鲁科版高中化学选择性必修1全册教学课件

鲁科版高中化学选择性必修1全册教学课件化学反应的热效应

点击视频铝热反应点击视频氢氧化钡和氯化铵反应1.常见的放热反应有哪些？①所有可燃物的燃烧反应，例如H2在Cl2中燃烧;②酸碱中和反应；③金属与酸的反应；④铝热反应；⑤大部分化合反应，例如CaO+H2O====Ca(OH)2。知识回顾2.常见的吸热热反应有哪些？①铵盐与碱的反应；②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应；③大部分分解反应。通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收，而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的。铝粉与铁的氧化物反应（放热）氯化铵与氢氧化钙的反应（吸热）那么，应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量？通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗？如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？一、化学反应的反应热意义：定量地描述化学反应释放或吸收的热能定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。点击视频问题二：用什么方法可以获得一个化学反应的反应热呢？1.反应热的数值可以通过实验测得。2.反应热的数值也可以通过理论计算求得。热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。问题三：用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？思考：如果知道体系的热容，如何计算体系吸收或放出的热量？热容和比热在不发生化学反应和物质聚集状态变化的条件下,物质吸收热量，温度升高时,温度每升高1K所吸收的热量称为该物质的热容,用符号C表示。热容的单位是J·K-1。纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容,简称比热。比热的单位是KJ·K-1·kg-1。常温下,液态水的比热为4.18KJ·K-1·kg-1。反应热的实验测定仪器和原理1.仪器量热计2.原理Q=-C（T2-T1）表示体系的热容（J·K-1）反应前体系热力学温度（K）反应后体系热力学温度（K）内筒反应容器外筒保温作用测定中和反应的反应热1.向量热计内筒中加入1.0mol·L-1的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。2.向250mL的烧杯中加入1.0mol·L-1NaOH溶液100mL，调节其温度与量热计中盐酸的温度相同。3.快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4.近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热。所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗?你能说出其中的原因吗?1.根据实验原理分析，对实验结果造成影响的主要因素是什么？在第三步操作中快速将烧杯总的盐酸倒入量热计的目的是什么？2.在实验室中有玻璃搅拌器和金属搅拌器,在进行测定反应热的实验时应选择哪种搅拌器?应选用玻璃搅拌器。因为金属是热的良导体而玻璃不是,选用金属搅拌器会增大反应过程中热量的散失,造成实验误差。测定中和反应的反应热实验溶液温度反应热/JT1T2NaOH溶液与盐酸反应KOH溶液与盐酸反应NaOH溶液与硝酸反应T2-T1相同相同在上述实验中，参加反应的物质都是强酸或强碱，它们在水中是完全电离的，因此从本质上来说，它们之间所发生的都是溶液中的H+和OH-

结合生成水的反应。由于上述三个实验中所用溶液的体积是相同的,溶液中H+和OH-的浓度也是相同的。反应又都在室温下进行，因此这三个反应的反应热也是相同的。随着科学技术的进步，无论是科学研究还是生产实践，对反应热测定精度的要求越来越高。为此，人们设计了一系列精密的仪器来测定化学反应的反应热。例如，利用自动化微量热计，可以测出某些生物化学反应极少的反应热。二、化学反应的内能变化与焓变

1.化学反应的内能变化内能：体系内所含各种微观粒子的能量总和影响因素：物质的种类、数量、聚集状态、温度、压强符号：U内能变化：△U=U(反应产物)-U(反应物)内能变化与能量变化的关系U(反应产物)＞U(反应物)反应吸收能量U(反应产物)＜U（反应物）反应释放能量反应产物的内能反应物的内能体系与环境之间的能量交换体系和环境之间能量的交换有两种形式:热和功。由于体系和环境的温度不同而在体系和环境之间交换的能量称为热,用符号Q表示;并且约定,体系吸热时Q取正值,体系放热时Q取负值。除热能外,体系与环境之间交换的其他形式的能(如电能、光能、机械能等)都称为功,用符号W表示;并且约定,环境对体系做功时W取正值,体系对环境做功时W取负值。在一定的环境压强下,当体系的体积发生变化时,环境对体系(或体系对环境)做的功称为体积功。内能变化与反应热的关系热：因温度不同而传递的能量符号：Q单位：KJ或J功:除热以外的其他能量形式符号：W单位：KJ或J体积功、电功等化学反应体系与环境间能量交换的形式结论：根据能量守恒定律，化学反应中内能的变化等于反应热和功的加和。△U=Q+W若反应过程中体系没有做功，既W=0时，化学反应的反应热（Q）等于化学反应前后体系内能变化（△U）△U=QU(反应产物)＞U(反应物)反应吸热Q＞0U(反应产物)＜U(反应物)反应放热

Q＜0Q＞0反应吸热U(反应产物)＞U(反应物)Q＜0反应放热U(反应产物)＜U(反应物)

反应热的测定：量热计Q=-C（T2-T1）课堂小结

反应热Q内能变化△U体系没有做功第2课时

化学反应的焓变1.反应热：当化学反应在一定温度下进行时，反应多释放或吸收的_______.符号_______，反应吸热时Q_______0，反应放热时Q_____0.2.内能：体系内物质所含各种微观粒子的_________。符号为_________。大小与_______________________有关，△U=_________-_________.热量Q＞＜能量总和U物质种类、数量聚集状态、温度、压强U(反应产物)U(反应物)反应释放能量_________＞_______________；反应吸收能量____________＞____________。3.反应热与内能的关系：_____________；反应过程中体系没有做功则_______。U(反应产物)U(反应物)U(反应产物)U(反应物)△U=Q+W△U=Q在实验室里或在生产中,化学反应大多是在压强不变的条件下进行的,如在敞口容器中进行。由于大气压强通常变化很小,此时反应体系的压强可以近似看作不变。在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应称为等压反应。在等压反应中,可能伴随着反应体系体积的改变而有体积功存在,因此反应热不一定等于反应体系内能的变化。如何来描述等压反应的反应热？新的物理量——焓2.化学反应的焓变焓的符号：焓的定义：焓的单位：影响因素：焓变：焓是一个与内能有关的物理量反应热与焓变的关系？Q

