第一篇：高中化学选修4《化学反应原理》知识点总结
《化学反应原理》知识点总结
第一章：化学反应与能量变化
1、反应热与焓变：△H=H(产物)-H(反应物)
2、反应热与物质能量的关系
3、反应热与键能的关系
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
4、常见的吸热、放热反应 ⑴常见的放热反应：
①活泼金属与水或酸的反应
②酸碱中和反应
③燃烧反应
④多数的化合反应⑤铝热反应
⑵常见的吸热反应
①多数的分解反应
②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O ③ C(s)+ H2O(g)CO+H2
④CO2+ C2 CO
5、反应条件与吸热、放热的关系：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而取决与反应物和产物具有的总能量（或焓）的相对大小。
6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几点： ①放热反应△H为“-”，吸热反应△H为“+”，△H的单位为kJ/mol ②反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此应注意△H的测定条件；绝大多数化学反应的△H是在298K、101Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是分数或小数。必须注明物质的聚集状态，热化学方程式是表示反应已完成的数量，所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应；当反应逆向进行时，反应热数值相等，符号相反。
7、利用盖斯定律进行简单的计算
8、电极反应的书写：
活性电极：电极本身失电子
⑴电解：阳极：（与电源的正极相连）发生氧化反应
惰性电极：溶液中阴离子失电子（放电顺序：I->Br->Cl->OH-）
阴极:（与电源的负极相连）发生还原反应，溶液中的阳离子得电子
（放电顺序：Ag+>Cu2+>H+）
注意问题：①书写电极反应式时，要用实际放电的离子来表示 ②电解反应的总方程式要注明“通电”
③若电极反应中的离子来自与水或其他弱电解质的电离，则总反应离子方程式中要用化学式表示
⑵原电池：负极：负极本身失电子，M→Mn+ +ne-
① 溶液中阳离子得电子
Nm++me-→N
正极：
2H++2e-→H2↑
②负极与电解质溶液不能直接反应：O2+4e-+2H2O→4OH-（即发生吸氧腐蚀）书写电极反应时要注意电极产物与电解质溶液中的离子是否反应，若反应，则在电极反应中应写最终产物。
9、电解原理的应用：
⑴氯碱工业：阳极(石墨):2Cl-→Cl2+2e-(Cl2的检验：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近出气口，试纸变蓝，证明生成了Cl2)。
阴极：2H++2e-→H2↑（阴极产物为H2、NaOH。现象（滴入酚酞）：有气泡逸出，溶液变红）。⑵铜的电解精炼：电极材料：粗铜做阳极，纯铜做阴极。电解质溶液：硫酸酸化的硫酸铜溶液
⑶电镀：电极材料：镀层金属做阳极（也可用惰性电极做阳极），镀件做阴极。电解质溶液是用含有镀层金属阳离子的盐溶液。
10、化学电源
⑴燃料电池：先写出电池总反应（类似于可燃物的燃烧）；
再写正极反应（氧化剂得电子，一般是O2+4e-+2H2O→4OH-（中性、碱性溶液）O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液)。负极反应=电池反应-正极反应（必须电子转移相等）
⑵充放电电池：放电时相当于原电池，充电时相当于电解池（原电池的负极与电源的负极相连，做阴极，原电池的正极与电源的正极相连，做阳极），11、计算时遵循电子守恒，常用关系式：2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-
12、金属腐蚀：电解阳极引起的腐蚀>原电池负极引起的腐蚀>化学腐蚀>原电池正极>电解阴极
钢铁在空气中主要发生吸氧腐蚀。负极：2Fe→2Fe 2++4e-
正极：O2+4e-+2H2O→4OH-
总反应：2Fe + O2+2H2O＝2Fe(OH)2
第二章：化学反应的方向、限度和速度
1、反应方向的判断依据：△H-T△S<0,反应能自发进行；△H-T△S=0，反应达到平衡状态
△H-T△S>0反应不能自发。该判据指出的是一定条件下，自发反应发生的可能性，不能说明实际能否发生反应（计算时注意单位的换算）课本P40T3
2、化学平衡常数：
①平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数越大，说明反应进行的越完全。②纯固体或纯溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式
③平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，单位与方程式的书写形式一一对应。对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数
④化学平衡常数受温度影响，与浓度无关。温度对化学平衡的影响是通过影响平衡常数实现的。温度升高，化学平衡常数增大还是减小与反应吸放热有关。
3、平衡状态的标志：①同一物质的v正=v逆
②各组分的物质的量、质量、含量、浓度（颜色）保持不变
③气体的总物质的量、总压强、气体的平均分子量保持不变只适用于△vg≠0的反应④密度适用于非纯气体反应或体积可变的容器
4、惰性气体对化学平衡的影响
⑴恒压时充入惰性气体，体积必增大，引起反应体系浓度的减小，相当于减压对平衡的影响 ⑵恒容时充入惰性气体，各组分的浓度不变，速率不变，平衡不移动
⑶对于△vg=0的可逆反应，平衡体系中加入惰性气体，恒容、恒压下平衡都不会移动
5、⑴等效平衡：①恒温恒压，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，浓度相同，转化率相同。②恒温恒容，△vg=0的反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，转化率相同。
⑵等同平衡：恒温恒容，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量与最初加入的物质的量相同，均可达到等同平衡；平衡时各组分的物质的量相同，百分含量相同，浓度相同。
6、充气问题：以aA(g)+bB(g)cC(g)⑴只充入一种反应物，平衡右移，增大另一种反应物的转化率，但它本身的转化率降低 ⑵两种反应物按原比例充，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡
⑶初始按系数比充入的反应物或只充入产物，平衡时再充入产物，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡 化学反应速率: 速率的计算和比较；浓度对化学速率的影响（温度、浓度、压强、催化剂）； V-t图的分析
第三章
物质在水溶液中的行为
1、强弱电解质：
⑴强电解质：完全电离，其溶液中无溶质分子，电离方程式用“＝”，且一步电离；强酸、强碱、大多数盐都属于强电解质。
⑵弱电解质：部分电离，其溶液中存在溶质分子，电离方程式用“”，多元弱酸的电离方程式分步写，其余的弱电解质的电离一步完成；弱酸、弱碱、水都是弱电解质。
⑶常见的碱：KOH、NaOH、Ca(OH)
2、Ba(OH)2是强碱，其余为弱碱；
常见的酸：HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是强酸，其余为弱酸；
注意：强酸的酸式盐的电离一步完成，如：NaHSO4=Na++H++SO42-，而弱酸的酸式盐要分步写，如：NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3-CO32-+H+
2、电离平衡
⑴ 电离平衡是平衡的一种，遵循平衡的一般规律。温度、浓度、加入与弱电解质相同的离子或与弱电解质反应的物质，都会引起平衡的移动
⑵ 电离平衡常数（Ka或Kb）表征了弱电解质的电离能力，一定温度下，电离常数越大，弱电解质的电离程度越大。Ka或Kb是平衡常数的一种，与化学平衡常数一样，只受温度影响。温度升高，电离常数增大。
3、水的电离：
⑴ H2OH++OH-，△H>0。升高温度、向水中加入酸、碱或能水解的盐均可引起水的电离平衡的移动。
⑵ 任何稀的水溶液中，都存在，且[H+]·[OH-]是一常数，称为水的离子积（Kw）；Kw是温度常数，只受温度影响，而与H+或OH-浓度无关。
⑶ 溶液的酸碱性是H+与OH-浓度的相对大小，与某一数值无直接关系。
⑷ 当溶液中的H+ 浓度≤1mol/L时，用pH表示。
