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文檔簡介

1、原電池原電池原電池原理原電池原理 授課教師:授課教師: 孫洪友孫洪友原電池原電池【學生實驗一】【學生實驗一】:將鋅片、銅片插入稀硫酸,將鋅片、銅片插入稀硫酸,有何景象?有何景象?CuZn 稀硫酸稀硫酸鋅片上有氣泡產生鋅片上有氣泡產生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ + H22e-【實驗二】鋅片和銅片用導線銜接后插入稀硫酸中【實驗二】鋅片和銅片用導線銜接后插入稀硫酸中實驗景象:實驗景象:銅片上有氣泡產生銅片上有氣泡產生CuZn 稀硫酸稀硫酸問題探求問題探求CuZn 稀硫酸稀硫酸1.銅片上產生什么氣體銅片上產生什么氣體?有人說有人說H2是由銅和稀硫酸是由銅和稀硫酸在這種特定的條件下反在這種

2、特定的條件下反響產生出來的。這種想法正響產生出來的。這種想法正確嗎?確嗎?2.銅片上的電子從何來銅片上的電子從何來?CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+電流計電流計AZn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 3.如何檢驗電子的流動如何檢驗電子的流動?問題探求問題探求根據能量守恒原理,這種產生出來的電根據能量守恒原理,這種產生出來的電能是從什么能量轉變來的呢?能是從什么能量轉變來的呢?化學能轉變為電能的安裝化學能轉變為電能的安裝原電池原電池電子的轉移電子的轉移氧化復原反響氧化復原反響電流電流CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+燈泡燈泡1、原電池的正負極判別、原電池的正

3、負極判別負極:電子流出負極:電子流出的一極的一極正極:電子流入正極:電子流入的一極的一極2、電極反響、電極反響2H+2e=H2 負極:負極: Zn2e=Zn2+正極:正極:原原電電池池氧化反響氧化反響復原反響復原反響氧氧化化復復原原反反響響總反響:總反響:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(離子方程式離子方程式)失去電子失去電子得到電子得到電子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化學方程化學方程式式)銅片的作用是什么?銅片的作用是什么?可以用石墨替代嗎可以用石墨替代嗎?【問題一】【問題一】CuZn 稀硫酸稀硫酸【問題二】【問題二】CuZn- - -整個安裝是如何構成電流的閉合

4、回路的整個安裝是如何構成電流的閉合回路的?負極負極正極正極【問題三】【問題三】CuZn-溶液中陰陽離子分別向哪一個電極運動?溶液中陰陽離子分別向哪一個電極運動?Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-負極負極正極正極靜電作用靜電作用【問題四】【問題四】CuZn-有人說在銅鋅原電池中,活潑金屬失去電子,有人說在銅鋅原電池中,活潑金屬失去電子,不活潑金屬得到電子。這種說法正確嗎?不活潑金屬得到電子。這種說法正確嗎?- - -Zn2+H+負極負極正極正極H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 【問題五】【問題五】CuZn-為什么為什么H+在銅片上得到電子?在銅

5、片上得到電子?Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+負極負極正極正極靜電靜電斥力斥力靜電靜電引力引力CuZn- - -Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反響氧化反響復原反響復原反響負極負極正極正極電子沿導線傳送,產生電流電子沿導線傳送,產生電流陽離子陽離子失去電子失去電子溶液中陽離子溶液中陽離子得到電子得到電子陰離子陰離子正極正極負極負極SO42-原電池任務原理小結原電池任務原理小結較活潑金屬較活潑金屬不活潑金屬或石墨不活潑金屬或石墨【實驗探求】:將鋁片、石墨插入稀硫【實驗探求】:將鋁片、石墨插入稀硫酸溶液中,能否可以構成原電池?酸溶液中,

6、能否可以構成原電池?石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸1闡明反響的景象;闡明反響的景象;2判別正負極;判別正負極;3寫出電極反響式;寫出電極反響式;4寫出總反響的離子方程式和化學方程式。寫出總反響的離子方程式和化學方程式。穩定穩定練習練習1MgFe 稀硫酸稀硫酸1闡明反響的景象;闡明反響的景象;2判別正負極;判別正負極;3寫出電極反響式;寫出電極反響式;4寫出總反響的離子方程式和化學方程式。寫出總反響的離子方程式和化學方程式。穩定穩定練習練習2CuZn硫酸銅硫酸銅【實驗探求】:將鋅片、銅片插入硫酸銅【實驗探求】:將鋅片、銅片插入硫酸銅溶液中,能否可以構成原電池?溶液中,能否可

7、以構成原電池?CuZn硫酸銅硫酸銅1闡明兩個電極質量的變化情況;闡明兩個電極質量的變化情況;2判別正負極;判別正負極;3寫出電極反響式;寫出電極反響式;4寫出總反響的離子方程式和化學方程式。寫出總反響的離子方程式和化學方程式。穩定穩定練習練習3兩種不同的金屬兩種不同的金屬 或一種金屬與石墨作電極或一種金屬與石墨作電極用導線相連或直接接觸用導線相連或直接接觸插入電解質溶液里,構成閉合回路插入電解質溶液里,構成閉合回路金屬能與電解質溶液自動發生氧化復原反響金屬能與電解質溶液自動發生氧化復原反響1. 在如以下圖所示的在如以下圖所示的8個安裝中,屬于原電個安裝中,屬于原電池的有池的有 .e課堂練習課堂

