高二化学 反应及能量变化问题研究知识精讲（二） 苏教版选修4VIP免费

高二化学反应及能量变化问题研究知识精讲（二）苏教版选修4【本讲教育信息】一、教学内容电化学问题研究二、考点清单1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式（常见的考查内容有：①区别电池类型、电极名称；②判断放电物质及顺序；③根据电解质类型的不同，正确书写电极反应式、电池反应式；④判断离子迁移方向；⑤电镀、氯碱工业等与电化学有关的生产问题。⑥从电荷守恒角度进行比较和计算。了解常见化学电源的种类及工作原理。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。三、全面突破知识点1.（一）原电池原理1.原电池是将化学能转化为电能的装置。2.反应原理3.正、负极的判断（二）金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。2.电化学腐蚀（1）定义：不纯的金属或合金发生原电池反应，使活泼金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。金属腐蚀主要是发生电化学腐蚀。（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）。类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱碱性或中性水膜呈酸性正极反应（C）负极反应（Fe）其他反应失去部分水转化为铁锈3.金属的防护（1）改变金属的内部结构。例如把Ni、Cr等加入普通钢里制成不锈钢。（2）覆盖保护层：A.涂油脂、油漆、搪瓷、塑料等；B.电镀耐腐蚀的金属（Sn、Cr、Ni等）。（3）电化学保护法：多采用牺牲阳极的阴极保护法。如在船只的螺旋桨附近的船体上，镶嵌活泼金属（锌块）。另外，可采用与电源负极相连的保护方式。如大型水坝的船闸就是让铁闸门和电源的负极相连。（三）盐桥盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液。盐桥中的电解质溶液能使两烧杯中的溶液形成一个通路。当其存在时，随着反应的进行，其中的Cl－会移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性，使氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断产生电流。（四）有关原电池的问题1.原电池正、负极的确定（1）由两极的相对活动性确定：相对活动性较强的金属为负极（一般的，负极材料与电解质溶液能发生反应），相对活动性较差的金属或导电的非金属为正极。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但要注意的是，在Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al。（2）由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极（燃料电池除外）。如Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中，C电极上会析出紫红色固体物质，则C为此原电池的正极。（3）根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、湿润的淀粉KI试剂等）的显色情况来分析推断该电极发生反应的情况，是氧化反应还是还原反应（是H＋放电还是OH－或I－等放电），从而确定正、负极。总之，负极上一定发生氧化反应，正极上一定发生还原反应；在外电路中，负极电子流出，正极电子流入；在电解溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。2.电极反应式的书写这是电化学知识学习的一个重点和难点。如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律写电极反应式；如果题目给定的是总反应式，可先分析此反应中是氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写，也可将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电”、“放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。【典型例题】例1.镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A.Cd（OH）2B.Ni（OH）2C.CdD.NiO（OH）解析：此电池放电时为原电池反应，所列反应由右向左进行，Cd元素由0价变为＋2价，失去电子，被氧化，故Cd是电池的负极反应材料。答案：C例2.用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂－KNO3的...