无论是单一溶液还是溶液混合后求pH，都遵循同一原则：若溶液呈酸性，先求c(H+);若溶液呈碱性，先求c(OH-),由Kw求出c(H+)，再求pH。
⑸向水中加入酸或碱，均抑制水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)<10-7mol/L，但
c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如某溶液中水电离的c(H+)=10-13mol/L，此时溶液可能为强酸性，也可能为强碱性，即室温下，pH=1或13 向水中加入水解的盐，促进水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)>10-7mol/L，如某溶液中水电离的c(H+)=10-5mol/L，此时溶液为酸性，即室温下，pH=5，可能为强酸弱碱盐溶液。
4、盐的水解
⑴在溶液中只有盐电离出的离子才水解。本质是盐电离出的离子与水电离出H+或OH-结合生成弱电解质，使H+或OH-的浓度减小，从而促进水的电离。
⑵影响因素：①温度：升温促进水解
②浓度：稀释促进水解 ③溶液的酸碱性④ 同离子效应 ⑷水解方程式的书写：
①单个离子的水解：一般很微弱，用，产物不标“↑”“↓”；多元弱酸盐的水解方程式要分步写 ②双水解有两种情况：Ⅰ水解到底，生成气体、沉淀，用＝，标出“↑”“↓”。Ⅱ部分水解，无沉淀、气体，用，产物不标“↑”“↓”；
⑸ 盐类水解的应用：①判断溶液的酸碱性
②判断盐溶液中的离子种类及其浓度大小
③判断离子共存
④加热浓缩或蒸干某些盐溶液时产物的判断，如AlCl3溶液
⑤某些盐溶液的保存与配制，如FeCl3溶液
⑥某些胶体的制备，如Fe(OH)3胶体
⑦解释生产、生活中的一些化学现象，如明矾净水、化肥的施用等。（解释时规范格式：写上对应的平衡-----条件改变平衡移动-----结果）
5、沉淀溶解平衡：
⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n。
①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不改变Ksp。②对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。⑵ Q>Ksp,有沉淀生成；Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q ⑶ 一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。如锅垢中Mg(OH)2的生成，工业中重金属离子的除去。 6、离子反应： ⑴ 与量有关的离子方程式的书写：设量少的物质物质的量为1mol，与另一过量的物质充分反应。⑵ 离子共存推断题解答时应注意：①判断一种离子存在后，一定注意与之不共存的离子一定不存在；②前面加入的试剂对后面的鉴定是否有影响。 ⑶ 离子（或物质）检验的一般步骤：取少量——加试剂——观现象——定结论。 必修4 第一章 化学反应与能量 一、焓变 反应热 1．反应热的定义 2．焓变的意义 （1）符号 （2）单位 3.焓变产生原因 化学键断裂—— 热 化学键形成—— 热 放热反应(放热>吸热)△H 为“-” 或△H <0 吸热反应（吸热>放热）△H 为“+” 或△H >0 4.可直接测量，测量仪器叫量热计。☆ 常见的放热反应：（6个） ☆ 常见的吸热反应：（4个） 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点（5条） 三、燃烧热 1．概念 2.注意事项（4条）①研究条件 ②反应程度 ③燃烧物的物质的量 ④研究内容 四、中和热 1．概念 2．强酸与强碱的中和反应其实质是什么，其热化学方程式为 3．弱酸或弱碱参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol的原因4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容 2.盖斯定律的应用 本章难点点拨： 难点一：焓变及其计算 难在：不能全面把握焓变要素，不能把方程与焓变对应 起来 难在：吸放与“+、-”，反应方向、状态变化与焓变的关系 解决规律小结： 1、方程加，焓变加，方程减，焓变减。 2、反应的向变符不符：方向不同，焓变变号。 3、质变对不对：反应前后物质不同，焓变值不同。 4、态变符不符：状态不同，焓变值不同。晶型不同，焓变不同。 5、量变配不配（焓变符号、焓变值、焓变单位）：焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全反应的，但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。 6、反应条件符不符：如燃烧热对应于101kPa、25℃ 难点二：反应方向——（恒压条件下）焓变、熵变以及温度对反应方向的影响 难在: 1、ΔH和 ΔS的理解 2、反应方向判椐的理解和应用 ΔH-T ΔS<0，反应能自发进行 ΔH-T ΔS=0，反应达到平衡 ΔH-T ΔS>0，反应不能自发进行 3、易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系 第二章 化学反应速率和化学平衡 必修4 一、化学反应速率 1.化学反应速率（v）⑴ 定义 ⑵ 表示方法 ⑶ 计算公式及单位 ⑷ 影响因素： ① 决定因素（内因）② 条件因素（外因） 2.外界条件对化学反应速率影响的变化规律 ① 反应物的浓度 ② 反应物的压强 ③ 反应物的温度 ④ 催化剂 3.注意事项（5条） 二、化学平衡 （一）1.定义 2、化学平衡的特征 3、判断平衡的依据--判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据 （二）影响化学平衡移动的因素 1、浓度对化学平衡移动的影响 ① 影响规律 ② 增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，平衡移动方向 2、温度对化学平衡移动的影响 3、压强对化学平衡移动的影响 4、催化剂对化学平衡的影响 5、勒夏特列原理（平衡移动原理） 三、化学平衡常数 （一）定义 及符号 （二）使用化学平衡常数K应注意的问题 （三）化学平衡常数K的应用 1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明什么 K值越小，说明什么 2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）Q〈 K 表示什么意思 Q = K 表示什么意思 Q 〉K 表示什么意思 3、利用K值可判断反应的热效应 若温度升高，K值增大，则正反应为 热反应 若温度升高，K值减小，则正反应为 热反应 四、等效平衡 1、概念 2、分类 （1）定温，定容条件下的等效平衡（2）定温，定压的等效平衡 五、化学反应进行的方向 1、反应熵变与反应方向：（1）熵的概念及符号、单位（2）什么叫做叫做熵增加原理 （3）同一物质，在气、液、固时的熵 2、反应方向判断依据 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： ΔH-TΔS〈0 ΔH-TΔS=0 ΔH-TΔS〉0 必修4 本章难点点拨 难点一：化学反应速率——表示和影响因素 难在: 大小比较，用活化能、有效碰撞理论解释 规律索引： 1、速率比等于系数比，相等；速率比高出系数比，速率大；速率比低于系数比，速率小 2、速率测量实验的原理：围绕测物质的浓度变化，围绕测反应时间。 3、用活化能、有效碰撞理论理解影响速率的因素必须要注意思路 难点二：反应限度——化学平衡的定义、平衡常数的计算、影响化学平衡的因素 难在: 1、化学平衡状态的识别 2、平衡常数及其计算,转化率、产率计算 3、影响化学平衡的因素的定性定量解释 4、等效平衡 解题对策： 1、化学平衡的定义抓住“反向速率比等于系数比”的标志 2、理解平衡常数、转化率、产率的定义,注重在方程式中用变化量计算转变为用起始量和平衡量表达变化量进行计算的训练.3、定性定量解释影响化学平衡的因素加强训练，提高对这类知识的熟练程度。 4、理解等效平衡，务必理解清晰。 