8、練習: :1將反響將反響:2FeCl3+Fe=3FeCl2設計成原設計成原電池。電池。2判別正負極并寫出電極反響。判別正負極并寫出電極反響。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液負極鐵:負極鐵:Fe2e=Fe2+正極石墨:正極石墨:2Fe3+ + 2e=3Fe2+干電池干電池紐扣電池紐扣電池鋰電池鋰電池四四.常見的化學電源常見的化學電源一次電池一次電池二次電池二次電池高能電池高能電池燃料電池燃料電池鋅錳干電池鋅錳干電池四四.常見的化學電源常見的化學電源.干電池干電池( (一次電池一次電池) )電極電極: Zn為負極為負極,碳棒為正極碳棒為正極電解液:電解液:NH4Cl、ZnCl2和淀和淀粉糊粉糊另有黑

9、色的另有黑色的MnO2粉末,吸收正粉末,吸收正極極產生的產生的H2,防止產生極化景象。,防止產生極化景象。 負極負極(Zn):Zn-2e-Zn2+ 正極正極(C):2NH4+ + 2e-2NH3+H2 H2 + 2MnO2 Mn2O3+H2O 去去氫氫 4NH3 + Zn2+ Zn(NH3)42+ 去氨去氨電極方程式:電極方程式:四四.常見的化學電源常見的化學電源鉛蓄電池鉛蓄電池電極:電極:Pb為負極;為負極;PbO2為正極為正極.電解液電解液:30%的的H2SO4溶液溶液電極反響式電極反響式:負極負極(Pb): Pb + SO42 -2e-PbSO4正極正極(PbO2):PbO2 + 4H+

10、 SO42- + 2e PbSO4 +2H2O總電池反響總電池反響:PbO2 + Pb +2H2SO42PbSO4+ 2H2O拓展創新拓展創新.鉛蓄電池鉛蓄電池( (二次電池二次電池) )(1.251.28g/cm-3)課堂練習課堂練習: :2.鉛蓄電池鉛蓄電池(原電池原電池)的電極分別是的電極分別是PbO2和和Pb,電解質溶液為稀硫酸溶液電解質溶液為稀硫酸溶液,任務時原電池的總任務時原電池的總反響是反響是: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 根據根據上述反響上述反響,判別判別:1)原電池的負極是原電池的負極是(填電極資料填電極資料)_2)任務時蓄電池負極反響式為任務時蓄

11、電池負極反響式為_3)任務時蓄電池里電解質溶液的任務時蓄電池里電解質溶液的PH變化變化:_電極電極: Zn為負極,為負極,Ag2O為正極為正極電解液電解液: KOH溶液溶液電極反響式電極反響式:負極負極: Zn + 2OH- -2e- Zn(OH)2正極正極: Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH-總反響式總反響式: Zn + Ag2O + H2O 2Ag + Zn(OH)2拓展創新拓展創新銀鋅電池銀鋅電池.高能電池高能電池( (銀鋅電池、鋰電池銀鋅電池、鋰電池) )電極電極: Pt制造的惰性電極制造的惰性電極電解質溶液電解質溶液: KOH溶液溶液負極負極: 2H2 - 4e-

12、 + 4OH- 4H2O正極正極: O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 總反響:總反響:2H2+ O22H2O拓展創新拓展創新假設為酸性介質,試寫出電極反響假設為酸性介質,試寫出電極反響式?式?思索思索: :負極:負極:2H2 - 4e- 4H+正極正極: O2+ 4H+ + 4e- 2H2O.新型燃料電池新型燃料電池( (氫氧燃料電池氫氧燃料電池/ /甲烷電池甲烷電池/ /煤氣電池煤氣電池/ /海水海水- -空氣電池空氣電池) ).新型燃料電池新型燃料電池(氫氧燃料電池氫氧燃料電池/甲烷電池甲烷電池/ 煤氣煤氣電池電池/鋁鋁-海水海水-空氣電池空氣電池) 1991年,我國首創,用作海上

13、標志燈。以海水為年,我國首創,用作海上標志燈。以海水為電解液,靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產電流。電解液,靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產電流。 負極:負極:4A1-12e- 4A13+ 正極:正極:3O2+6H2O+12e- 12OH- 電池總反響式為:電池總反響式為:4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 這種海水電池比這種海水電池比“干電池的能量高干電池的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池 該電池用金屬鉑片插入該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩溶液中作電極,又在兩極極上分別通甲烷和氧氣上分別通甲烷和氧氣: 負極:負極:CH4 + 10OH- - 8e- CO32

