人教版高二化学知识点整理。
蒂希
化学能转化为电能——1电池和原电池的工作原理
(1)原电池的概念:
将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(2)铜锌原电池的工作原理:
图为铜锌一次电池,其中锌为负极,铜为正极。形成闭合回路后,现象是Zn片逐渐溶解,Cu片上产生气泡,检流计指针偏转。原电池的反应原理是:Zn失去电子,负反应是:Zn→Zn2 ++ 2e-;Cu得到电子,正反应是:2H++2e-→H2。电子定向运动形成电流。总反应为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)原电池的电能
如果用两种金属做电极,活性金属是负极,非活性金属是正极;如果用金属和非金属做电极,金属是负极,非金属是正极。
2.化学电源
(1)锌锰干电池
阴性反应:Zn→Zn2 ++ 2e-;
阳性反应:2 NH4 ++ 2e-→2 NH3+H2;
(2)铅蓄电池
阴性反应:Pb+SO42-PbSO4+2e-
阳性反应:PBO 2+4h+SO42-+2e-pbso4+2h2o。
放电时的总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
充电时的总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
(3)氢氧燃料电池
阴性反应:2H2+4OH-→4H2O+4e-
阳性反应:O2+2H2O+4e-→4OH-
总电池反应:2H2+O2=2H2O。
3、金属腐蚀与防护
(1)金属腐蚀
金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而被破坏的过程称为金属腐蚀。
(2)金属腐蚀的电化学原理。
生铁含碳,遇雨可形成原电池。铁为负极,电极反应为:Fe→Fe2++2e-。水膜中溶解氧减少,阳极反应为O2+2H2O+4e-→4OH-,这就是“吸氧腐蚀”。总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,Fe(OH)2立即被氧化:4fe (OH) 2+2H2O+O2 = 4fe。如果水膜的阳极反应为:2H++2e-→H2↑在高酸度的环境中,这种腐蚀称为“析氢腐蚀”。
(3)金属保护
金属处于干燥环境中,或金属表面涂有油漆、陶瓷、沥青、塑料并电镀有耐腐蚀性强的金属保护层,破坏了原电池的化成条件。从而保护金属;也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护*。也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护*。
第二十一条,概念判断:
1,氧化还原反应的本质:电子的转移(得失)
2.氧化还原反应的特点:有化合价的升降(判断是否是氧化还原反应)。
3.氧化剂具有氧化性质(获得电子的能力),在氧化还原反应中获得电子,导致还原反应,被还原生成还原产物。
4.还原剂具有还原性(失去电子的能力),在氧化还原反应中失去电子,导致氧化反应、氧化和氧化产物的生成。
5.氧化剂的氧化能力与得到电子的难易程度有关,而与电子数无关。
6.还原剂的还原性与失去电子的难易程度有关,而与失去电子的数量无关。
7.元素从化合态变成游离态,游离态可能被氧化(从阳离子变成单质)。
也可能被还原(从阴离子到单质)。
8.元素的价态是氧化性的,但不一定是强氧化性的;元素态是可还原的,但不一定是强可还原的;阳离子不一定只氧化(不一定化合价,如Fe2+),阴离子不一定还原(不一定化合价,如SO32-)。
9.常见的氧化剂和还原剂:
10、氧化还原反应与四种反应类型的关系:
置换反应必须是氧化还原反应;易位反应必须不是氧化还原反应;一些化合反应和分解反应是氧化还原反应。
2.氧化还原反应的表示:(用双桥和单桥来表示氧化还原反应的电子转移)
1,双线桥:“谁”变“谁”(还原剂变成氧化产物,氧化剂变成还原产物)
2.单线桥:“谁”给“谁”(还原剂转移电子给氧化剂)
三、氧化还原反应的分析
1,氧化还原反应的类型:
(1)置换反应(必须是氧化还原反应)
2CuO+C=2Cu+CO2SiO2+2C=Si+2CO
2mg+CO2 = 2 MgO+C2Al+fe2o 3 = 2Fe+al2o 3
2Na+2H2O = 2 NaOH+H2↑2Al+6H+= 2Al 3 ++ 3 H2↑
2Br-+Cl2 = Br2+2Cl–Fe+Cu2+= Fe2 ++ Cu
(2)化合反应(部分是氧化还原反应)
2CO+O2=2CO23Mg+N2=Mg3N2
2SO2+O2=2SO32FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)分解反应(部分是氧化还原反应)
4HNO3(浓)= 4no2+O2+2h2o2hclo = 2hcl+O2 =
2KClO3=2KCl+3O2↑
(4)部分氧化还原反应:
MnO2+4HCl(浓缩)= mncl2+Cl2 =+2h2o
Cu+4HNO3(浓缩)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓缩)= CuSO4+SO2 =+2H2O