5、熟练掌握解决化学反应速率和化学平衡的简单计算问题的模式——三阶段法 第三章 水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 1、电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的定义会区分 2、电解质与非电解质本质区别 3、电离平衡的定义 4、影响电离平衡的因素 ① 温度 ② 浓度 ③ 同离子效应 ④ 其他外加试剂 5、电离方程式的书写：弱酸、弱碱、水、强电解质、酸式盐 6、电离常数定于及表示方 7、影响因素： 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡 ① 水的离子积的定义 ② 25℃时水的离子积常数 ③ 影响水的离子积常数的因素 2、水电离特点 3、影响水电离平衡的外界因素： ①酸、碱 ②温度 ③易水解的盐 4、溶液的酸碱性和pH： （1）pH （2）pH的测定方法及注意事项 三、混合液的pH值计算方法公式 1、强酸与强酸的混合 2、强碱与强碱的混合 3、强酸与强碱的混合 必修4 四、稀释过程溶液pH值的变化规律： 1、强酸溶液：稀释10n倍时 2、弱酸溶液：稀释10n倍时 3、强碱溶液：稀释10n倍时 4、弱碱溶液：稀释10n倍时 5、溶液，稀释时pH如何变化 五、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律 1、若等体积混合 pH1+pH2=14 pH1+pH2≥15 pH1+pH2≤132、若混合后显中性 pH1+pH2=14 V酸：V碱 pH1+pH2≠14 V酸：V碱 六、酸碱中和滴定： 1、中和滴定的原理 2、中和滴定的操作过程： ① 仪器 ② 药品 ③ 步骤 ④ 试验过程 3、酸碱中和滴定的误差分析 七、盐类的水解 1、盐类水解 2、水解的实质 3、盐类水解规律： 4、盐类水解的特点 5、影响盐类水解的外界因素 6、酸式盐溶液的酸碱性： HSO4- HSO3-、H2PO4- HCO3-、HS-、HPO42- 7、双水解反应的定义 8、盐类水解的应用： 八、溶液中微粒浓度的大小比较 ☆☆基本原则：抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系： ①电荷守恒 ②物料守恒 ③质子守恒 九、难溶电解质的溶解平衡 1、难溶电解质的定义 2、溶解平衡方程式的书写 4、沉淀的溶解的方法 5、沉淀的转化： 6、溶度积（KSP） ① 定义 ② 表达式 ③ 影响因素： ④ 溶度积规则 QC（离子积）〉 KSP QC = KSP QC 〈 KSP 本章难点点拨： 难点一：弱电解质的电离，溶液中的离子浓度大小（定性、定量）难在： 1、弱电解质溶液中离子浓度要根据电离平衡常数或电离度计算，不容易。 2、水的离子积的理解 3、酸碱溶液中H +、OH-离子浓度较小时不能忽视水的电离。 4、c(H+)化pH、c(OH-)化pOH 必修4 解决方向： +- 1、(H)、c(OH)→pH、pOH 思路的总结(1)先将浓度取负对数,再整理(2)先将浓度整理,再取负对数 -PH-POH(3)先将pH、pOH化为10、10 ,再整理。难点六：难溶电解质的溶解平衡,难溶物的转化 难在: 1、离子积与溶度度积的相对大小判断沉淀是溶解还是生成 2、沉淀转化涉及多平衡计算与分析 处理方略：控制扩展与加深。本考点在历年高考中考察比重不大，但近两年的高考中对计算能力的要求提高，故不排除会在此处开发题型。对此难点的挖掘要注意尺度，不可太深。 第四章 电化学基础 第一节 原电池 原电池： 1、概念 2、组成条件 3、电子流向 4、电极反应：以锌铜原电池为例 5、正、负极的判断： 第二节 化学电池 一、一次电池 1、常见一次电池 二、二次电池 1、二次电池 2、电极反应：铅蓄电池 为例 三、燃料电池 1、燃料电池定义 2、电极反应--以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 3、燃料电池的优点 四、废弃电池的处理：回收利用 第三节 电解池 一、电解原理 1、电解池定义：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽 2、电子流向： （电源）负极 （电解池）阴极 （离子定向运动）电解质溶液 （电解池）阳极 （电源）正极 3、什么是阴阳极 4、电解CuCl2溶液的电极反应： 5、放电顺序： ① 阳离子放电顺序 ② 阴离子的放电顺序 二、电解原理的应用 1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气 2、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法 3、电极、电解质溶液的选择 4、电镀应用之一：铜的精炼 阳极： 阴极： 电解质溶液： 6、电冶金（1）、电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝（2）、电解氯化钠： 第四节 金属的电化学腐蚀和防护 必修4 一、金属的电化学腐蚀 1、金属腐蚀的分类： 2、化学腐蚀与电化腐蚀的比较 3、金属腐蚀的本质：都是金属原子失去电子而被氧化的过程 5、电化学腐蚀的分类： ① 析氢腐蚀 ② 吸氧腐蚀 6、金属腐蚀快慢的规律 7、防腐措施由好到坏的顺序如下： 二、金属的电化学防护 1、利用原电池原理进行金属的电化学防护 （1）、牺牲阳极的阴极保护法 （2）、外加电流的阴极保护法 2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金 3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等 本章难点点拨： 高中化学中电化学的的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数学生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。常见的几种考查题型如下： 题型一：新型电池“放电”时正极、负极的判断 知识基础：在Zn－Cu(稀硫酸)原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼 2＋＋－的金属材料或非金属材料作正极。负极：Zn－2e－―→Zn；正极：2H＋2e―→H2↑。解题指导： 新型电池中元素化合价降低的物质 正极材料发生还原反应的物质 元素化合价升高的物质 负极材料 发生氧化反应的物质 ＋ 题型二：新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写 知识基础：铅蓄电池[Pb－PbO2(H2SO4溶液)]电极反应的书写： 负极：①Pb－2e―→Pb2；②Pb2＋SO2→PbSO4。把二者合起来，即负极4― － ＋ ＋ － 反应式：Pb－2e＋SO2→PbSO4。4― － － 正极：PbO2得电子变为Pb2，①PbO2＋2e＋4H―→Pb2＋2H2O；Pb2跟SO2 4＋ － ＋ ＋ － 结合生成PbSO4，②Pb2＋SO2→PbSO4。把二者合起来，即正极反应式：PbO2＋2e＋4H＋4― ＋ － － ＋ SO2→PbSO4＋2H2O。4― － 总反应式＝正极反应式＋负极反应式，即：PbO2＋Pb＋4H＋2SO24===2PbSO4 ＋ － ＋2H2O。 解题指导：首先分析物质得失电子的情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应—较简单一极电极反应式＝较复杂一极电极反应式的方法解决。题型三：新型电池“充电”时阴极、阳极的判断 知识基础：充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池： 必修4 解题指导：首先应搞明白原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极，阴极接负极的原理，进行分析。 题型四：新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断 知识基础：原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，如Zn－Cu(稀H2SO4)电池中： H移向Cu极；SO24移向Zn极。电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳＋－极，符合 带电微粒在电场中的运动规律。 解题指导：首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。 