14、- + 7H2O 正極:正極:2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 電池總反響式為:電池總反響式為:CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O.新型燃料電池新型燃料電池( (氫氧燃料電池氫氧燃料電池/ /甲烷電池甲烷電池/ /煤氣電池煤氣電池/ /海水海水- -空氣電池空氣電池) )小結小結:燃料電池的能量轉化率很高,氫氧燃料電池燃料電池的能量轉化率很高,氫氧燃料電池 除能量轉化率除能量轉化率 高外還可繼續運用,不污染環境。高外還可繼續運用,不污染環境。普通的可燃物均可與普通的可燃物均可與O2組成燃料電池,如組成燃料電池,如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料電池普通以堿性介質作

15、電解液,也可用酸性介質作電燃料電池普通以堿性介質作電解液,也可用酸性介質作電 解液,二者電極上應式是有區別的。如甲烷解液,二者電極上應式是有區別的。如甲烷-氧燃料電池氧燃料電池在酸性介質中的電極反響為:在酸性介質中的電極反響為: 負極:負極:CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正極:正極:2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 總反響式為:總反響式為:CH4 + 2O2 CO2+2H2O五五.原電池的運用原電池的運用(1)制造干電池、蓄電池、高能電池等。制造干電池、蓄電池、高能電池等。例例1.選擇適宜的資料和試劑設計一個原電池選擇適宜的資料和試劑設計一個原電池,以便以便完成

16、以下反響完成以下反響:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2. 畫出原電池的表示圖畫出原電池的表示圖并寫出電極反響式并寫出電極反響式.石墨石墨CuFeCl3溶液溶液五五.原電池的運用原電池的運用(2)比較金屬活動性強弱。比較金屬活動性強弱。例例2.以下表達中,可以闡明金屬甲比乙活潑性強的以下表達中,可以闡明金屬甲比乙活潑性強的是是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負極;將甲乙作電極組成原電池時甲是負極;A.甲和乙用導線銜接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲和乙用導線銜接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲上有甲上有H2氣放出;氣放出;B.在氧化在氧化復原反響中,甲比乙失去的電子多;復原反響中,甲比乙失去的

17、電子多;D.同價態的陽離子,甲比乙的氧化性強;同價態的陽離子,甲比乙的氧化性強; (3)比較反響速率比較反響速率例例3.以下制氫氣的反響速率最快的是以下制氫氣的反響速率最快的是C.粗鋅和粗鋅和 1mol/L 硫酸;硫酸;A.純鋅和純鋅和1mol/L 硫酸;硫酸;B.純鋅和純鋅和18 mol/L 硫酸;硫酸;D.粗鋅和粗鋅和1mol/L 硫酸的反響中參與幾滴硫酸的反響中參與幾滴CuSO4溶液。溶液。 (4)比較金屬腐蝕的快慢比較金屬腐蝕的快慢例例4.以下各情況,在其中以下各情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)(5)判別溶液判別溶液pH值變化值

18、變化例例6.在在Cu-Zn原電池中,原電池中,200mLH2SO4 溶液的濃度為溶液的濃度為0.125mol/L , 假設任務一段時間后,從安裝中共搜集到假設任務一段時間后,從安裝中共搜集到 0.168L升氣體,那么流過導線的電子為升氣體,那么流過導線的電子為_ mol,溶液的溶液的pH值為值為_?溶液體積變化忽略不?溶液體積變化忽略不計計0.2解得:解得:y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答:答:0.015根據電極反響:根據電極反響:正極:正極:負極:負極:Zn2e-Zn2+2H+2e- H2

19、得:得:2 2 22.4x y 0.168解:解:0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH24 -lg3.750.015六六.金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護(1)判別以下安裝能否為原電池?假設是,判別以下安裝能否為原電池?假設是, 指出電指出電極稱號并寫出電極反響式。極稱號并寫出電極反響式。(2)假設將假設將Fe棒棒C棒粉碎摻在一同制成一光亮的棒粉碎摻在一同制成一光亮的FeC合金棒,插在合金棒,插在HCl里,那么能否構成了原電里,那么能否構成了原電池?假設是,電極反響是什么?長期放置,鐵棒池?假設是,電極反響是什么?長期放置,鐵棒外表會有什么變化?外表會有什么變化?(4)鋼鐵腐蝕的本質

20、是什么?什么是鋼鐵的析氫腐鋼鐵腐蝕的本質是什么?什么是鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕?為什么常以后者為主?蝕和吸氧腐蝕?為什么常以后者為主?(5)消費上常采取哪些金屬防腐措施?消費上常采取哪些金屬防腐措施?(3)鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,假設在潮鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,假設在潮濕的環境里或濃度較大的環境里長期放置,常易生濕的環境里或濃度較大的環境里長期放置,常易生銹變紅,緣由是什么?銹變紅,緣由是什么?鋼鐵外表構成的微小原電池表示圖鋼鐵外表構成的微小原電池表示圖鋼鐵的析氫腐蝕表示圖鋼鐵的析氫腐蝕表示圖鋼鐵的吸氧腐蝕表示圖鋼鐵的吸氧腐蝕表示圖知識總結知識總結1、2、金屬陽離子金屬陽離子失

