下列有關(guān)金屬元素的特征敘述正確的是()A 金屬元素的原子具有還原性，離

7、子只有氧化性D金屬元素的化合價(jià)一定顯正價(jià)C金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不相同D金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體2下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是()A金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D金屬單質(zhì)在常溫下都是金屬晶體3金屬的下列性質(zhì)中，不能用金屬的電子氣理論加以解釋的是()A易導(dǎo)電B 易導(dǎo)熱 C有延展性D 易銹蝕4下列晶體中由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)有()A白磷B 氦 C金剛石D 金屬鎂5金屬具有延展性的原因是()第3頁(yè)共18頁(yè)A 金屬原子半徑都較大，價(jià)電子較少B金屬受外力作用變形時(shí)，金屬陽(yáng)離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈

8、作用C金屬中大量自由電子受外力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度加快D自由電子受外力作用時(shí)能迅速傳遞能量6下列說(shuō)法不正確的是()A金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)一定比非金屬單質(zhì)高B離子晶體中不一定含有金屬元素C在含有陽(yáng)離子的晶體中，一定含有陰離子D含有金屬元素的離子不一定是陽(yáng)離子7金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在()A金屬離子間的相互作用B金屬原子間產(chǎn)生相互作用C金屬離子與自由電子間的相互作用D 金屬原子與自由電子間的相互作用8關(guān)于金屬元素的特征，下列敘述正確的是()金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性金屬元素在化合物中一般顯正價(jià)金屬性越強(qiáng)的元素相應(yīng)的離子氧化性越弱金屬元素只有金屬性，沒(méi)有非金屬性價(jià)電子越多的金屬原子的金屬性

9、越強(qiáng)A BCD全部9金屬的下列性質(zhì)中，與自由電子無(wú)關(guān)的是()A密度大小B容易導(dǎo)電C延展性好D易導(dǎo)熱10下列有關(guān)金屬的敘述正確的是()A金屬元素的原子具有還原性，其離子只有氧化性B金屬元素的化合價(jià)般表現(xiàn)為正價(jià)C熔化狀態(tài)能導(dǎo)電的物質(zhì)定是金屬的化合物D金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體11.下列敘述正確的是()A原子晶體中可能存在離子鍵B分子晶體中不可能存在氫鍵C在晶體中可能只存在陽(yáng)離子不存在陰離子D金屬晶體導(dǎo)電是金屬離子所致12.金屬能導(dǎo)電的原因是（）A. 金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱B金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)第4頁(yè)共18頁(yè)C金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加

10、電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子13下列敘述正確的是（）A. 任何晶體中，若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵14.在核電荷數(shù)118 的元素中，其單質(zhì)屬于金屬晶體的有，屬于分子晶體的有，屬于原子晶體的有15. 簡(jiǎn)要填空：(1)金屬導(dǎo)電是 _ 的結(jié)果(2)金屬導(dǎo)熱是 _ 的結(jié)果(3)金屬抽成絲或壓成薄板是金屬受到外力作用，緊密堆積的原子(離子 )層發(fā)生了_，而金屬離子和自由電子之間的_沒(méi)有改變16. 堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)順序?yàn)?Li Na K Rb Cs，試用金屬晶體結(jié)

11、構(gòu)的知識(shí)加以解釋17.在金屬晶體中存在的粒子是_ 和_ 通過(guò) _形成的單質(zhì)晶體叫做金屬晶體18.(1)請(qǐng)描述金屬晶體中自由電子的存在狀態(tài)答： _ (2)請(qǐng)說(shuō)明金屬晶體中自由電子所起的作用答： _ 19. 金屬導(dǎo)電靠 _，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠 _; 金屬導(dǎo)電能力隨溫度升高而_,溶液導(dǎo)電能力隨溫度升高而_.20.有一種金屬結(jié)構(gòu)單元是一個(gè)“面心立方體 ”（注：八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)面分別有一個(gè)金屬原子）。該單元平均是由_個(gè)金屬原子組成的。 拓展提高 21.晶胞是晶體中最小的重復(fù)單元已知鐵為面心立方晶體，其結(jié)構(gòu)如下圖甲所示，面心立第5頁(yè)共18頁(yè)方的結(jié)構(gòu)特征如下圖乙所示若鐵原子的半徑為1.2710 10 m ，試求