高中化学选修4知识点归纳总结 第一章 化学反应与能量 一、焓变 反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号： △H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热 化学键形成——放热放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H 为―—‖或△H <0吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为―+‖或△H >0☆ 常见的放热反应：① 所有的燃烧反应 ② 酸碱中和反应 ③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应 ⑤ 生石灰和水反应 ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆ 常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl ② 大多数的分解反应 ③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 ④ 铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。※注意以下几点：①研究条件：101 kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。③燃烧物的物质的量：1 mol④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，ΔH=－57.3kJ/mol3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章 化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率1.化学反应速率（v）⑴ 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵ 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L?s）⑷ 影响因素：① 决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）② 条件因素（外因）：反应所处的条件 外因对化学反应速率影响的变化规律 条件变化 反应物的浓度 大 减小 气体反应物的压强 大 减 单位体积里的总数目减少，百分数不变 减小 增 单位体积里的总数目增多，百分数不变 增大 单位体积里的总数目减少，百分数不变 减小 增 活化分子的量的变化 单位体积里的总数目增多，百分数不变 反应速率的变化 增大 小 反应物的温度 高 降低 反应物的催化剂 用 撤去 其他 剂等 ※注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。（2）、惰性气体对于速率的影响 ①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 二、化学平衡 （一）1.定义：化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种―平衡‖，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。 2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）等（同一物质的正逆反应速率相等）动（动态平衡）定（各物质的浓度与质量分数恒定）变（条件改变，平衡发生变化） 3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据 例举反应 mA(g)+nB(g)C(g)+qD(g)①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 混合物体系中 各成分的含量 ④总体积、总压力、总物质的量一定 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则正、逆反应 速率的关系 ③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)④在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定） 压强 ②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定） 不一定平衡平衡 不一定平衡 不一定平衡 V(正)=V(逆) 不一定平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡平衡平衡 光，电磁波，超声波，固体反应物颗粒的大小，溶 有影响 百分数剧减，单位体积里的总数目剧减 剧减 使 百分数剧增，单位体积里的总数目剧增 剧增 百分数减少，单位体积里的总数目减少 减小 升 百分数增大，单位体积里的总数目增多 增大 平衡 平衡 混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时 ②Mr一定时，但m+n=p+q时 平衡 不一定平衡平衡 不一定平衡平衡 温度 体系的密度 其他 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）密度一定 如体系颜色不再变化等 （二）影响化学平衡移动的因素 1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。 3、压强对化学平衡移动的影响影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。 三、化学平衡常数 （一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号：K （二）使用化学平衡常数K应注意的问题： 1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。 2、K只与温度（T）关，与反应物或生成物的浓度无关。 3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是―1‖而不代入公式。 4、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。 （三）化学平衡常数K的应用: 1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。 2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态;Q〉K:反应向逆反应方向进行 3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应＊ 四、等效平衡 1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。 2、分类（1）定温，定容条件下的等效平衡第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。（2）定温，定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。 五、化学反应进行的方向 1、反应熵变与反应方向：（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S.单位：J???mol-1?K-1(2)体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s) 2、反应方向判断依据 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： ΔH-TΔS〈0 反应能自发进行ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态ΔH-TΔS〉0 反应不能自发进行注意：（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行（2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行 第三章 水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 1、定义：电解质：在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。非电解质：在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。 强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质。 弱电解质： 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。 