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高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)

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高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)

  用使物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法可以得知物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的高中化學(xué)選修3知識點(diǎn),希望對大家有所幫助。

  高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)(一)

  1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

  (1)反應(yīng)熱的概念:

  當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時,反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示。

  (2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。

  Q>0時,反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

  (3)反應(yīng)熱的測定

  測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計,可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化,根據(jù)體系的熱容可計算出反應(yīng)熱,計算公式如下:

  Q=-C(T2-T1)

  式中C表示體系的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

  2、化學(xué)反應(yīng)的焓變

  (1)反應(yīng)焓變

  物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì),可以用稱為“焓”的物理量來描述,符號為H,單位為kJ·mol-1。

  反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變,用ΔH表示。

  (2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。

  對于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)。

  (3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)的關(guān)系:

  ΔH>0,反應(yīng)吸收能量,為吸熱反應(yīng)。

  ΔH<0,反應(yīng)釋放能量,為放熱反應(yīng)。

  (4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式:

  把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1

  書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

  ①化學(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。

 ?、诨瘜W(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH,ΔH的單位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反應(yīng)溫度。

 ?、蹮峄瘜W(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍,ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。

  高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)(二)

  1、電解的原理

  (1)電解的概念:

  在直流電作用下,電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池。

  (2)電極反應(yīng):以電解熔融的NaCl為例:

  陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl-→Cl2↑+2e-。

  陰極:與電源負(fù)極相連的電極稱為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Na++e-→Na。

  總方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑

  2、電解原理的應(yīng)用

  (1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。

  陽極:2Cl-→Cl2+2e-

  陰極:2H++e-→H2↑

  總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

  (2)銅的電解精煉。

  粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極,精銅為陰極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。

  陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-,還發(fā)生幾個副反應(yīng)

  Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-

  Fe→Fe2++2e-

  Au、Ag、Pt等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽極泥。

  陰極反應(yīng):Cu2++2e-→Cu

  (3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例

  待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。

  陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-

  陰極反應(yīng): Cu2++2e-→Cu

  高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)(三)

  1、原電池的工作原理

  (1)原電池的概念:

  把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。

  (2)Cu-Zn原電池的工作原理:

  如圖為Cu-Zn原電池,其中Zn為負(fù)極,Cu為正極,構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是:Zn片逐漸溶解,Cu片上有氣泡產(chǎn)生,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為:Zn失電子,負(fù)極反應(yīng)為:Zn→Zn2++2e-;Cu得電子,正極反應(yīng)為:2H++2e-→H2。電子定向移動形成電流??偡磻?yīng)為:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

  (3)原電池的電能

  若兩種金屬做電極,活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極;若一種金屬和一種非金屬做電極,金屬為負(fù)極,非金屬為正極。

  2、化學(xué)電源

  (1)鋅錳干電池

  負(fù)極反應(yīng):Zn→Zn2++2e-;

  正極反應(yīng):2NH4++2e-→2NH3+H2;

  (2)鉛蓄電池

  負(fù)極反應(yīng):Pb+SO42-PbSO4+2e-

  正極反應(yīng):PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O

  放電時總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

  充電時總反應(yīng):2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。

  (3)氫氧燃料電池

  負(fù)極反應(yīng):2H2+4OH-→4H2O+4e-

  正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-→4OH-

  電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O

  3、金屬的腐蝕與防護(hù)

  (1)金屬腐蝕

  金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕。

  (2)金屬腐蝕的電化學(xué)原理。

  生鐵中含有碳,遇有雨水可形成原電池,鐵為負(fù)極,電極反應(yīng)為:Fe→Fe2++2e-。水膜中溶解的氧氣被還原,正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-→4OH-,該腐蝕為“吸氧腐蝕”,總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3分解轉(zhuǎn)化為鐵銹。若水膜在酸度較高的環(huán)境下,正極反應(yīng)為:2H++2e-→H2↑,該腐蝕稱為“析氫腐蝕”。

  (3)金屬的防護(hù)

  金屬處于干燥的環(huán)境下,或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強(qiáng)的金屬防護(hù)層,破壞原電池形成的條件。從而達(dá)到對金屬的防護(hù);也可以利用原電池原理,采用犧牲陽極保護(hù)法。也可以利用電解原理,采用外加電流陰極保護(hù)法。

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