12、鐵金屬晶體中的晶胞長(zhǎng)度，即下圖丙中 AB 的長(zhǎng)度為 _m 22. 某些金屬晶體 (Cu、 Ag 、 Au) 的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類金屬晶體中原子的空間利用率。23.石墨片層結(jié)構(gòu)如右圖所示，問(wèn)：（ 1）平均多少個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形？（ 2） n g 碳原子可構(gòu)成多少個(gè)正六邊形？第三節(jié)金屬晶體 基礎(chǔ)訓(xùn)練 參考答案1 B2 B 3D 4 BC 5 B 6 AC7 C8 B 9 A 10 B 11. C12. B 13. B14.答案： Li 、 Be 、Na、 Mg 、 Al;H 2、

13、He、 N2 、O2、 F2、 Ne 、 P4 、S、Cl2 、 Ar;C、 Si、 B15.答案(1)自由電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)(2)自由電子碰撞金屬離子而將能量傳給金屬離子(3)相對(duì)滑動(dòng)較強(qiáng)烈的相互作用(金屬鍵 )16.金屬晶體的熔點(diǎn)高低取決于晶體中金屬離子與自由電子之間的作用力大小，由庫(kù)侖定律q1q 2Fkr 2可知，作用力的大小又取決于金屬離子的半徑和自由電子的數(shù)量，顯然， 半徑越小，作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高而離子的半徑順序?yàn)長(zhǎng)iNaKRbCs，因此鋰的熔點(diǎn)最高17.金屬離子；自由電子；金屬鍵18.(1)自由電子均勻地分布在整個(gè)晶體中，被許多金屬離子所共有第6頁(yè)共18頁(yè)(2)使金屬陽(yáng)離子

14、結(jié)合在一起形成晶體; 使金屬晶體具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性19. 自由電子；自由離子；減弱；增強(qiáng)20. 421 3.5910 10提示：AB2BC 2AC 2AB21（41.27101022）AB3.59101022. 依題意畫出側(cè)面圖，設(shè)正立方體邊長(zhǎng)為a，則體積為 a3。原子半徑 r2a，每個(gè)正立方體包括金屬原子481 8+6 1/2 4(個(gè) ) ，球體體積共42a)30.74a3, 空間利用率為：0.74a 3100% 74% .4(4a 3323.解析：（1）方法 1：利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六邊形需碳原子數(shù)：6 1/3=2 ；方法 2：利用點(diǎn)、線、面的關(guān)系，每個(gè)碳原子提供的邊數(shù)

15、：3 1/2= 1.5(6 1/2)/1.5=2（2） (n/12)N A/2.二輪專題復(fù)習(xí)資料電化學(xué)、膠體一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：第7頁(yè)共18頁(yè)二、知識(shí)內(nèi)化（一）原電池與電解池的判斷原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律：若無(wú)外接電源， 可能是原電池， 然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定； 若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中， 則可能是電解池或電鍍池。 當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽(yáng)離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。（二）實(shí)際生活中常見(jiàn)電池的分析方法原僅有一電極材料參與反應(yīng)電兩電極材料均參與反應(yīng)兩電極材料均不參與反應(yīng)池電解質(zhì)為酸性介質(zhì)電解質(zhì)為中性介質(zhì)電解質(zhì)為堿性介質(zhì)含不活潑金屬的鹽溶液電解質(zhì)為酸性介質(zhì)電解

16、質(zhì)為堿性介質(zhì)電解質(zhì)為酸性介質(zhì)電解質(zhì)為中性介質(zhì)電解質(zhì)為堿性介質(zhì)（三）判斷電極反應(yīng)和電池反應(yīng)的書寫1、電化學(xué)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，所以判斷電極反應(yīng)首先應(yīng)理解電化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。 原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)， 正極發(fā)生還原反應(yīng)， 而電解池中，陰極發(fā)生還原反應(yīng)， 陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)； 這種關(guān)系應(yīng)用在充電電池中則形成一個(gè)放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)的逆反應(yīng)正好是充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)。其判斷方法有：（ 1）第8頁(yè)共18頁(yè)正極： O2+4e+2H2O=4OH-2、電極反應(yīng)式的書寫（ 1） 關(guān)鍵是放電順序：陽(yáng)極：（活性電極） S2- I - Br - Cl - OH-含氧酸根 F-陰極： Ag+Hg2+Fe3+C