2、电解质与非电解质本质区别： 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 注意：①电解质、非电解质都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物（如BaSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4 为强电解质）——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。 3、电离平衡：在一定的条件下，当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成 时，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡。 4、影响电离平衡的因素： A、温度：电离一般吸热，升温有利于电离。 B、浓度：浓度越大，电离程度 越小 ；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。C、同离子效应：在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质，会 减弱 电离。D、其他外加试剂：加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时，有利于电离。 9、电离方程式的书写：用可逆符号 弱酸的电离要分布写（第一步为主） 10、电离常数：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数，（一般用Ka表示酸，Kb表示碱。） 表示方法：AB11、影响因素： a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。 b、电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响，在室温下一般变化不大。C、同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。如：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO A++B-Ki=[ A+][ B-]/[AB] 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡：: 水的离子积：KW = c[H+]·c[OH-] 25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L;KW = [H+]·[OH-] = 1*10-14 注意：KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定 KW不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐） 2、水电离特点：（1）可逆（2）吸热（3）极弱 3、影响水电离平衡的外界因素： ①酸、碱 ：抑制水的电离 KW〈1*10-14 ②温度：促进水的电离（水的电离是 吸 热的）③易水解的盐：促进水的电离 KW 〉 1*10-14 4、溶液的酸碱性和pH： （1）pH=-lgc[H+]（2）pH的测定方法： 酸碱指示剂—— 甲基橙、石蕊、酚酞。 变色范围：甲基橙 3.1~4.4（橙色）石蕊5.0~8.0（紫色）酚酞8.2~10.0（浅红色）pH试纸 —操作 玻璃棒蘸取未知液体在试纸上，然后与标准比色卡对比即可。 注意：①事先不能用水湿润PH试纸；②广泛pH试纸只能读取整数值或范围 三、混合液的pH值计算方法公式 1、强酸与强酸的混合：（先求[H+]混：将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积，再求其它）[H+]混 =（[H+]1V1+[H+]2V2）/（V1+V2） 2、强碱与强碱的混合：（先求[OH-]混：将两种酸中的OH离子物质的量相加除以总体积，再求其它）[OH-]混＝（[OH-]1V1+[OH-]2V2）/（V1+V2）(注意 :不能直接计算[H+]混) 3、强酸与强碱的混合：（先据H+ + OH-==H2O计算余下的H+或OH-，①H+有余，则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混；OH-有余，则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混，再求其它） 四、稀释过程溶液pH值的变化规律： 1、强酸溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原+ n（但始终不能大于或等于7） 2、弱酸溶液：稀释10n倍时，pH稀〈pH原+n（但始终不能大于或等于7） 3、强碱溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原－n（但始终不能小于或等于7） 4、弱碱溶液：稀释10n倍时，pH稀〉pH原－n（但始终不能小于或等于7） 5、不论任何溶液，稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后pH均接近7 6、稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快。 五、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律 1、若等体积混合 pH1+pH2=14 则溶液显中性pH=7 pH1+pH2≥15 则溶液显碱性pH=pH2-0.3 pH1+pH2≤13 则溶液显酸性pH=pH1+0.3 2、若混合后显中性 pH1+pH2=14 V酸：V碱=1：1 pH1+pH2≠14 V酸：V碱=1：10〔14-（pH1+pH2）〕 六、酸碱中和滴定： 1、中和滴定的原理 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 实质：H++OH—=H2O 即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等。 2、中和滴定的操作过程： （1）仪②滴定管的刻度，O刻度在 上，往下刻度标数越来越大，全部容积 大于 它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱），也不得中途向滴定管中添加。②滴定管可以读到小数点后 一位。 （2）药品：标准液；待测液；指示剂。（3）准备过程： 准备：检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。（洗涤：用洗液洗→检漏：滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗（或待测液洗）→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)（4）试验过程 3、酸碱中和滴定的误差分析 误差分析：利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析 式中：n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c——酸或碱的物质的量浓度； V——酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则： c碱= 上述公式在求算浓度时很方便，而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化，因为在滴定过程中c酸为标准酸，其数值在理论上是不变的，若稀释了虽实际值变小，但体现的却是V酸的增大，导致c酸偏高；V碱同样也是一个定值，它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的，当在实际操作中碱液外溅，其实际值减小，但引起变化的却是标准酸用量的减少，即V酸减小，则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述，当用标准酸来测定碱的浓度时，c碱的误差与V酸的变化成正比，即当V酸的实测值大于理论值时，c碱偏高，反之偏低。 同理，用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。 七、盐类的水解（只有可溶于水的盐才水解） 1、盐类水解：在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 2、水解的实质： 水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离，是平衡向右移动，促进水的电离。 3、盐类水解规律： ①有 弱 才水解，无弱不水解，越弱越水解；谁 强显谁性，两弱都水解，同强显中性。 ②多元弱酸根，浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大，碱性更强。(如:Na2CO3 ＞NaHCO3) 4、盐类水解的特点：（1）可逆（与中和反应互逆）（2）程度小（3）吸热 5、影响盐类水解的外界因素： ①温度：温度越 高 水解程度越大（水解吸热，越热越水解）②浓度：浓度越小，水解程度越 大（越稀越水解） ③酸碱：促进或抑制盐的水解（H+促进 阴离子 水解而 抑制 阳离子水解；OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解） 6、酸式盐溶液的酸碱性： ①只电离不水解：如HSO4-显 酸 性 ②电离程度＞水解程度，显 酸 性（如: HSO3-、H2PO4-）③水解程度＞电离程度，显 碱 性（如：HCO3-、HS-、HPO42-） 7、双水解反应： （1）构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。双水解反应相互促进，水解程度较大，有的甚至水解完全。使得平衡向右移。 （2）常见的双水解反应完全的为：Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)；S2-与NH4+；CO32-(HCO3-)与NH4+其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡，如：2Al3+ + 3S2-+ 6H2O == 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑ 8、盐类水解的应用： 水解的应用 1、净水 实例 明矾净水 原理 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 2、去油污 用热碱水冼油污物品 CO32-+H2O HCO3-+OH- ①配制FeCl3溶液时常加 3、药品的保存 入少量盐酸 ②配制Na2CO3溶液时常加入少量NaOH Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ CO32-+H2O HCO3-+OH- 若不然，则： 由MgCl2·6H2O制无水 4、制备无水盐 MgCl2 在HCl气流中加热 MgCl2·6H2O Mg(OH)2+2HCl+4H2O Mg(OH)2 MgO+H2O 用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合 5、泡沫灭火器 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 6、比较盐溶液中离子浓度的大小 比较NH4Cl溶液中离子浓度的大小 NH4++H2O NH3·H2O+H+ c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)- 9、水解平衡常数（Kh） 对于强碱弱酸盐：Kh =Kw/Ka(Kw为该温度下水的离子积，Ka为该条件下该弱酸根形成的弱酸的电离平衡常数)对于强酸弱碱盐：Kh =Kw/Kb（Kw为该温度下水的离子积，Kb为该条件下该弱碱根形成的弱碱的电离平衡常数） 电离、水解方程式的书写原则 1、多元弱酸（多元弱酸盐）的电离（水解）的书写原则：分步书写 注意：不管是水解还是电离，都决定于第一步，第二步一般相当微弱。 2、多元弱碱（多元弱碱盐）的电离（水解）书写原则：一步书写 八、溶液中微粒浓度的大小比较 ☆☆基本原则：抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系： ①电荷守恒：:任何溶液均显电 中 性，各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和＝各阴离子浓度与其所带电荷数的乘积之和 ②物料守恒:（即原子个数守恒或质量守恒） 某原子的总量(或总浓度)＝其以各种形式存在的所有微粒的量(或浓度)之和 ③质子守恒：即水电离出的H+浓度与OH-浓度相等。 九、难溶电解质的溶解平衡 1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识（1）溶解度 小于 0.01g的电解质称难溶电解质。 （2）反应后离子浓度降至1*10-5以下的反应为完全反应。如酸碱中和时[H+]降至10-7mol/L<10-5mol/L，故为完全反应，用―=‖，常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10-5mol/L，故均用―=‖。 （3）难溶并非不溶，任何难溶物在水中均存在溶解平衡。 （4）掌握三种微溶物质：CaSO4、Ca(OH) 2、Ag2SO4（5）溶解平衡常为吸热，但Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减少。 （6）溶解平衡存在的前提是：必须存在沉淀，否则不存在平衡。 2、溶解平衡方程式的书写 注意在沉淀后用(s)标明状态，并用― ‖。如：Ag2S(s)2Ag+(aq）+ S2-(aq) 3、沉淀生成的三种主要方式 （1）加沉淀剂法：Ksp越小（即沉淀越难溶），沉淀越完全；沉淀剂过量能使沉淀更完全。 （2）调pH值除某些易水解的金属阳离子：如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。 （3）氧化还原沉淀法： （4）同离子效应法 4、沉淀的溶解： 沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。常采用的方法有：①酸碱；②氧化还原；③ 沉淀转化。 5、沉淀的转化： 溶解度大的生成溶解度小的，溶解度小的生成溶解度 更小 的。 如：AgNO3 AgCl(白色沉淀)AgBr（淡黄色）AgI（黄色）Ag2S（黑色） 6、溶度积（KSP） 1、定义：在一定条件下，难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、表达式：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)KSP= [c(An+)]m ?[c(Bm-)]n 3、影响因素： 外因：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 4、溶度积规则 QC（离子积）〉KSP 有沉淀析出 QC= KSP平衡状态 QC〈KSP 饱和，继续溶解 第四章 电化学基础 第一节 原电池 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路： 负 极——导线—— 正 极 内电路：盐桥中 阴 离子移向负极的电解质溶液，盐桥中 阳 离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极： 氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极： 还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向 负极流入正极（3）从电流方向 正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①__溶解的一极为负极② 增重或有气泡一极为正极 第二节 化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类： 一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb＋－2e-＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋ 阳极： PbSO4＋2e-＝Pb＋ 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池 1、燃料电池： 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e-=4H+ 正极：O2＋4e-+4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时： 负极： 2H2＋4OH-－4e-＝4H2O 正极：O2＋2H2O＋4 e-＝4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为： 负极：CH4＋10OH－－8e--＝ ＋7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e-＝8OH-。