21、失e-氧化反響氧化反響金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學腐蝕化學腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕常見普遍常見普遍. 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質:金屬腐蝕的本質:3、金屬腐蝕:金屬腐蝕:是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發生化學是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發生化學反響氧化反響氧化復原而腐蝕損耗的過程。復原而腐蝕損耗的過程。4.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O鐵銹鐵銹通常兩種腐蝕同時存在,但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在,但以后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈酸性。水膜呈酸性。水膜呈中性

22、或酸性很弱。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 電極反響電極反響負極負極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極正極C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-總反響總反響:Fe+2H+=Fe2+ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯絡聯絡鋼鐵腐蝕的防護:鋼鐵腐蝕的防護:例例6:改動金屬的內部組織構造:如將改動金屬的內部組織構造:如將Cr、Ni等金屬加進鋼等金屬加進鋼里制成合金鋼。里制成合金鋼。A.C. 銅的金屬活動性比氫小,因此不宜被氧化;銅的金屬活動性比氫小,因此不宜被氧

23、化;B.D.它們的外表都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金;它們的外表都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金;2000年年5月,保利集團在香港拍賣會上破費月,保利集團在香港拍賣會上破費3000多萬港多萬港幣購回在火燒圓明園時流失的國寶:銅鑄的牛首、猴幣購回在火燒圓明園時流失的國寶:銅鑄的牛首、猴首和虎首,普通銅器時間稍久容易出現銅綠,其主要首和虎首,普通銅器時間稍久容易出現銅綠,其主要成分是成分是Cu2(OH)2CO3這三件這三件1760年銅鑄的國寶在年銅鑄的國寶在240 年后看上去依然熠熠生輝不生銹,以下對起緣由的分年后看上去依然熠熠生輝不生銹,以下對起緣由的分析,最能夠的是析,最能夠的是環境污染日趨嚴重,它們外

24、表的銅綠被酸雨溶解洗去;環境污染日趨嚴重,它們外表的銅綠被酸雨溶解洗去; D 它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金;它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金;2.金屬外表覆蓋維護層金屬外表覆蓋維護層3.電化學維護法電化學維護法原理:原理:原理原理 :如油漆、油脂等,電鍍如油漆、油脂等,電鍍Zn,Cr等易氧化構成致密的氧化等易氧化構成致密的氧化物薄膜作維護層。物薄膜作維護層。隔絕金屬與外界空氣、電解質溶液的接觸。隔絕金屬與外界空氣、電解質溶液的接觸。犧牲陽極的陰極維護法犧牲陽極的陰極維護法構成原電池反響時,讓被維護金屬做正極,不反構成原電池反響時,讓被維護金屬做正極,不反響,起到維護作用;而活潑金屬

25、反響遭到腐蝕。響,起到維護作用;而活潑金屬反響遭到腐蝕。犧牲陽極的陰極維護法表示圖犧牲陽極的陰極維護法表示圖練練 習習1。 如圖如圖, 水槽中試管內有一枚鐵釘,放置數天察看:水槽中試管內有一枚鐵釘,放置數天察看:1假設液面上升,那么溶液呈假設液面上升,那么溶液呈 性,發性,發生生 腐蝕腐蝕,電極反響式為:負極:電極反響式為:負極: ,正極:正極: ; 假設液面下降,那么溶液呈假設液面下降,那么溶液呈 性,性,發生發生 腐蝕,電極反響式為:負極:腐蝕,電極反響式為:負極: 正極:正極: 。2中性或堿性中性或堿性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氫析氫Fe2e-Fe

26、2+2H+2e-H2 2、 分析右圖,按要求寫出有關反響方程式:分析右圖,按要求寫出有關反響方程式:1、鐵棒上的電極反響式為:、鐵棒上的電極反響式為:2、碳棒上的電極反響式為:、碳棒上的電極反響式為:3、溶液中發生反響的化學方程式:、溶液中發生反響的化學方程式:3、鎳鎳鎘可充電電池可發生如下反響:鎘可充電電池可發生如下反響:Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知,該電池的負極資料是由此可知,該電池的負極資料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電放電充電充電A. Cd, D B. NiO(OH), D. Ni(OH)2C. Cd(OH)22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH

27、)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+4.鹽酸與鋅片反響時,假設參與可溶性醋酸銅鹽酸與鋅片反響時,假設參與可溶性醋酸銅(CH3COO)2Cu,將產生兩種影響生成速率的要素,其,將產生兩種影響生成速率的要素,其一是:一是: , 其二是:其二是: ;5.有有M、N兩種金屬,分別與鹽酸反響,產生兩種金屬,分別與鹽酸反響,產生H2速率相近,速率相近,試設計一個實驗比較試設計一個實驗比較M、N兩種金屬的活潑性。兩種金屬的活潑性。H+與與CH3COO結合生成結合生成CH3COOH,使,使H+濃度濃度減小,從而減慢了反響速率。減小,從而減慢了反響速率。Zn