17、u2+H+ Pb2+ Sn2+ Fe 2+ Zn 2+ H+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca 2+ K +具體書寫類型和方法舉例如下：1、僅有一電極材料參與反應(yīng)規(guī)律：參與反應(yīng)的金屬電極本身為負(fù)極，另一電極往往為正極，負(fù)極是參與反應(yīng)的金屬失電子，正極是介質(zhì)溶液中的微粒得電子（反應(yīng)一般為析氫、吸氧、析Cu、Ag 等）（1） 酸性較強(qiáng)介質(zhì)：正極一般是析氫反應(yīng)。例：圖 1 電極反應(yīng)：負(fù)極： Zn-2e=Zn2+2正極： 2H +2e=H（2） 接近中性介質(zhì)：正極一般是吸氧反應(yīng)。例：圖 2 電極反應(yīng)：負(fù)極： 2Fe-4e=2Fe2+練習(xí) 1：我國(guó)首創(chuàng)的以鋁空氣海水電池為能源的新型航標(biāo)燈，它以海水為電解

18、質(zhì)溶液，利用空氣中的氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流，寫出這種電池的電極材料和電極反應(yīng)式。（3）堿性介質(zhì)：正極一般也是吸氧反應(yīng)。例：圖 3 電極反應(yīng)：負(fù)極：2+-2Fe-4e=2Fe正極： O +4e+2H O=4OH22（4）含不活潑金屬的鹽溶液為介質(zhì)：正極析出不活潑金屬（Cu、 Ag 等）。例：圖 4 電極反應(yīng)：負(fù)極：Fe-2e=Fe2+正極： Cu2+2e=Cu2、兩電極材料均參與反應(yīng)（常見(jiàn)于蓄電池式或紐扣式電池）規(guī)律：兩電極材料通常由金屬和金屬化合物構(gòu)成，金屬作負(fù)極。電子得失均由兩電極本身發(fā)生。在書寫電極反應(yīng)式時(shí)， 應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極的影響（如生成難溶物、 弱電解質(zhì)等） 。介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)

19、式兩邊不能出現(xiàn)OH-離子；堿性溶液為介質(zhì)時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出第9頁(yè)共18頁(yè)現(xiàn) H+離子。（ 1）酸性介質(zhì) 例：實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制氯氣，已知鉛蓄電池工作時(shí)總的方程式如下：Pb+PbO +2H SO2PbSO +2H2O 試寫出放電時(shí)的電極反應(yīng)式。2244分析得出：負(fù)極： Pb-2e+SO42-=PbSO4正極： PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O（ 2）堿性介質(zhì) 例：蓄電池在放電時(shí)起原電池作用，在充電時(shí)起電解池作用。下式是愛(ài)迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：Fe+NiO +2H OFe（ OH）+Ni（ OH）2222試寫出起原電池作用的電極反應(yīng)式

20、。分析得出：負(fù)極： Fe-2e+2OH-=Fe（ OH） 2正極： NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH-知識(shí)遷移：蓄電池的充電過(guò)程即電解，充電時(shí)電極反應(yīng)式書寫，只要將放電時(shí)的電極反應(yīng)式反過(guò)來(lái)寫，然后將負(fù)極改為陰極、原來(lái)的正極改為陽(yáng)極即可：陰極： Fe（ OH） 2+2e= Fe+2OH-陽(yáng)極： Ni（ OH） 2+2OH2e= NiO2 +2H2 O練習(xí) 2、電子表和電子計(jì)算器中常用一種微型紐扣原電池，它以鋅為負(fù)極，氧化銀為正極（即金屬銀上覆蓋一薄層該金屬氧化物），氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，這種電池工作時(shí)，正極反應(yīng)是 (）A Zn+2OH-=ZnO+H2O+2eB ZnO+H-2

21、O=Zn+2OH-2e+D Ag-C Ag 2O+2H=2Ag+HO-2e2O+H2O=2Ag+2OH-2e練習(xí) 3、氫鎳電池是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的可充電電池，具有質(zhì)輕、容量大的優(yōu)良特性，其性能遠(yuǎn)優(yōu)于鎳鎘電池， 對(duì)環(huán)境污染程度也小于鎳鎘電池。目前已基本取代了鎳鎘電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是 H2+2NiO（ OH）2Ni（ OH）2試寫出放電和充電時(shí)的電極反應(yīng)式。3、電極材料本身均不參與反應(yīng)（常見(jiàn)于燃料電池）規(guī)律：兩電極材料均為惰性電極（本身不參與反應(yīng)，僅作導(dǎo)電的載體），負(fù)極是還原劑即燃料失電子， 正極是氧化劑得電子。在書寫電極反應(yīng)式時(shí)， 應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響，介質(zhì)為酸性溶液時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出