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 四、废弃电池的处理：回收利用 第三节 电解池 一、电解原理 1、电解池： 把电能转化为化学能的装置 也叫电解槽 2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程 3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 4、电子流向： （电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极 5、电极名称及反应： 阳极：与直流电源的 正极 相连的电极，发生 氧化 反应 阴极：与直流电源的 负极 相连的电极，发生 还原 反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应： 阳极： 2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极： Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式： CuCl2 =Cu+Cl2 ↑ 7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结：电解反应离子方程式书写： 放电顺序： 阳离子放电顺序 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序 是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时：电极本身溶解放电 注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。 电解质水溶液点解产物的规律 类型 电极反应特点 实例 对象 电解 度 分解电解质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 CuCl2 HCl 质 电解 减小 大 --- Cl2 放H2生成碱型 阴极：水放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 解质 生成新电 大 生 氧化 增 HCl 增 Cu 电解质浓 pH 原 HCl 电解质溶液复放氧阴极：电解质阳离子放电 CuSO4 电解生酸型 阳极：水放O2生酸 质和水 成新电解质 小 增大 小 大 减铜 电解水型 阴极：4H+4e-== 2H2 ↑ 阳极：4OH-4e-== O2↑+ 2H2O NaOH 水 增水 H2SO4 减 Na2SO4 变 上述四种类型电解质分类： （1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐 （2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐 二、电解原理的应用 1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气 （1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法（2）、电极、电解质溶液的选择： 阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M— ne== M 电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液 镀铜反应原理 阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液（3）、电镀应用之一：铜的精炼 阳极：粗铜；阴极： 纯铜电解质溶液： 硫酸铜 3、电冶金 （1）、电冶金：使矿石中的 金属阳离子 获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝 （2）、电解氯化钠： 通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl == Na + + Cl-通直流电后：阳极：2Na+ + 2e-== 2Na 阴极：2Cl-— 2e-== Cl2↑ ☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律 （1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。 （2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。 （3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。 ☆ 原电池，电解池，电镀池的比较 原电池 性质 类别 定义 （装置特点）反应特征 装置特征 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属 电解池 电镀池 自发反应 无电源，两级材料不同 非自发反应 有电源，两级材料可同可不同 两电极连接直流电源 两电极插入电解质溶 非自发反应 有电源 形成条件 极 活动性不同的两1镀层金属接电源正极，待镀金属接负极；2电镀液必须含有镀层金属的离子 电解质溶液 形成闭合回路 电极名称 属 正极：较不活泼负极：较活泼金 液 形成闭合回路 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相 名称同电解，但有限制条件 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件 金属（能导电非金属）连 电极反应 负极：氧化反应，金属失去电子 阳极：氧化反应，溶阳极：金属电极失去电子 阴极：电镀液中阳离子得到电子 液中的阴离子失去电子，或 电极金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子的电氧腐蚀） 电子流向 负极→正极 电源负极→阴极 阴极：还原反应，溶子或者氧气得电子（吸液中的阳离子得到电子 同电解池 电源正极→阳极 溶液中带电粒子的移动 动 阴离子向负极移动 联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应 阳离子向正极移 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 同电解池 ☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图： 阳极(失)e-正极（得）e-负极（失）e-阴极（得） 第四节 金属的电化学腐蚀和防护 一、金属的电化学腐蚀（1）金属腐蚀内容： （2）金属腐蚀的本质：都是金属原子 失去 电子而被氧化的过程 条件 现象 本质 关系 电化腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触 有微弱的电流产生 较活泼的金属被氧化的过程 化学腐蚀 金属与非电解质直接接触 无电流产生 金属被氧化的过程 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重 （4）、电化学腐蚀的分类： 析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出 ①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）②电极反应：负极: Fe – 2e-= Fe2+ 正极: 2H+ + 2e-= H2 ↑ 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气 ①条件：中性或弱酸性溶液 ②电极反应：负极: 2Fe – 4e-= 2Fe2+ 正极: O2+4e-+2H2O = 4OH-总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2 生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成 Fe(OH)3，Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（铁锈主要成分）规律总结： 金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀 二、金属的电化学防护 1、利用原电池原理进行金属的电化学防护 （1）、牺牲阳极的阴极保护法 原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化 应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备 负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护 （2）、外加电流的阴极保护法 原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀 应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。 