28、置換出置換出Cu構成了原電池,從而加快了反響速率構成了原電池,從而加快了反響速率4.以下安裝中四塊一樣的以下安裝中四塊一樣的Zn片,放置一段時間片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)原電池小結原電池小結定義定義構成條件構成條件正負極稱號和電子流向判別正負極稱號和電子流向判別任務原理氧還反響,熟寫電極反響式任務原理氧還反響,熟寫電極反響式運用運用分析各種電池。分析各種電池。比較金屬活動性強弱比較金屬活動性強弱比較反響速率比較反響速率比較金屬腐蝕的快慢比較金屬腐蝕的快慢判別溶液判別溶液pH變化變化金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護原電池原電池腐蝕

29、定義、本質、類型腐蝕定義、本質、類型腐蝕防護常見三種方法腐蝕防護常見三種方法從活潑性比較、電子得失、氧還反響等多角度判別從活潑性比較、電子得失、氧還反響等多角度判別題型題型三點記住三點記住五、氯化氫、鹽酸的性質、制備和用途1氯化氫(1)實驗室制法:微熱時:NaCl(固)H2SO4(濃) NaHSO4HCl。 加熱到500左右:2NaCl(固)H2SO4(濃) Na2SO42HCl。發生安裝:燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、酒精燈、導管。搜集安裝:集氣瓶、導管。除尾氣安裝:要用倒置的漏斗防止倒吸景象發生。 六、鹵素單質及鹵化物 1遞變性 (1)鹵素原子隨核電荷數的增大,原子半徑逐漸增大,核對最外層電子的

30、吸引力逐漸減弱,單質的氧化性依次減弱; (2)(從FI,下同)單質的顏色逐漸變深,密度逐漸增大,熔沸點依次升高,毒性逐漸減小,在有機溶劑中的溶解度逐漸加大; (3)與氫氣化合才干由易到難,氫化物的穩定性由強到弱,氫化物水溶液的酸性由弱到強,氫化物的復原性由弱到強; (4)同一元素含氧酸隨元素價態降低氧化性加強,酸性減弱(如氧化性HClOHClO3HClO4;酸性HClOHClO3HClO4); (5)鹵化銀的顏色逐漸加深,溶解度逐漸減小。 2特殊性 (1)氟元素的化合價只需1價,無含氧酸,氟單質能與稀有氣體反響,生成一系列化合物(如XeF2、KrF2等),氟單質與水發生置換反響:2F22H2O

31、=4HFO2; (2)氟化氫由于構成分子間氫鍵相互締合,沸點反常的高; ( 3 ) 氫 氟 酸 是 弱 酸 , 但 能 腐 蝕 玻 璃 ( 4 H F SiO2=SiF42H2O); (4)AgX中只需AgF溶于水,且不具有感光性;CaX2中只需CaF2難溶于水; (5)F易構成絡合物(如Na3AlF6,俗名冰晶石); (6)溴是獨一液態非金屬,易揮發; (7)碘易升華,碘遇淀粉變藍,碘的氧化性較弱,它與具有多種價態的金屬作用生成低價化合物(如FeI2、CuI); (8)溴、碘在不同極性的溶劑中生成不同顏色的溶液(如碘水,呈棕色;I2的CCl4溶液呈紫紅色)。 3氟化氫和氟化鈣 氟化鈣俗稱螢石

32、,是自然界存在相當廣泛的氟的化合物。螢石和濃H2SO4在鉛皿中起反響,制得HF:CaF2H2SO4(濃) CaSO42HF。 氟化氫易溶于水,在空氣中易構成白色酸霧,有劇毒。氟化氫用于雕刻玻璃,制取氟單質等,還可制氟化物(如制NaF殺蟲劑)。 HF雕刻玻璃:SiO24HF=SiF42H2O。 制F2單質:2HF H2F2。4鹵化銀鹵化銀生成反響:NaClAgNO3=AgClNaNO3NaBrAgNO3=AgBrNaNO3KIAgNO3=AgINaNO3 AgCl白色沉淀,AgBr淡黃色沉淀,AgI黃色沉淀,它們都不溶于強酸(HCl,HNO3)。AgCl、AgBr、AgI見光易分解,利用AgBr

33、的感光性,制照相底片:2AgBr 2AgBr2。AgI可用于人工降雨:運用小火箭將AgI粉末發射到高空,使空氣里的水蒸氣凝聚成雨。 七、海水中的主要物質及海水的利用 1海水中的物質:目前在海水中發現的化學元素超出80種。組成海水的化學元素,除了構成水的氫和氧以外,絕大部分呈離子形狀,主要有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳等。 2海水的利用:(1)海水淡化;(2)海水養殖;(3)潮汐發電;(4)科學保健海水浴;(5)直接利用包括海水冷卻、海水脫硫、海水回注采油、海水沖廁和海水沖灰、洗滌、消防、制冰、印染等;(6)綜合利用包括海水制鹽、苦鹵化工,提取鉀、鎂、溴、鋰、鈾及其深加工等。 3粗鹽的成分及精