p=△H在等压反应中，如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化，则该反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化。代表等压条件下化学反应的反应热Q

p当反应产物的焓大于反应物的焓时，ΔH＞0，反应为吸热反应。当反应产物的焓小于反应物的焓时，ΔH＜0，反应为放热反应。化学反应同时伴随着物质变化和能量变化，如何定量描述化学反应中的物质变化和热效应呢？热化学方程式下列方程式属于热化学方程式：与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？

2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-11.要标明物质的状态，方程式后注明能量变化。2.既能表明反应中的物质变化，又能表明能量变化。归纳总结2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)

ΔH

(298K)

=-285.8kJ·mol-13.热化学方程式含义：把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示出来的式子含义：1mol氢气和0.5mol氧气充分反应生成1mol液态水，放出285.5KJ热量。

说明：g、l和s分别表示物质的状态为气态、液态或固态aq表示物质为水溶液中的溶质注明反应温度热化学方程式△H的单位中mol-1的含义反应焓变单位中的mol-1是指每摩尔反应，即反应完成时参加反应的各物质的物质的量的数值与热化学方程式中各物质化学式前的系数相同。而不是指每摩尔某物质。例如：H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH(298K)

=-285.8kJ·mol-1表示298K时,1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l),放出285.8kJ热量。若将化学方程式写成:

2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1则表示298K时,2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(l),放出571.6kJ热量。1.已知在298K时，由氢气和氮气反应生成1molNH3（g）放热46.1KJ，请将下列化学方程式改写成热化学方程式。H2(g)+N2(g)=NH3(g)△H=-46.1KJ·mol-1△H=-92.2KJ·mol-1△H=+46.1KJ·mol-1结论：1.热化学方程式中ΔH的值与方程式的系数成正比。2.可逆反应的正反应与逆反应的ΔH数值相同，符号相反。2.已知在298K时，由1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放出285.8KJ热量，生成1molH2O(g)放出241.8KJ热量。请分析这两种情况下反应热为何不同，并分别写出这两种情况下反应的热化学方程式。H2(g)+0.5O2(g)==H2O(l)

ΔH

(298K)

=-285.8kJ·mol-1H2(g)+0.5O2(g)==H2O(g)

ΔH

(298K)

=-241.8kJ·mol-1结论：热化学方程式中ΔH的值与物质状态有关3.怎样正确书写热化学方程式？应注意哪些问题？在反应物和反应产物的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态，因为反应的焓变与各反应物和反应产物的聚集状态有关。ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1。3.怎样正确书写热化学方程式？应注意哪些问题？根据焓的性质，若化学方程式中各物质化学式前的系数加倍,则ΔH数值的绝对值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但数值的绝对值不变。指明反应的温度和压强。若不特别说明，反应温度为298K，压强为101KPa。

普通化学方程式热化学方程式化学计量数__________________________________________________________________________________________状态不要求注明___________________ΔH正负号及单位无必须注明意义________________________________________________________________________________________遵循规律______________________________热化学方程式与普通化学方程式的区别是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量表明了化学反应中的物质变化原子守恒原子守恒和能量守恒可以是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量必须在分子式后注明不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化第3课时

反应焓变的计算出行背后的秘密如何获得化学反应焓变的数据？通过实验测定——反应热的测定实验所有化学反应的焓变都可以通过实验进行测定吗？例如碳和氧气反应生成一氧化碳气体的焓变，能否通过实验进行测定？若不能进行测定你认为原因是什么？C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得。1.化学反应不计其数，每一个反应在不同温度下的反应焓变又不尽相同，通过实验测定反应焓变工作量大；2.受反应条件的限制，有些反应的焓变很难直接测定。如何得知碳单质与氧气生成CO这一反应的焓变呢？能否利用一些已知反应的焓变来计算其他反应的焓变呢？三.反应焓变的计算1.盖斯定律内容：一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。2.盖斯定律的理解登山时上升的高度与登山路径无关盖斯定律的理解

在给定条件下，一个化学反应的焓变只取决于反应体系的始态和终态，与反应途径无关。BΔHAΔH1ΔH2CΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2

3.盖斯定律的应用有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。【例】已知在298K时下列反应焓变的实验数据：(1)C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g)

ΔH1=–393.5kJ·mol-1(2)CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=–283.0kJ·mol-1计算此温度下C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)的反应焓变。解：此反应分两步进行：第一步：C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g)

ΔH1=–393.5kJ·mol-1第二步：CO2(g)==CO(g)+1/2O2(g)ΔH2'=–ΔH2=+283.0kJ·mol-1将上述两反应相加，得总反应为：

C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH3=？根据盖斯定律，总反应的ΔH3为两步反应的ΔH之和，即：ΔH3=+ΔH1+ΔH2'