22、現(xiàn)OH-離子；堿性溶液為介質(zhì)時(shí)，反應(yīng)式兩邊不能出現(xiàn) H+離子。同時(shí)參照總方程式中反應(yīng)物和生成物來(lái)確定書寫的微粒。例：飛船上使用的氫氧燃料電池是一種摸擦型化學(xué)電源。它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。 這種燃料電池的構(gòu)造如圖5 所示，兩個(gè)電極均由多孔性碳制成。通入的氣體由第 10頁(yè)共 18頁(yè)孔隙中逸出并在電極表面放電?？偟姆匠淌綖椋?H2+O2=2H2O寫出電極反應(yīng)式。分析討論得出：a 為負(fù)極， b 為正極。當(dāng)電解質(zhì)溶液接近中性時(shí)；負(fù)極： 2H2-4e=4H+正極： O2+4e+2H2O=4OH-當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)；負(fù)極： 2H2+2+2-4e=4H正極： O +4e+4H =2H O當(dāng)電解質(zhì)

23、溶液呈堿性時(shí)；負(fù)極： 2H2-2O22-4e+4OH =4H正極： O +4e+2H O=4OH例：（ 2000 年 3+綜合高考題）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用 Li2 323的熔融鹽混和物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣?CO 和 Na COCO 的混和氣為陰極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2-4CO2+4e2CO+2CO3陰極反應(yīng)式：?？傠姵胤磻?yīng)式：。練習(xí) 4、將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極，在兩極區(qū)分別通入甲烷( 或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體 ) 和氧氣構(gòu)成燃料電池， 則通入甲烷氣體的極是原電池的，該極的電極 反 應(yīng) 是

24、， 電 池 工 作 時(shí) 的 總 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式是。通入一氧化碳時(shí)的電極反應(yīng)式：負(fù)極：，正極：，總反應(yīng)的化學(xué)方程式：。練習(xí) 5、目前人們正在研究開(kāi)發(fā)一種高能電池鈉硫電池，它是以熔融的鈉、硫?yàn)閮蓸O，以 Na+導(dǎo)電的 Al 2O3 陶瓷作固體電解質(zhì)，反應(yīng)式為：2Na + xSNa2SX（ 1） 寫出放電時(shí)兩電極名稱、電極反應(yīng)式；（ 2）寫出充電時(shí)兩電極名稱及電極反應(yīng)式，其中鈉這一電極與電源極相連。（四）電解各電解質(zhì)溶液的類型及特點(diǎn)第 11頁(yè)共 18頁(yè)練習(xí)：電解液中含有 K+、Cl22+、SO4、 OH （少量）、 Cu 、 H+（少量），用兩個(gè)石墨棒作電極，電解時(shí)，陽(yáng)極上析出_, 電

25、極反應(yīng)式是 _；陰極析出 _,電 極 反 應(yīng) 式 是 _ 。 改 用 兩 個(gè) 銅 棒 作 電 極 ， 則 陽(yáng) 極 變 化 是_ ，電極反應(yīng)式是_；陰極上析出 _, 電極反應(yīng)式是 _ 。（五）計(jì)算各電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量（定量）（ 1）電解有關(guān)計(jì)算的方法規(guī)律：有關(guān)電解的計(jì)算通常是求電解后某產(chǎn)物質(zhì)量、氣體的體積、 某元素的化合價(jià)以及溶液的PH、物質(zhì)的量濃度等。解答此類題的方法有兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式比例求解； 二是利用各電極、 線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解。 以電子守恒較為簡(jiǎn)便，注意運(yùn)用。（ 2）根據(jù)得失電子守恒各電極析出的物質(zhì)的量有如下關(guān)系：O2 2Cl2 2Cu4Ag2H2 4

