[设问]

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

学生活动

回答:

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

[投影]知识点的归纳,网络图

学生打出投影:

1.常见的电池

[设问]

①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

④常见的电池的类型?

看录像或投影:

回答:

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有:干电池;蓄电池。

几种电池示意图:

[设问]

根据示意图你能说明电池的种类吗?

回答:

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

[设问]

①电池的两极各发生了什么反应?

②电池正、负两极应该如何确定?

它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理?

回答:

①活泼的金属为负极,发生氧化反应。

不活泼的金属为正极,发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。

[讲解]

电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

[设问1]

请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

干电池的两极材料是什么?

电解质溶液是什么?

两极反应式如何书写?

总反应如何书写?

回答1:

如:锌-锰电池

两极材料是Zn、MnO2

电解质溶液是:NH4Cl

负极:Zn-2e=Zn2+

总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

[评价]纠正学生的错误,写出正确的反应。

[设问2]

还有什么实例呢?

两极材料是什么呢?

电解质溶液是什么呢?

回答2:

再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液--稀硫酸。

正极:2H++2e=2H=H2

总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆电池呢?(看前面的图)

谁能写出两极反应式?

总反应式又如何书写呢?

(教师指导学生书写)

铅蓄电池是可逆电池

两极反应式:

负极:Pb-2e=Pb2+

总反应:

[练习]

书写两极反应式。

若有:

(1)铜、锌、稀硫酸

(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)

(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

板演:

(1)负极:Zn-2e=Zn2+

正极:2H++2e=2H=H2

(2)负极:2Fe-4e=2Fe2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

(3)负极:2Zn-4e=2Zn2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

(4)负极:2H2+4OH--4e=4H2O

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

总反应:2H2+O2=2H2O</PGN0097.TXT/PGN>

正极:2O2+8e+4H2O=8OH-

[设问]

谁能够将燃烧电池小结一下呢?

回答:

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;

总反应式为:两极反应的加合;

书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。

[评价]回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;

正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。

14.(06年湖南长沙) 1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

(1)下列热化学方程中,能直接表示出氯化钠晶体格能的是         

A.Na+(g) + Cl(g) → NaCl(s); △Q 

B.Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s);△Q1

C.Na(s) → Na(g); △Q2

D.Na(g)-e→ Na+(g); △Q3

E.Cl2(g) → Cl(g);△Q4         

F.Cl(g) + e→ Cl(g);△Q5

(2)写出△Q1与△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之间的关系式            

(3)若氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似,则:氧化亚铁晶体中,跟二价铁离子紧邻且等距的氧离子个数是         

(4)若氧化亚铁晶体中有3 n个二价铁离子被2 n个三价铁离子所替代,该晶体中氧离子的数目将______      (填“减少”、“增多”或“保持不变”)。

答案:(1)A; (2)ΔQ1 = ΔQ+ΔQ2+ΔQ3+ΔQ4+ΔQ5 ; (3)6; (4)保持不变。

解析:(1)根据“1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能”, Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(s)中的反应热△Q就能直接表示出氯化钠晶体格能;

(2) Na(s)+ Cl2(g) → NaCl(s)可以看作是由以下几个过程组成:

Na(s) → Na(g)→ Na+(g),Cl2(g) → Cl(g)→ Cl-(g),Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(s)。根据“盖斯定律”, ΔQ1=ΔQ+ΔQ2+ΔQ3+ΔQ4+ΔQ5

(3) 氯化钠晶体是正六面体结构,晶体中每个氯离子周围有6个钠离子,每个钠离子周围有6个氯离子。氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似,因此,每个Fe2+周围有6个O2-,每个O2-周围有6个Fe2+

(4)根据电荷守恒,3n个Fe2+和2n个Fe3+所带电荷数相等,若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代,晶体中氧离子的数目将不变。

评价:此题以氯化钠晶体为例,考查了有关“晶体结构”的知识;以求氯化钠的晶格能为例,考查了“盖斯定律”的运用,属于难题。

13.(06年安徽宿迁)在化学反应中,只有

极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生

碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活

化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最

低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1

表示。请认真观察右图,然后回答问题。

  (1)图中所示反应是________(填“吸热”

或“放热”)反应,该反应_______(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H =________

(用含E1、E2的代数式表示)。

  (2)已知热化学方程式:H2(g)+ O2(g) = H2O(g)  △H = - 241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为____________________。

  (3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________________。

答案:(1)放热;    需要;    -(E1 - E2) kJ·mol-1

(2)409 kJ·mol-1;    (3)使用了催化剂。

解析:(1)据图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,反应热为:△H = -(E1 - E2) kJ·mol-1;由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量,因此反应需要加热。

(2)由图可知,在反应H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H = - 241.8 kJ·mol-1中,活化分子的最低能量比反应物分子的能量高241.8 kJ·mol-1;该反应是放热反应,反应物分子的能量又比生成物分子的能量高167.2 kJ·mol-1,因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8 +167.2) kJ·mol-1=409 kJ·mol-1;逆过程是吸热反应;活化能高于原反应的活化能,应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差,即409 kJ·mol-1

(3)催化剂在化学反应中起催化作用的原理是:加入催化剂,改变了反应历程,降低了反应的活化能,因此,降低反应活化能的唯一途径是使用催化剂。

评价:本题利用图象的形式,旨在考查对“化学反应中的能量变化”的判断与有关化学反应中“活化能”的计算,在理论上有深度,属于难题。

 0  3875  3883  3889  3893  3899  3901  3905  3911  3913  3919  3925  3929  3931  3935  3941  3943  3949  3953  3955  3959  3961  3965  3967  3969  3970  3971  3973  3974  3975  3977  3979  3983  3985  3989  3991  3995  4001  4003  4009  4013  4015  4019  4025  4031  4033  4039  4043  4045  4051  4055  4061  4069  447348 

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