=–393.5kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1=-110.5kJ·mol-1答：在298K时，反应C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)的ΔH为-110.5kJ·mol-1。C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)△H1△H3△H2’若一个化学反应的热化学方程式可由另外几个化学反应的热化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为另外几个化学反应焓变的代数和。方法：1.分析给定反应与所求反应的物质关系和焓变关系。2.将已知方程式进行变换、加和得到总反应的热化学方程式。方法：1.分析给定反应与所求反应的物质关系和焓变关系。2.将已知方程式进行变换、加和得到总反应的热化学方程式。3.将焓变的数值根据关系进行加和计算出所求反应的焓变。已知下列反应的反应热为⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ·mol-1⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1⑶H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解析】由题意可知2[(2)+(3)]－(1)即得目标方程式。即：ΔH=2[ΔH2+ΔH3]－ΔH1ΔH=2×[(-393.5kJ·mol-1)+(-285.8kJ·mol-1)]-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1人类的生活离不开能源，什么是能源？能源的利用存在哪些问题？如何合理利用能源？1.能源总量丰富，人均能源可采储量低2.能源结构不平衡、资源分布不均衡3.能源消费快速增长，能源利用率低，能源危机更严重4.使用的主要能源煤为主，石油、天然气为辅。思考：如何实现能源的可持续发展？我国能源现状开源：开发核能、风能、太阳能、氢能等新能源节流：加大节能减排的力度提高能源利用效率实现能源的可持续发展措施燃料的合理利用和综合利用是提高能源利用效率的重要途径之一。1.人们通常会从哪些角度、依据什么标准来合理选择燃料？燃烧释放热量的多少

燃料的储量燃料的开采、运输

燃料储存的条件、价格燃料对生态环境的影响合理选择燃料摩尔燃烧焓2.人们通常用摩尔燃烧焓来衡量一种燃料燃烧释放热量的多少。某物质的摩尔燃烧焓指在一定反应温度和压强条件下，1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中所含有的氢元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(1)、碳元素氧化为CO2(g)。请你结合表1-1-1中的摩尔燃烧焓数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。摩尔燃烧焓在一定反应温度和压强条件下，1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。并指定物质中所含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2

(g)。几种物质的摩尔燃烧焓物质化学式ΔH/（kJ·mol-1）石墨C(s)-393.5氢气H2(g)-285.5一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-893.02.请结合表中几种物质的摩尔燃烧焓数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。（煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓粗略估计）燃料缺点优点煤不可再生，污染严重，直接燃烧能量利用率低热值稳定，存储量大价格便宜氢气不易获得热值高，无污染一氧化碳不易获得，摩尔燃烧焓低天然气不可再生热值高，污染少3.目前，煤在我国仍然是第一能源，但是，将煤直接用作燃料，不仅利用效率低，而且会产生大量固体垃圾和多种有害气体，为解决这一问题，工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用，其中，煤的气化试讲煤转化为可燃气体的过程，主要反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(1)你认为煤的气化对于提高能源利用效率有哪些价值？高温(2)已知298K、101kPa时，1molH2O(l)变为H2O(g)需要吸收44.0KJ的热量，则上述煤的气化反应的焓变是多少？C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=–283.0kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1H2O(l)==H2O(g)ΔH4=+44.0kJ·mol-1C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH=?ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4=-393.5

kJ·mol-1

-(-283.0kJ·mol-1

)-(-285.8kJ·mol-1

)-44.0kJ·mol-1=+131.3kJ·mol-1

同学们，通过这节课的学习，你有什么收获呢？谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心，让家长放心.孩子安心。化学能转化为电能——电池

第一课时

原电池的工作原理1.原电池的概念：将_______能转化为_______能的装置。2.构成原电池的条件：（1）自发进行的______________反应。（2）电极__________和电极__________。（3）__________导体和__________导体。化学电氧化还原材料反应物电子离子汽车等机动车往往需要配备电池，人造卫星、宇宙飞船等必须携带电池，人们在日常生活中也经常要使用电池……这些足以说明电池的重要作用。现在，为满足人们生产和生活水平不断提高的需要，性能优异的新型电池相继出现，如锌银电池、锂电池、燃料电池等。那么，电池究竟是一种什么样的装置？他们在工作时，装置中发生了什么变化？一.原电池的工作原理活动探究探秘铜锌原电池预测:你认为图1—2—2所示装置是否能够构成原电池，将化学能转化为电能？请说明理由。

盐桥盐桥中通常装有琼脂凝胶，内含氯化钾或硝酸铵。盐桥中的离子能够定向移动。通过盐桥可将两个相互隔离的电解质溶液连接起来，传导电流。铜片、锌片、1mol·L-1CuSO4溶液、1mol·L-1ZnSO4溶液烧杯、导线、盐桥、检流计实验方案实施1.按装置(a)，完成实验并回答下列问题：有关的实验现象是①锌片______，铜片______，CuSO4溶液颜色___________；实验用品溶解加厚变亮变浅②电流表的指针___________，装置中的能量变化是______________________。该装置称作原电池。2.按装置（b），完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，能观察到的实验现象是①锌片___________，铜片_________；②电流表指针_________；③CuSO4溶液的颜色__________________。发生偏转化学能转化为电能溶解加厚变亮发生偏转变浅实验现象实验装置编号实验现象ab锌片溶解，质量减轻；铜片加厚变亮，硫酸铜溶液颜色变浅，电流表指针发生偏转。未插盐桥，无明显现象；插入盐桥，锌片溶解，铜片加厚变亮，硫酸铜溶液颜色变浅，电流表指针发生偏转。实验结论两套装置，检流计指针均发生偏转，说明均有电流产生，即发生了化学能转化为电能的过程，都形成了原电池。1.分析（a）（b）两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。2.分析（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应式。3.分析（a）（b）两个原电池，说明各自的优缺点。电极反应物电极材料离子导体负极：Zn、正极：CuCuSO4溶液ZnSO4溶液、盐桥负极：Zn、正极：CuSO4负极：Zn、正极：CuSO4负极：Zn、正极：CuCuSO4溶液两个原电池的工作原理及电极反应式。负极：Zn-2e-=Zn2+负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu正极：Cu2++2e-=Cu总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu思考交流若用温度计测量溶液的温度，发现（a）装置溶液的温度略有升高，而（b）装置溶液的温度不变，试分析原因是什么？对比两个原电池异同电子流动电路离子移动电路电子流动电路离子移动电路单液电池双液电池相同点：氧化还原反应原理；两个电极及电极反应；都能产生电流；外电路均是电子的定向移动，内电路均是离子的定向移动。不同点：单液电池Zn和Cu2+直接接触，两个半反应在同一区域进行，能量转化率低，电流强度弱不稳定，持续时间短。双液电池Zn和Cu2+不直接接触，两个半反应在不同区域进行，能量转化率高，电流强度大稳定，持续时间长。归纳总结原电池的工作原理分析Zn+Cu2+=Zn2++CuZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu失电子氧化反应得电子还原反应电池反应氧化还原反应阴离子流向阳离子移向负极正极导线电极反应式

