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1、第一章化学反应与能量转化 一、化学反应的热效应【学点目标】1.理解化学反应总是伴随着能量转化； 2.能理解热化学方程式的含义，并能书写给定条件下的热化学方程式； 3.会利用盖斯定律。【知识解析和能力训练】例1已知反应BA，BC的能量变化分别为H1和H2，那么AC的H3= 。例20.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是_。又知：H2O(l)=H2O(g)；H= +44kJmol1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。例3(2007年高考广东化学卷)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的
2、两种同素异形体。已知：Sn(s、白)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH1Sn(s、灰)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH2Sn(s、灰)Sn(s、白)；DH32.1 kJ/mol下列说法正确的是(A)DH1DH2 (B)锡在常温下以灰锡状态存在(C)灰锡转化为白锡的反应是放热反应(D)锡制器皿长期处于低于13.2 的环境中，会自行毁坏二、电转化为化学能电能【学点目标】1.理解电解的原理，能够熟练的分析电解池的电极反应类型并书写给定条件的电极反应式；归纳电解池的总反应方程式。 2.以电解冶炼铝、电解饱和食盐水、电解精炼铜、电镀铜等为例，理解电解原理的应用并能分析相
3、关电解池成分的变化。【知识解析和能力训练】1电解原理分析 (1)电解过程的起发因素是外加电源，电源中输出电子的电极为_，该电极使得电解池中 （填：阴极、阳极）带有较多的 （填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的 离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型 （填：氧化反应、还原反应）。 电源中输入电子的电极为_，该电极使得电解池中 （填：阴极、阳极）带有较多的 （填：正、负）电荷，因此电解质（溶液）中的 离子（阴、阳）向该电极移动，该电极上一定发生的反应类型 （填：氧化反应、还原反应）。例4电解CuCl2溶液移向阳极周围的离子： ； 阳极反应式： ，反应类型： 。 移向阴极周围的离
4、子： ； 阳极反应式： ，反应类型： 。 （2）电极反应分析：首先分析作阳极的材料：惰性电极：石墨、Pt、Au等材料组成的电极。惰性电极材料本身不发生电极反应，因此一定是电解质(溶液)中的成分进行电极反应。活性电极（除惰性电极外的材料）。活性电极作阳极，电极本身一定首先发生电极反应。电解质溶液中有多种离子时，离子放电遵循一定的顺序。 在阴极上，阳离子的放电顺序 ； 在阳极上，阴离子的放电顺序 。例5将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液进行等体积混合后，用石墨电极进行电解。分别写出阴、阳极的电极反应式，理论上分析，电解足够长时间，溶液的成分是什么。例6如何利用滤纸、食盐水、酚酞溶液，表面皿
5、和导线等来判断一个低压直流电源的正、负极？画出装置示意图，并说明判断的依据。例7如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中正确的是（ ） Ax是正极，y是负极。 Bx是负极，y是正极。 Ca极和Pt都有气泡产生。 DCuSO4溶液pH值保持不变，U形管溶液pH值增大。例8甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池盛由AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池电极质量增加2.16g，乙池电极上析出0.24g金属，则乙池中的溶质可能是 A：CuSO4 B：MgSO4 C：Al（NO3）3 D：Na2SO42.电解在工业上的应用
6、（1）氯碱工业电解原理分析 阳极反应 ，阴极反应 ； 电解池总反应方程式 。 工业生产中，如何防止电极产物Cl2、OH离子在电解液中反应。 。例9电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2 (填“”、“”或“”)2L，原因是 。装置改进后，可用于制备NaOH溶液。（2）精炼金属铜的精炼电解池构成： 作阳极， 作阴极， 溶液作电解液。 阳极反应式： ，阴极反应式： 。 （3）冶炼较活泼的金属铝的冶炼铝是地壳含量最多的金属元素，又是较活泼的金属，自然界没有单质铝存在，很难制取他。用钠还原氧化铝，成本很高，不能大量生产。1886年，青年科学家霍尔发明了用电解法制铝以后
7、，才大量生产铝。基本原料：铝土矿（Al2O3） 纯氧化铝 熔点： 2045 难熔化助熔剂：Na3AlF6 （作用：使Al2O3在约1000左右发生溶化并电离）电解槽：长方形，外面是钢壳。内村耐火砖，碳作槽池（阴极）、两个碳快作阳极。阴极反应式： ，阳极反应式： ，总反应方程式： 在阳极生成的氧气在较高温度下立即跟碳电极起反应，C + O2 = CO2，因此，在电解过程里，氧化铝和碳块需要定期补充。三、化学能转化为电能电池 【学点目标】1.能够理解原电池的工作原理，能够对原电池的结构进行分析，熟练的书写电极反应式。能够根据给定反应设计原电池。2.能够分析常见的电池（二次电池、燃料电池）的工作原理
8、。3.理解金属腐蚀的原因，并能够设计电化学保护的措施。【知识解析和能力训练】1.电池的工作原理： 电池工作的起发因素是电池装置中存在自发的氧化还原反应。其基本原理是电池将氧化还原反应的氧化反应、还原反应分置在两个电极上进行，还原剂失去的电子通过导线输送到氧化剂，有关离子在电解质（溶液）中移动而形成闭合回路。 因此形成电池的条件：由自发的氧化还原反应有承载氧化反应、还原反应的电极能形成闭合回路。例10请仔细分析下题，体会其中的方法和思路。FeCl3aqC Cu G Zn Cu G CuSO4aqPt Pt G KOHaq电池反应：氧化剂还原剂正极反应负极反应例11氢氧燃料电池是将H2通入负极，O
9、2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。（1）若电解质溶液为KOH，其正极反应为_，负极反应为_;（2）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为_，负极反应为_;若在常温下转移2mol电子，可产生水质量为_g。（3）若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液，其中c（Na+）=3c（Cu2+）=0.3molL1，取该混合液100mL用石墨做电极进行电解，通电一段时间后，在阴极收集到0.112L（标准状况）气体。计算（写出计算过程）此时氢氧燃料电池中消耗H2和O2的质量各是多少？（保留2位小数）2.金属的腐蚀 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点： ，区别： 。例12钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还
10、原反应的电极反应式是 （ ）A B C D例13家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ）A、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3 B、2FeH2OO22Fe(OH)2C、2H2OO24e4OH D、Fe3eFe3例14 1991年，我国首创以铝、空气、海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯，这种海水电池的能量比“干电池”高2050倍，试写出该电池正负极的电极反应式。 例15熔盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650下工作的燃
11、料电池，电池反应式：2COO2=2CO2负极反应式：2CO2CO32- 4CO24e-正极反应式： 。四、电池与电解池联合工作例16如图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：（1）电源A上的a为_极（2）滤纸B上发生的总化学方程式为：_；（3）欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：_ ，电极f上发生的反应为：_，槽中盛放的镀液可以是_溶液。11(1) 正极：O2+4e-+2H2O=4OH- 负极：2H2 - 4 e- + 4OH-=4H2O(2) 正极：O2+4e-+4H+ = 2 H2O 负极：2H2 - 4e- = 4 H+ 18g(每空2分) （3）设消耗H2和O2的质量分别为x、y。2H2 + O2 2H2O 4e4g 32g 4molx y 0.03mol解得：x=0.03g y=0.24g所以，消耗H2 0.03g；消耗O2 0.24g。第 2 页 共 5 页