34、制 (1)粗鹽:除含有Cl、Na外最有能夠還有Mg2、Ca2、SO及泥沙等。 (2)提純實驗步驟: 溶解,過濾(除泥沙); 在濾液中加稍過量的BaCl2,加稍過量的Ca(OH)2,再參與稍過量的碳酸鈉溶液,過濾除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀; 在濾液中參與稍過量的鹽酸(除CO); 蒸發結晶(得純NaCl晶體)。4從“苦鹵中提取MgCl2的方法5氯堿工業:電解飽和食鹽水的反響式為 檢驗氯化氫氣體中能否混有Cl2,可采用的方法是()A用枯燥的藍色石蕊試紙B用枯燥有色布條C將氣體通入硝酸銀溶液D用潮濕的淀粉碘化鉀試紙以氯氣為代表的鹵素遞變規律以氯氣為代表的鹵素遞變規律 枯燥的氯氣沒有漂

35、白性,遇水生成的次氯酸有漂白性,所以不選A、B;氯化氫、氯氣遇硝酸銀均產生白色沉淀,所以不選C;潮濕的淀粉碘化鉀試紙遇氯氣變藍色。D1.鹵族元素隨著核電荷數的添加,以下表達不正確的選項是( ) A元素的非金屬性逐漸減弱 B原子半徑逐漸增大 C單質的氧化性逐漸減弱 D氫化物的穩定性逐漸加強 2.有甲、乙、丙三種溶液各含有一種X(X為Cl、Br、I),向甲中參與乙溶液和氯水,那么溶液變為橙色,再參與丙溶液,顏色無明顯變化,那么甲、乙、丙依次有( ) ABr、Cl、I BBr、I、Cl CI、Br、Cl DCl、I、Br 3.根據以下圖所示的轉化順序及實驗景象,推斷圖中各物質:A是HCl,B是MnO

36、2,C是Cl2,D是KBr,E是KCl,F是Br2,G是KI,H是I2。 關于氯水的表達正確的選項是()A氯水中只含氯分子和水分子B新制氯水可使紅色石蕊試紙先變藍后褪色C光照氯水有氣泡冒出,該氣體是氯氣D氯水放置數天后,pH變小,幾乎無漂白性氯水、次氯酸及其鹽的性質和用途氯水、次氯酸及其鹽的性質和用途 氯水中含多種粒子,除含氯分子和水分子外,還含有次氯酸分子及其他離子;新制氯水顯酸性,可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色;次氯酸見光易分解,放出的是氧氣;由于次氯酸分解生成鹽酸,所以溶液的酸性加強。D1.市場上銷售的“84消毒液,其商品標識上有如下表達:本品為無色液體,呈堿性;運用時加水稀釋;可對餐具、

37、衣物進展消毒,可漂白淡色衣物。其有效成分能夠是( ) ACl2 BSO2 CNaClO DKMnO4 2.將氯水分別加到以下溶液: A紫色石蕊試液 BFeCl2溶液 CAgNO3溶液 DNa2CO3溶液 察看有何變化,寫出有關化學方程式或離子方程式。 A紫色石蕊試液先變紅(H的作用)而后紅色褪去變為無色溶液(HClO的氧化作用);B.溶液由淺綠色變為黃色,由于2FeCl2Cl2=2FeCl3,生成FeCl3,該溶液顯黃色;C.有白色沉淀生成,由于發生了AgCl=AgCl的反響;D有氣泡產生,由于發生了CO2H=CO2H2O的反響。 3.某化學學習與研討小組的成員為了探求新制備的飽和氯水的組成和

38、性質而進展了科學實驗:先察看了氯水的外觀性質以后,又用膠頭滴管將新制備的飽和氯水逐滴滴入含有酚酞的紅色NaOH溶液中,邊滴邊振蕩,并延續察看景象,結果溶液的紅色逐漸褪去得無色溶液。以下的一些問題需求請他來配合回答: (1)請寫出新制備的飽和氯水中含有氯元素的物質的化學式: (2)假設不再進展更多的實驗,請闡明能證明氯水中含有Cl2的主要根據: (3)根據預測,實驗中溶液紅色褪去的緣由能夠 有 兩 種 , 請 用 簡 要 的 文 字 闡 明 : ; 。HCl中和了NaOHHClO氧化了酚酞 (4)他們又要經過科學實驗探求溶液的紅色褪去的緣由是上述中的還是,在此之前先做了實驗方法、步驟的設計和實驗

39、景象與結論的實際分析。請他簡要闡明實驗的方法、景象和結論 。先取試管內的無色溶液3 mL盛于另一支干凈的試管中,再向試管內滴加過量NaOH溶液,振蕩試管,察看景象。假設溶液復現紅色,那么證明溶液紅色褪去的緣由是而不是;假設溶液仍為無色,那么證明溶液紅色褪去的緣由是而不是2 2、鈉的化學性質:、鈉的化學性質:1與非金屬反響與非金屬反響鈉與氧氣反響:鈉與氧氣反響: 常溫下:常溫下:點燃條件:點燃條件:4Na+O2 = 2Na2O白色白色空氣中鈉的切面變暗空氣中鈉的切面變暗2Na+O2 = Na2O2淡黃色淡黃色點燃點燃穩定性:穩定性: Na2O2 Na2O推理:推理: 2Na2O+O2 = 2Na