电极反应（半反应）离子导体电子流出电子流入ZnCu

在原电池中，氧化还原反应是在两个电极上分别进行的。每个电极上或是发生失去电子的变化，或是发生获得电子的变化，分别相当于氧化还原反应的一半，这种反应称为半反应。电极反应可以表示电极上物质的变化情况以及电子的转移情况的式子。半反应在电极上进行的半反应。电极反应式电池反应原电池的两个电极反应组成电池的总反应。原电池原理是将氧化反应和还原反应分开进行，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应，电子通过导线流向正极，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。正极得电子数目=负极失电子数目铜锌原电池的电流是怎样产生的铜锌原电池中，锌片上和ZnSO4溶液中都存在Zn2+。在锌片和溶液的接触面上，水分子与金属表面的Zn2+相互吸引,发生水合作用，使部分Zn”离开锌片进入溶液：溶液中的Zn2+也可以沉积到锌片的表面：发生前一过程的趋势大于后一过程，并且锌片上的电子不能自由进入溶液，这就使锌片带有负电荷。锌片表面上的电子与溶液中的Zn”因异性电荷的吸引作用分别在金属-水界面的两侧聚积，最终在锌片和ZnS0溶液的界面处达到溶解与沉积的平衡状态：此时，由于锌片与溶液的界面两侧电荷不均等，便产生了电势差。类似地，铜片和CuSO4溶液的界面处也存在Cu2+与Cu的溶解与沉积平衡状态。铜原子和锌原子失电子的能力不同，因此铜电极和锌电极的溶解-沉积平衡状态不一样，两个金属单质电极材料与其溶液之间的电势差不相等。锌原子比铜原子容易失电子，在锌电极的锌片表面上积累的电子比在铜电极的铜片表面上积累的电子多，因此将两极接通构成回路时电子由锌片流向铜片。电子的移动破坏了两极的溶解-沉积平衡，锌极的平衡由于电子移走而向Zn2+溶解的方向移动，铜极的平衡由于电子移入而向Cu沉积的方向移动，结果使电子能够持续流动形成电流。1.简单原电池电极方程式的写法判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。

先写出总反应：Cu+2FeCl3=

CuCl2+2FeCl2CuCFeCl3溶液拆成离子方程式：Cu

+

2Fe3＋=

Cu2＋+

2Fe2＋根据化合价升降判断正负极负极：Cu

-

2e-=

Cu2+正极：2Fe3++

2e-=

2Fe2+2.简单盐桥原电池设计盐桥CuCCuCl2溶液FeCl3溶液

G

将反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2

设计成双液盐桥电池根据氧化还原反应电子转移判断电极反应根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液负极：Cu

-

2e-=

Cu2+正极：2Fe3++

2e-=

2Fe2+如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列说法正确的是(

)A.外电路的电流方向为:X→外电路→YB.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>YD.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应【解析】由图可知,电子的流动方向是X→外电路→Y,则电流的方向就为Y→外电路→X;X为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应,Y极应发生还原反应。1.原电池电极(正极、负极)的判断依据有多种。试填写下表：原电池正负极判断依据判断依据正极负极电极材料________________________________电子流向__________________电极反应__________________电极现象____________________________离子移向阳离子移向阴离子移向判断依据正极负极电极材料________________________________电子流向__________________电极反应__________________电极现象____________________________离子移向阳离子移向阴离子移向电极减轻不活泼金属或非金属导体活泼金属电子流入电子流出还原反应氧化反应电极增重或产生气体2.有一纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。(1)Zn发生____反应，是___极，电极反应式是________________________。(2)Ag2O发生______反应，是___极，电极反应式是____________________

。Zn＋2OH－2e－===Zn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－氧化负还原正已知总反应式，书写电极反应式(1)分析化合价，确定正极、负极的反应物与反应产物。(2)在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。(3)根据质量守恒配平电极反应式。(4)复杂电极反应式＝总反应式－简单的电极反应式。原电池正极负极离子导体电子沿导线传递产生电流阴离子移向阳离子移向为活泼金属且不断溶解为不活泼金属或导电非金属发生氧化反应发生还原反应第二课时化学电源生活中的化学电源化学电源:将化学能转化为电能的装置化学电源的分类1.锌锰干电池—+电池材料工作原理特点Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2+2e-=2NH3+H2O+Mn2O3负极：锌筒

正极：石墨

电解质溶液：氯化铵和氯化锌电池材料工作原理特点Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O2MnO2+2H2O+2e-==2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+H2O==ZnO+2MnOOHPb+SO42--2e-=PbSO4

PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O负极：Pb正极：PO2电解质溶液：H2SO4负极：正极：总反应：