2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金 3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等（3）金属腐蚀的分类： 化学腐蚀— 金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 电化学腐蚀— 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 第二章化学反应速率和化学平衡 1、化学反应速率 （1）化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 （2）化学反应速率的表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。 某一物质A的化学反应速率的表达式为： 式中——某物质A的浓度变化，常用单位为mol·L-1。 ——某段时间间隔，常用单位为s,min,h。 υ——物质A的反应速率，常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·s-1等。 （3）化学反应速率的计算规律 ①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系 同一时间内，用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 ②化学反应速率的计算规律 同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。 （4）化学反应速率的特点 ①反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。 ②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 ③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。 小贴士：①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。 ②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表 面积（如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等）来加快反应速率。 ③对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。 2、化学反应速率的测量 （1）基本思路 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。 （2）测定方法 ①直接可观察的性质，如释放出气体的体积和体系的压强。 ②依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 ③在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 §4.1 原电池 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 §4.1 原电池 一、原电池实验探究 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ +2+ Zn+2H=Zn+H2↑ 为什么会产生电流呢？ 其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。 讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu） 实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 2＋ 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn（氧化） ＋ 正极（Cu）：2H＋2e＝H2↑（还原） 讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡 +2+ 总反应是：Zn+2H=Zn+H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？ 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 2、电解质溶液 3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？ 判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。 （1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠 （2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。 （3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉） （4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂） （5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中 思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？ 2+2+请将氧化还原反应 Zn + Cu = Cu + Zn设计成电池： 硫s硫酸铜 硫酸 硫酸铜 此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥 什么是盐桥？ 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理： 正极反应：得到电子（还原反应）负极反应：失去电子（氧化反应）总反应：正极反应+负极反应 想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式 例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合0物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在650C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式： • 负极反应式为：2CO+2CO3-4e-=4CO2 2-正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO3 电池总反应式：2CO+O2=2CO2 四、原电池中的几个判断 1.正极负极的判断： 正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极 思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负 电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动 练习：下列哪些装置能构成原电池？ 练习： 某原电池的总反应的离子方程式为： 3+2+ 2Fe+Fe == 3Fe，不能实现该反应的原电池组成是（） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 练习： 宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是：（）A．H2为正极，O2为负极 -B．电极反应（正极）：O2+2H2O+4e-=4OH -C．电极反应（负极）：2H2+4OH=4H2O-4e-D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应 练习： 下列关于原电池的叙述正确的是（） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极第二篇：选修4化学反应与原理知识点总结
第三篇：高中化学选修4知识点归纳总结
第四篇：高中化学选修4知识点
第五篇：人教版高中化学选修4《化学反应原理》教案：4.1 原电池
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