40、2O2加加 熱熱與其它非金屬反響:與其它非金屬反響:2Na + S = Na2S(研磨研磨) 和硫粉混合研磨景象:火星四射、發生爆炸和硫粉混合研磨景象:火星四射、發生爆炸景象:猛烈熄滅、產生白色的煙景象:猛烈熄滅、產生白色的煙2Na + Cl2 = 2NaCl 點燃點燃2與水反響與水反響景象景象解釋解釋產物呈堿性產物呈堿性反響猛烈、有氣體生成反響猛烈、有氣體生成氣體推進小球迅速挪動氣體推進小球迅速挪動反響放熱、鈉的熔點低反響放熱、鈉的熔點低密度密度( (鈉鈉) ) 密度水密度水浮浮熔熔游游響響紅紅2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH-

41、+ H2 3與酸溶液反響與酸溶液反響 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 闡明:鈉直接與酸電離出的闡明:鈉直接與酸電離出的H+反響,反響,假設鈉過量先與酸反響再與水反響假設鈉過量先與酸反響再與水反響4與堿溶液反響與堿溶液反響2Na + 2H2O = 2NaOH + H2本質:鈉與水反響本質:鈉與水反響5與鹽溶液反響與鹽溶液反響與與NaCl、K2SO4等一類稀溶液反響等一類稀溶液反響與與NaCl、K2SO4等飽和溶液反響等飽和溶液反響本質:鈉與水反響本質:鈉與水反響景象:浮、熔、游、響景象:浮、熔、游、響本質:鈉與水反響,同時本質:鈉與水反響,同時NaCl或或K2SO4從飽和溶從飽和溶液

42、中析出液中析出景象:浮、熔、游、響、渾濁景象:浮、熔、游、響、渾濁與與NaHSO4等一類溶液反響等一類溶液反響本質:鈉與鹽電離出的氫離子反響本質:鈉與鹽電離出的氫離子反響2Na + 2H+ = 2Na+ + H2景象:浮、熔、游、響景象:浮、熔、游、響鈉在水溶液中的反響小結:鈉在水溶液中的反響小結:有酸有酸H+為先,無酸為先,無酸H2O為先為先與與CuSO4、FeCl3等一類溶液反響等一類溶液反響本質:鈉與水反響后,生成的氫氧化鈉與溶液中的鹽反響本質:鈉與水反響后,生成的氫氧化鈉與溶液中的鹽反響景象:浮、熔、游、響、藍色沉淀景象:浮、熔、游、響、藍色沉淀2Na + 2H2O + CuSO4 =

43、 Cu(OH)2 + Na2SO4+ H2 練習:寫出鈉與氯化鐵溶液反響的化學方程式及離子方程式練習:寫出鈉與氯化鐵溶液反響的化學方程式及離子方程式3 3、鈉的存在與保管、鈉的存在與保管存在:鈉在自然界里沒有游離態,只能以化存在:鈉在自然界里沒有游離態,只能以化合態合態 存在。如食鹽、純堿、芒硝等存在。如食鹽、純堿、芒硝等 保管:加煤油密封保管:加煤油密封隔絕氧氣和水隔絕氧氣和水鈉與煤油不反響鈉與煤油不反響鈉的密度大于煤油鈉的密度大于煤油思索:金屬鈉在空氣中的如何變化?思索:金屬鈉在空氣中的如何變化?雪白色雪白色變暗變暗變白色固體變白色固體結塊結塊粉末粉末NaNaNa2CO3Na2CO3Na2

44、CO3 10H2ONa2CO3 10H2ONaOHNaOH(Na2O)(Na2O)與與O2O2與與H2OH2O與與CO2CO2風化風化成液成液NaOHNaOH潮解潮解用途:用途:制取鈉的化合物;制取鈉的化合物;Na-KNa-K合金液態用作原子反響堆的導熱劑;合金液態用作原子反響堆的導熱劑; 在電光源上,用鈉制造高壓鈉燈;在電光源上,用鈉制造高壓鈉燈;工業上用工業上用NaNa作強復原劑,用于冶煉金屬;作強復原劑,用于冶煉金屬; 如:如: 4Na + 4TiCl4 = Ti + 4NaCl 4Na + 4TiCl4 = Ti + 4NaCl。 制取:制取:2NaCl(熔融熔融=2Na + Cl2

45、電解電解思索:過氧化鈉能否與鹽酸反響?如何反響?2 2、鈉的化學性質:、鈉的化學性質:1與非金屬反響與非金屬反響鈉與氧氣反響:鈉與氧氣反響: 常溫下:常溫下:點燃條件:點燃條件:4Na+O2 = 2Na2O白色白色空氣中鈉的切面變暗空氣中鈉的切面變暗2Na+O2 = Na2O2淡黃色淡黃色點燃點燃穩定性:穩定性: Na2O2 Na2O推理:推理: 2Na2O+O2 = 2Na2O2加加 熱熱與其它非金屬反響:與其它非金屬反響:2Na + S = Na2S(研磨研磨) 和硫粉混合研磨景象:火星四射、發生爆炸和硫粉混合研磨景象:火星四射、發生爆炸景象:猛烈熄滅、產生白色的煙景象:猛烈熄滅、產生白色