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电2.铅蓄电池其他常见可充电电池3.燃料电池电极反应物：负极——燃料正极——氧化剂（氧气）离子导体：酸、碱、盐电解质溶液，熔融碳酸盐，固体电解质，质子交换膜等制作一个简单的燃料电池实验目的：利用所给试剂和仪器设计装置并进行实验，通过该装置将下列反应产生的化学能转化为电能。2H2+O2=2H2O实验用品：KOH溶液，稀硫酸，K2SO4溶液、石墨棒、U形管、橡胶塞、导线、电流表、电源。思考：1.设计电池的基本思路是什么？2.氢氧燃料电池中，正负极反应物是什么？如何获得这些反应物？3.哪些物质可以用作氢氧燃料电池的电极材料？哪些物质可以用作氢氧燃料电池的离子导体？石墨KOH溶液，稀硫酸，K2SO4实验方案的设计与实施设计目标设计思路及依据实验装置实验现象选择实验用品选择实验用品目的获得氢气和氧气制作氢氧燃料电池稀硫酸(或K2SO4溶液)、石墨棒、U形管、橡胶塞、导线、电源稀硫酸(或K2SO4溶液)作离子导体增强导电性；石墨棒做电极；U形管、橡胶塞电解反应装置；导线做电子导体；电源提供电能。稀硫酸(或KOH溶液)、石墨棒、U形管、橡胶塞、导线、电流表稀硫酸(或KOH溶液)作离子导体；石墨棒做电极材料；U形管、橡胶塞电池反应装置；导线做电子导体；电流表检测电流。石墨棒周围有气泡产生电流表指针偏转讨论：1.尝试分析你设计你设计的氢氧燃料电池的工作原理，写出电极反应式。2.若选择不同的电解质溶液（离子导体），对于电极反应式有哪些应影响？3.你认为还可以从哪些方面来改进所设计的原电池？燃料电池工作原理除了氢气外，甲烷、甲醇和乙醇等也可以用作燃料电池的负极反应物。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，它可以使用不同的电解质如KOH溶液、H3PO4

溶液、熔融碳酸盐、固体电解质或质子交换膜等作为离子导体。例如，当以KOH溶液作为离子导体时氢氧燃料电池的电极反应为:碱性氢氧燃料电池（离子导体KOH溶液）：负极：

正极：

电池反应：酸性和碱性氢氧燃料电池中，反应进行一段时间后电解质溶液的pH分别如何变化？碱性氢氧燃料电池中pH变小，酸性氢氧燃料电池中pH变大。氢氧燃料电池的反应产物只有水，不产生污染，因而备受青睐。氢氧燃料电池应用在载人航天器上，产生的水还可以供航天员饮用。近年来氢燃料电池汽车发展迅速，2022年北京冬奥会大规模示范运营我国自主研发的氢燃料电池汽车，助推绿色发展。燃料电池具有能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点，已成为一种发展前景十分广阔的化学电源。氢氧燃料电池中的电极反应氢氧燃料电池的负极上发生的是氢气被氧化为H”的反应。如果该反应是在碱性条件下进行的，生成的H”瞬间即与溶液中大量存在的OH结合生成水，因此实际发生的电极反应为:如果反应是在酸性条件或中性条件下进行的，则电极反应为:类似地，在氢氧燃料电池的正极，氧气中的氧元素被还原为-2价。通常情况下2价的氧元素只能存在于水分子和OH中，因此，如果是酸性条件，电极反应为如果为中性或碱性条件，则电极反应为由此可见，在书写电极反应时，除了应该考虑反应前后有电子转移的元素的原子得失电子的情况外，还必须考虑这些元素的原子得失电子后形成的产物在溶液中的主要存在形式。1.写出下列原电池装置中各部分的作用并分析其电极反应和离子移动方向。2.在如图所示装置中，一段时间后，银片质量会增加，请分析产生上述现象的原因:________________________________________3.纽扣电池的两极材料分别是锌和氧化银，离子导体是KOH溶液。放电时两个电极的电极反应分别为:下列说法中，正确的是()A.锌是负极反应物，氧化银是正极反应物B.锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应C.溶液中OH-

向正极移动，K+、H+

向负极移动D.在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变介质电池反应：2H2+O2==2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－==2H2OO2+4e-==2O2－

2H2-4e-==4H+

O2+4H++4e-==2H2O归纳总结1.燃料电池、充电电池的一般解题思路：已知电池反应，根据化合价升降，确定正负极反应的物质；注意电解质溶液可能参与电极反应，判断电极反应式的对错或电解质溶液pH的变化。2.书写电极反应式的方法：（1）将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应。总反应减去一电极反应式即得到另一电极反应式；（2）负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中则以CO32－形式存在）。同学们，通过这节课的学习，你有什么收获呢？谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心，让家长放心.孩子安心。电能转化为化学能——电解

第一课时

电解的原理

金属钠与氯气在常温下就可以发生氧化还原反应生成氯化钠,同时放出大量的热:2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822.3kJ·mol-1

反之,若以氯化钠为原料制备金属钠,则需要从外界获得能量(如电能)。在生产实践中,人们是如何利用电能,以氯化钠为原料制取金属钠的呢？电能与化学能之间的相互转化具有重要的实用价值。通过将电能转化为化学能，可以使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行，这对于化工生产、金属冶炼、实验室研究以及人们的日常生活都具有十分重要的意义。电解是将电能转化为化学能的过程。工业冶炼金属钠的原理电解：将电能转化为化学能的过程2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑

通电电解意义：使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行电解的原理图1—3—2为工业上利用电解熔融氯化钠的方法生产金属钠所用装置的示意图。容器中盛有熔融氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。讨论：1.接通直流电源后，熔融氯化钠中的Na+和Cl-各向哪个方向移动？2.移动到两个电极表面的将分别发生什么变化？熔融NaCl阴极阳极e-e-Na+Cl-2Cl--2e-=Cl2

