(1)原电池(重点) A.概念: B.工作原理:
a.负极:失电子(化合价升高),发生氧化反应 b.正极:得电子(化合价降低),发生还原反应 C.原电池的构成条件:
关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池 a.有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极 b.电极均插入同一电解质溶液
c.两电极相连(直接或间接)形成闭合回路 D.原电池正、负极的判断:
a.负极:电子流出的电极(较活泼的金属),金属化合价升高 b.正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等):元素化合价降低
E.金属活泼性的判断: a.金属活动性顺序表
b.原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼;
c.原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属
F.原电池的电极反应:(难点) a.负极反应:X-ne=Xn-
b.正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应
(2)原电池的设计:(难点)
根据电池反应设计原电池:(三部分+导线) A.负极为失电子的金属(即化合价升高的物质) B.正极为比负极不活泼的金属或石墨
C.电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质) (3)金属的电化学腐蚀
A.不纯的金属(或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池,加速了金属腐蚀
B.金属腐蚀的防护:
a.改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如:不锈钢。
b.在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)
c.电化学保护法:
牺牲活泼金属保护法,外加电流保护法 (4)发展中的化学电源 A.干电池(锌锰电池) a.负极:Zn-2e-=Zn2+
b.参与正极反应的是MnO2和NH4+ B.充电电池 a.铅蓄电池:
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式 放电时电极反应:
负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
b.氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。
总反应:2H2+O2=2H2O
电极反应为(电解质溶液为KOH溶液) 负极:2H2+4OH--4e-→4H2O 正极:O2+2H2O+4e-→4OH- 3.化学反应速率与限度 (1)化学反应速率
A.化学反应速率的概念: B.计算(重点) a.简单计算
b.已知物质的量n的变化或者质量m的变化,转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v
c.化学反应速率之比=化学计量数之比,据此计算:
已知反应方程和某物质表示的反应速率,求另一物质表示的反应速率;
已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C之比,求反应方程。 d.比较不同条件下同一反应的反应速率
关键:找同一参照物,比较同一物质表示的速率(即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率)
(2)影响化学反应速率的因素(重点)
A.决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因) B.外因:
a.浓度越大,反应速率越快
b.升高温度(任何反应,无论吸热还是放热),加快反应速率 c.催化剂一般加快反应速率
d.有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快 e.固体表面积越大,反应速率越快 f.光、反应物的状态、溶剂等 (3)化学反应的限度 A.可逆反应的概念和特点
B.绝大多数化学反应都有可逆性,只是不同的化学反应的限度不同;相同的化学反应,不同的条件下其限度也可能不同
a.化学反应限度的概念:
一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡,这就是可逆反应所能达到的限度。
b.化学平衡的曲线:
c.可逆反应达到平衡状态的标志: 反应混合物中各组分浓度保持不变 ↓
正反应速率=逆反应速率 ↓
消耗A的速率=生成A的速率
d.怎样判断一个反应是否达到平衡:
(1)正反应速率与逆反应速率相等;(2)反应物与生成物浓度不再改变;
(3)混合体系中各组分的质量分数不再发生变化; (4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。 化学平衡的特点:逆、等、动、定、变、同。 【典型例题】
例1.在密闭容器中充入SO2和18O2,在一定条件下开始反应,在达到平衡时,18O存在于(D)
A.只存在于氧气中 B.只存在于O2和SO3中 C.只存在于SO2和SO3中
D.SO2、SO3、O2中都有可能存在
例2.下列各项中,可以说明2HIH2+I2(g)已经达到平衡状态的是(BDE)
A.单位时间内,生成nmolH2的同时生成nmolHI B.一个H—H键断裂的同时,有2个H—I键断裂 C.温度和体积一定时,容器内压强不再变化 D.温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化 E.温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化 F.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 化学平衡移动原因:v正≠v逆 v正>v逆正向v正.