26、e-這是電化學(xué)簡(jiǎn)單計(jì)算中重要的基本關(guān)系。（六）、原電池、電解的應(yīng)用原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù)：（ 1）電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極，以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是： 有氣體產(chǎn)生， 電極質(zhì)量不變或增加； 負(fù)極上的現(xiàn)象是： 電極不斷溶解， 質(zhì)量減少。（ 2）分析判斷金屬腐蝕的速率， 分析判斷的依據(jù)， 對(duì)某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是：作電解池的陽(yáng)極作原電池的負(fù)極非電池中的該金屬作原電池的正極作電解池的陰極。判斷依據(jù)：（ 1）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極，金屬活動(dòng)性強(qiáng)。（ 2）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。第 12頁(yè)共 18頁(yè)（ 3）根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。（ 3）由電池反應(yīng)分析

27、判斷新的化學(xué)能源的變化，分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化， 確定原電池的正極和負(fù)極， 然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。三、典型習(xí)題分析例 1下列五個(gè)燒杯中均有天然水鐵被腐蝕由快到慢的順序是：_?；卮穑簭膱D和復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析， 有外接電源時(shí)鐵放在電源的正極， 鐵被腐蝕的最快；若放在負(fù)極腐蝕的最慢； 原電池中， 兩極的金屬活動(dòng)性差別越大， 反應(yīng)越快，但若有活動(dòng)性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕（保護(hù)了鐵），所以此題的答案是：（ 4）、（ 2）、（ 1）、（ 3）、（ 5）。例題 2：如圖 2-17 ，E 為沾有 Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。 A， B 分別為

28、Pt 片，壓在濾紙兩端， R、S 為電池的電極。 M、 N是用多微孔的 Ni 的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。 G為電流計(jì)， K 為開(kāi)關(guān)。 C、D 和電解池中都充滿濃 KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的 KMnO4溶液， K 打開(kāi)，接通電源一段時(shí)間后， C、 D 中有氣體產(chǎn)生。（ 1）外電源的正、負(fù)極分別是R 為 _， S 為 _。（ 2） A 附近溶液的現(xiàn)象是 _， B 附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為 _。（ 3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng) _。（4）當(dāng) C、D 里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開(kāi)關(guān)K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間， C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開(kāi)，有關(guān)的反應(yīng)式為_(kāi)。第 13頁(yè)

29、共 18頁(yè)解析：根據(jù)圖分析（1） C、 D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C 端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R 為負(fù)極而S 端是正極。（2） A 附近的變化是變?yōu)榧t色，因?yàn)镈 端放氧氣， N端為陽(yáng)極，而A 端為陰極，吸引陽(yáng)離子，陽(yáng)離子放電 2H+-2e=H2。因?yàn)?，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處 OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在 B 端發(fā)生 OH-放電，其反應(yīng)為： 4OH-4e=2H2O+O2。（ 4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，（類似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。（ - ） 2H2+4OH-4e=4H2O（ +） O2+2H2O+4e=4OH-【評(píng)價(jià)】此

30、題是一道比較綜合的題，它考察了電化學(xué)知識(shí)的大部分內(nèi)容。此題的突破點(diǎn)是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負(fù)極，使題中所有問(wèn)題迎刃而解。例題 3：用石墨電極電解100mLH2SO4和 CuSO4混合溶液，通電一段時(shí)間后，兩極各出現(xiàn)氣體 2.24L （標(biāo)準(zhǔn)狀況），求原來(lái)溶液中CuSO4的濃度。解析：陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣為2.24L ，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L 。由 CuSO4電解時(shí)放出的氧氣為0.05mol ，計(jì)算是：2Cu2+ O22/y=1/0.05y=0.1mol第 14頁(yè)共 18頁(yè)c（ Cu2+） =0.1/0.1=（ mol/L ）【評(píng)價(jià)】此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣

31、體為2.24L ；根據(jù)得失電子守恒可解。精選題一、選擇題1銀鋅電池廣泛應(yīng)用各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：反應(yīng)的物質(zhì)是（）A AgB Zn（ OH） 2C Ag2ODZn2應(yīng)用惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解溶液的pH 從 6 變?yōu)?3時(shí)（設(shè)陰極沒(méi)有H2 析出，電解前后的溶液體積不變），電極上析出銀的質(zhì)量是（）A 27mgB 54mgC 108mgD 216mg二、非選擇題離子組成符合下列情況的電解質(zhì)，進(jìn)行電解（各離子只能使用一次）。（ 1）以碳棒為電極進(jìn)行電解，電解質(zhì)的含量減少，水量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)，電解