2Na++2e-=2Na氧化反应还原反应总反应：2NaCl===2Na+Cl2↑电解电解熔融氯化钠1.电解2.电解池3.电解池构成将直流电通过熔融电解质或电解质溶液，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程过程。将电能转化为化学能得装置。直流电源固体电极材料电解质溶液或熔融电解质阳极阴极发生氧化反应发生还原反应电源负极正极阴极阳极电子流出电子流入离子导体阳离子阴离子电极移向移向得电子，还原反应失电子，氧化反应阳极：失电子发生氧化反应2Cl--2e-=Cl2

阴极：得电子发生还原反应2Na++2e-=2Na总反应：2NaCl===2Na+Cl2↑电解对比原电池和电解池，请分析：1.原电池和电解池在工作原理上有何异同？2.原电池和电解池在装置构成上有何异同？异同原电池电解池工作原理不同相同装置构成不同相同自发进行氧化还原反应化学能转化为电能使难以发生的氧化还原反应发生电能转化为化学电能两电极上分别发生氧化和还原反应无电源有直流电源电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体原电池是通过氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置;电解池是在直流电作用下迫使反应物发生氧化还原反应，从而将电能转化为化学能的装置。在原电池和电解池的工作过程中，氧化反应和还原反应分别在两极进行。其中，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。因此，从铜锌原电池的内电路看，锌极是阳极，铜极是阴极。在装置构成上，原电池和电解池都需要有电极反应物、电极材料、离子导体和电子导体，只是电解池还需要外接直流电源。二、电解原理的应用电解饱和食盐水按图1-3-3所示组装电解装置，电极材料为石墨，离子导体为饱和食盐水。1.请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子，在电场中它们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么。2.接通电源，观察电极表面出现的现象。根据已有的化学知识，设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物。3.判断阴极和阳极，写出电极反应和该电解反应的化学方程式。

现象电极反应阴极

阳极

电解反应的化学方程式:_____________________________________________在饱和食盐水中，Na+和水电离出的H+移向连接电源负极的阴极材料，H-在阴极材料上发生还原反应:2H++2e-=======H2↑C1和水电离出的OH移向连接电源正极的阳极材料，C1在阳极材料上发生氧化反应2Cl--2e-=======Cl2

↑水的电离水是一种极弱的电解质，水分子能电离出极少量的H+和OH-。水的电离过程达到平衡状态时可以表示为：H2O

H++OH-，当H+或OH-的浓度改变时，该平衡会发生移动。电解氯化铜溶液的实验碳棒上有一层红色的物质析出有气泡，湿润KI-淀粉试纸变蓝，气体有刺激性气味Cu2+移向阴极，在阴极得电子发生还原反应Cl-移向阳极，在阳极失电子发生氧化反应离子放电顺序离子在电极表面得到或失去电子的过程通常叫作“放电”。当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时，离子在电极上放电的顺序是存在某种规律的。根据大量的实验事实，人们总结出一些离子的放电顺序。阴极上，金属阳离子得电子能力越强越先放电。通常，常见阳离子的放电顺序为:离子的放电顺序阴极放电顺序（阳离子得电子能力）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（浓度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（浓度小）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+Al3+~

K+水溶液中不放电，熔融状态放电阳极放电顺序（阴离子失电子能力）活性金属电极>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非还原性含氧酸根>F-含氧酸根、F-在水溶液中不放电1.用铜做电极，电解H2SO4溶液,分析两极反应现象，写出电极反应式阳极CuCu阴极电极逐渐溶解，溶液逐渐变蓝氢气H2SO4溶液阳极:Cu

-2e-=Cu2+阴极:2H++2e-=H2↑Cu+H2SO4H2↑

+CuSO4电解阳极材料为金属（除铂、金等惰性金属除外）时，通常金属阳极材料优先失去电子。阳极材料为石墨时，电解质溶液中的阴离子失去电子，阴离子失电子能力越强越先放电。2.用石墨做电极，电解Na2SO4溶液,分析两极反应现象，写出电极反应式阳极阴极氧气氢气Na2SO4溶液

阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:4H++4e-=2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑电解电解Na2SO4溶液，实质时电解了水3.用石墨做电极，电解NaCl溶液,分析两极反应现象，写出电极反应式阳极阴极氯气氢气NaCl溶液

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解电解NaCl溶液，溶质中阴离子放电，水电离出的氢离子放电。4.用石墨做电极，电解CuSO4溶液,分析两极反应现象，写出电极反应式阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e-=Cu阳极阴极氧气铜CuSO4溶液2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解电解CuSO4溶液，溶质中阳离子放电，水电离出的氢氧根放电。阳极阴极氧气铜CuSO4溶液电解规律（惰性电极）

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣ阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH电解的原理电解电解池电解池构成电解的原理将直流电通过熔融电解质或电解质溶液，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程过程。将电能转化为化学能得装置。直流电源电极材料离子导体和电子导体电极的判断离子的移动方向电极反应式阴阳离子的放电顺序第二课时

电解原理的应用1.电解是将直流电通过___________或__________，在两个电极上分别发生__________和__________的过程。2.电解池是将

转化为

的装置。熔融电解质电解质溶液氧化反应还原反应电能化学能3.电解池中与电源负极相连的电极称为

极，发生

反应。与电源正极相连的电极称为

极，发生

反应。阳离子移向电解池的

极，阴离子移向电解池的

极。阴还原阳氧化阴阳4.常见阳离子的放电顺序为

。常见阴离子的放电顺序为_______________________________________________。Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+S2->I->Br->Cl->OH->SO42-工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。主要有3种工艺隔膜法，双电解池法，水银电解池法。