46、的煙2Na + Cl2 = 2NaCl 點燃點燃2與水反響與水反響景象景象解釋解釋產物呈堿性產物呈堿性反響猛烈、有氣體生成反響猛烈、有氣體生成氣體推進小球迅速挪動氣體推進小球迅速挪動反響放熱、鈉的熔點低反響放熱、鈉的熔點低密度密度( (鈉鈉) ) 密度水密度水浮浮熔熔游游響響紅紅2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2 3與酸溶液反響與酸溶液反響 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 闡明:鈉直接與酸電離出的闡明:鈉直接與酸電離出的H+反響,反響,假設鈉過量先與酸反響再與水反響假設鈉過量先與酸反響再與水反響4與堿溶液反響與

47、堿溶液反響2Na + 2H2O = 2NaOH + H2本質:鈉與水反響本質:鈉與水反響5與鹽溶液反響與鹽溶液反響與與NaCl、K2SO4等一類稀溶液反響等一類稀溶液反響與與NaCl、K2SO4等飽和溶液反響等飽和溶液反響本質:鈉與水反響本質:鈉與水反響景象:浮、熔、游、響景象:浮、熔、游、響本質:鈉與水反響,同時本質:鈉與水反響,同時NaCl或或K2SO4從飽和溶從飽和溶液中析出液中析出景象:浮、熔、游、響、渾濁景象:浮、熔、游、響、渾濁與與NaHSO4等一類溶液反響等一類溶液反響本質:鈉與鹽電離出的氫離子反響本質:鈉與鹽電離出的氫離子反響2Na + 2H+ = 2Na+ + H2景象:浮、

48、熔、游、響景象:浮、熔、游、響鈉在水溶液中的反響小結:鈉在水溶液中的反響小結:有酸有酸H+為先,無酸為先,無酸H2O為先為先與與CuSO4、FeCl3等一類溶液反響等一類溶液反響本質:鈉與水反響后,生成的氫氧化鈉與溶液中的鹽反響本質:鈉與水反響后,生成的氫氧化鈉與溶液中的鹽反響景象:浮、熔、游、響、藍色沉淀景象:浮、熔、游、響、藍色沉淀2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4+ H2 練習:寫出鈉與氯化鐵溶液反響的化學方程式及離子方程式練習:寫出鈉與氯化鐵溶液反響的化學方程式及離子方程式3 3、鈉的存在與保管、鈉的存在與保管存在:鈉在自然界里沒有游離態,只能以

49、化存在:鈉在自然界里沒有游離態,只能以化合態合態 存在。如食鹽、純堿、芒硝等存在。如食鹽、純堿、芒硝等 保管:加煤油密封保管:加煤油密封隔絕氧氣和水隔絕氧氣和水鈉與煤油不反響鈉與煤油不反響鈉的密度大于煤油鈉的密度大于煤油思索:金屬鈉在空氣中的如何變化?思索:金屬鈉在空氣中的如何變化?雪白色雪白色變暗變暗變白色固體變白色固體結塊結塊粉末粉末NaNaNa2CO3Na2CO3Na2CO3 10H2ONa2CO3 10H2ONaOHNaOH(Na2O)(Na2O)與與O2O2與與H2OH2O與與CO2CO2風化風化成液成液NaOHNaOH潮解潮解用途:用途:制取鈉的化合物;制取鈉的化合物;Na-KNa

50、-K合金液態用作原子反響堆的導熱劑;合金液態用作原子反響堆的導熱劑; 在電光源上,用鈉制造高壓鈉燈;在電光源上,用鈉制造高壓鈉燈;工業上用工業上用NaNa作強復原劑,用于冶煉金屬;作強復原劑,用于冶煉金屬; 如:如: 4Na + 4TiCl4 = Ti + 4NaCl 4Na + 4TiCl4 = Ti + 4NaCl。 制取:制取:2NaCl(熔融熔融=2Na + Cl2 電解電解思索:過氧化鈉能否與鹽酸反響?如何反響?判別以下反響能否是氧化復原反響判別以下反響能否是氧化復原反響Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuZn + 2HCl =ZnCl2 + H2+20+20+6-2+6-

51、200+2+1-1-1是是是是化合價升高,氧化反響化合價升高,氧化反響化合價升高,氧化反響化合價升高,氧化反響化合價降低,復原反響化合價降低,復原反響化合價降低,復原反響化合價降低,復原反響H Cl+17+1+1+17H Cl+ - H2 + Cl2 = 2HClHClHCl化合價的升降化合價的升降共用電子對的偏移共用電子對的偏移點燃點燃思思 考考我們能否方便直觀的顯示出氧化復原反響中的我們能否方便直觀的顯示出氧化復原反響中的電子轉移情況呢?電子轉移情況呢?我我MnO2 + 4HCl= MnCl2 + Cl2 + 2H2O化合價降低、被復原、得到化合價降低、被復原、得到12e-化合價升高、被氧化、失去化合價升高、被氧化、失去2e-雙線橋表示雙線橋表示法法氧化復原反響中的電子轉移情況表示方法氧化復原反響中的電子轉移情況表示方

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