我国最早的氯碱工厂是1930年投产的上海天原电化厂(现上海天原化工厂的前身)，日产烧碱2t。到1949年解放时，全国只有少数几家氯碱厂，烧碱年产量仅1.5万吨，氯产品只有盐酸、液氯、漂白粉等几种。活动探究电解饱和食盐水1.请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子，在电场中他们的移动方向如何，可能发生的电极反应是什么？阳离子阴离子H+Na+Cl-OH-移向阴极移向阳极2H++2e-=H2

Na++e-=Na2Cl--2e-=Cl2

4OH--4e-=2H2O+O2

可能电极反应可能电极反应1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气2.接通电源，观察发生电极表面现象。根据已有的化学知识，设法检验两极附近附近溶液组成的变化并判断气体产物。湿润的KI-淀粉试纸检验阳极产物酚酞试液检验阴极产物3.判断阴极和阳极，写出电极反应式和电解反应的化学方程式。现象电极反应式阴极阳极电解反应的化学方程式生成无色气体，滴加酚酞溶液变红生成黄绿色气体2H++2e-=H2↑2Cl--2e-==Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通电===2H2O+2e-=H2↑+2OH-1.阴极区溶液中生成的越来越多OH-越来越多，氢氧根移向阳极，会产生什么影响？Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2.生成物H2和Cl2混合有什么危险？混合遇火或强光能反应、爆炸3.如何阻止OH-越向阳极移动。且不让生成物H2和Cl2混合？使用离子交换膜将电解池两极区分开4.工业电解食盐水两电极的产物分别是什么？阴极产物氢气和烧碱；阳极产物为氯气工业电解食盐水制备烧碱离子交换膜（简称离子膜）：高分子膜，选择性的使物质通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室工业电解食盐水制备烧碱电解食盐水是氯碱工业的基础。工业电解食盐水制备烧碱时必须阻止OH移向阳极,以使Na+

和OH-

在阴极溶液中富集。目前，比较先进的方法是用阳离子交换膜将两极溶液分开。离子交换膜(简称离子膜)是一类高分子膜，它能选择性地使物质通过。阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子则不能通过。在电解食盐水的过程中，Na不断从阳极区进)阴极区，而阴极区不断产生的OH只能留在阴极附近的溶液中，因此由阴极附近的溶液可以得到浓度较高的NaOH溶液。阴极产物阳极产物阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑电解2.铜的电解精炼黄铜矿粗铜精铜2.铜的电解精炼阳极材料：粗铜

(Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)阴极材料：纯铜离子导体：CuSO4溶液铜精炼阳极炉车间思考：1.两电极上放电的微粒是什么？写出电极反应式。2.电解精炼后电解质溶液的浓度如何变化？阳极：

Zn－2e－＝Zn2+

Fe-2e-=Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+

Cu－2e－＝Cu2+Ag、Au阴极：Cu2+＋2e－＝Cu阳极泥硫酸铜溶液浓度减小镀金接头镀锌铁桶镀金银碗镀铬货架3.电镀定义：利用电解原理在金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法目的：提高金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观铁钉镀铜实验目的设计一个电镀装置并实施实验，给铁钉镀铜。实验用品铁钉、铜片、石墨棒、CuSO4溶液；烧杯、导线、电源设计电镀装置的基本思路电镀装置包括阴、阳极材料，阴阳极反应物，离子导体和电子导体。与电解相比，电镀具有独特的目的。如何利用电解装置实现电镀呢？在设计电镀装置时，通常需要重点考虑以下两个方面的问题：方法引导1.如何使镀层金属或合金沉积在待镀金属（镀件）表面？镀件做阴极，使镀层金属阳离子在阴极放电析出2.是否需要补充消耗的镀层物质？如何补充？用镀层金属做阳极实验方案设计及实施设计思路及依据实验装置实验现象确定阴极阴极材料：阴极反应物：确定阳极阳极材料：阳极反应物：构成闭合回路离子导体：电子导体：铁钉Cu2+铜铜CuSO4溶液导线铜电极逐渐溶解;铁钉表面覆盖一层红色物质。1.尝试分析你设计的实验装置的工作原理。阳极反应：Cu-2e-==Cu2+阴极反应：Cu2++2e-==Cu2.为了让镀层很好的附着在镀件上，可以采取哪些措施？提高镀层表面的洁净和平整程度电镀液中加入有关助剂设计电镀装置的基本思路电镀装置包括阴、阳极材料，阴、阳极反应物，离子导体和电子导体。与电解相比，电镀具有独特的目的。如何利用电解装置实现电镀呢?在设计电镀装量时，通常需要重点考虑以下两个方面的问题:1.如何使镀层金属或合金沉积在待镀金属(镀件)表面?2.是否需要补充消耗的镀层物质?如何补充?电镀装置阳极材料：镀层金属/惰性电极材料阴极材料：镀件电镀液：含有镀层金属阳离子的盐溶液直流电源思考：镀层金属做阳极材料时，电镀液的浓度如何变化？电镀液浓度基本保持不变

由此例可见，在电镀装置中，镀件用作阴极材料;镀层金属用作阳极材料，利用其化溶解来提供镀层金属，也可以用惰性电极材料做阳极材料，由电镀液提供镀层金属。电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液。镀层能否很好地附着在镀件上，与镀层表面的洁净和平整程度有很大的关系。电镀时，为了得到均匀、光洁、致密的镀层，往往需要在电镀液中加人有关助剂。电解工业上还常利用电解法获得钠、镁、氟等元素的单质。除了实现物质转化外，人们还可以利用电解将电能转化为化学能，从而实现能量的储存。二次电池的充电过程实际上就是通过电解来实现的。以铅蓄电池为例，两极板上的硫酸铅在电流作用下重新转化为铅和二氧化铅，将化学能存储其中。充电宝、电动汽车等的电池都是利用电解来实现小规模储能的，利用电解原理的大规模储能技术则在电力工业中具有非常重要的应用。

由于储液罐和反应场所是分离的，液流电池能够突破传统电池的体积限制，这样就可以将储液罐做得很大以增大储能容量。以液流电池为代表的电化学储能技术可为可再生能源发电提供有力的支持，缓冲昼夜、季节的用电变化对电网的影响。2022年10月，首个国家级大型化学储能项目——辽宁大连液流电池储能调峰电站一期工程正式并网发电。1.写出下列电解池中各部分的作用并分析其工作原理;再写出电极反应与总反应的化学方程式。锌作阳极，镀件作阴极，电镀液用含有锌离子的盐溶液电镀车间电解2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石金属NaPbSO4(s)+2e-====Pb(s)+SO42-(aq)

还原反应阴极：阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)同学们，通过这节课的学习，你有什么收获呢？谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心，让家长放心.孩子安心。金属的腐蚀与防护

1.构成原电池的条件电极材料、电极反应物、离子导体、电子导体2.构成电解池的条件直流电源、电极材料、电极反应物、离子导体、电子导体知识回顾生活中的腐蚀现象金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在。据统计，每年因金属腐蚀造成的经济损失远远超过因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。那么，造成金属腐蚀的原因是什么？有哪些防止金属腐蚀的措施？任何事物都有两面性，你能说出金属腐蚀原理的一些应用吗？联想质疑金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破环的现象。金属腐蚀金属腐蚀的类型化学腐蚀电化学腐蚀燃气灶的中心部位易生锈海边的铁制品比较容易生锈铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？交流研讨图1-4-2为一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中腐蚀情况的示意图。铜板表面凝结有一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫或沿海地区空气中的氯化钠等物质都可能溶解到水膜中形成电解质溶液。铜板和铁铆钉与电解质溶液互相接触形成原电池。铁铆钉和铜板直接相连，铁原子又比铜原子容易失去电子，因此铁发生氧化反应成为负极反应物，电极反应为:Fe－2e-======Fe2+铁原子失去的电子传递到铜板上，氧气在铜板上发生还原反应成为正极反应物。在通常情况下，水膜酸性不强，铜板上主要发生水膜中溶解的氧气被还原的反应，电极反应为:O2+2H2O+4e-=========4OH-铁原子变成Fe2+进入溶液，与溶液中的OH-

结合生成氢氧化亚铁。两极的电极反应构成原电池反应:2Fe+O2+2H2O==========2Fe(OH)2具有强还原性的氢氧化亚铁与潮湿空气中的水和氧气反应生成氢氧化铁。2Fe(OH)2+2H2O+O2===========4Fe(OH)3所生成的氢氧化铁进一步转化为铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O)。这种腐蚀过程中，环境消耗的物质主要是氧气，铁生成含氧化合物，因此这种腐蚀也称为“吸氧腐蚀”在水膜酸度较高的特殊环境(如某些工厂附近的酸性气氛)中，正极反应可能主要是H被还原成氢气而析出:2H++2e-========H₂↑这时所发生的腐蚀称为“析氢腐蚀”不论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，铜只起到正极材料的作用，本身并不参与反应。因此铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿的空气中，被腐蚀的是铁铆钉，而铜板并不被腐蚀。上述例子是由于形成原电池而使金属发生了腐蚀，这种腐蚀就是金属的电化学腐蚀。与电池的工作原理一致，电化学腐蚀发生了电极反应，有微电流产生。金属发生电化学腐蚀的根本原因是被腐蚀的金属(如上例中的铁)成为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子进入电解质溶液而使金属发生损耗。显然,越活泼的金属,越容易发生电化学腐蚀。在引起电化学腐蚀的原电池中，正极金属(如上例中的铜)只是作为电极材料，不参与反应。在吸氧腐蚀中，空气中的氧气是正极反应物，潮湿空气或电解质溶液充当离子导体。日常使用的金属中往往含有杂质，如钢铁中常含有杂质碳等，这些杂质也可以充当原电池的正极材料而不参与反应。当这样的金属与潮湿空气或电解质溶液接触时，也会在其表面的杂质附近形成许多微小的原电池而被腐蚀。在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象更为常见。二、金属腐蚀的防护金属的腐蚀通常发生在金属表面，因此给金属表面加上保护层将金属与外界环境隔离开，可以起到防止金属腐蚀的作用。保护层可以是耐腐蚀的油漆、瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶等，也可以是通过电镀而覆盖在被保护金属表面的耐腐蚀性较强的金属或合金。1.不同金属镀层对金属的保护作用一样吗?如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子能力分析:当镀层局部破损时，锌镀层或锡镀层还能对铁制品起保护作用吗?2.除了外加保护层的方法外，根据电化学腐蚀的原理，你还能想到其他防止金属腐蚀的方法吗?请将你想到的防护方法用图表示出来，并说明其原理。电镀是一种常用的防止金属腐蚀的方法。当金属镀层完好时，防护原理与非金属保护层如油漆、搪瓷等相同，但是当金属镀层部分损坏时，镀层金属与被保护金属会形成原电池，情况就不同了。如果镀层金属的活泼性比被保护金属的活泼性强，镀层金属将作为负极反应物发生氧化反应，被保护金属将作为正极材料而受到保护;反之，被保护金属则将作为负极反应物发生氧化反应，使腐蚀更加严重。根据电化学腐蚀的原理，要防止某种金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止其成为原电池的负极反应物，避免它发生阳极氧化反应而溶解。据此，人们设计出各种防护方法。例如，将活泼性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，活泼性较强的金属将作为负极反应物发生氧化反应而损耗，