【文章內容簡介】 == Cl2↑ ☆ 規(guī)律總結： 原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律 （ 1）若無外接電源 ，又具備組成原電池的三個條件。 ① 有活潑性不同的兩個電極； ② 兩極用導線互相連接成直接插入連通的電解質溶液里； ③ 較活潑金屬與電解質溶液能發(fā)生氧化還原反應（有時是與水電離產生的 H+作用），只要同時具備這三個條件即為原電池。 （ 2）若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池或電鍍池；當陰極為金屬，陽極亦為金屬且與電解質溶液中的金屬離子屬同種元素時，則為電鍍池。 （ 3）若多個單池相互串聯(lián)，又有外接電源時，則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時，先選較活潑金屬電極為原電池的負極（電子輸出極）， 有關裝置為原電池，其余為電鍍池或電解池。 ☆ 原電池，電解池，電鍍池的比較 性質 類別 原電池 電解池 電鍍池 定義 （裝置特點） 將化學能轉變成電能的裝置 將電能轉變成化學能的裝置 應用電解原理在某些金屬表面鍍上一側層其他金屬 反應特征 自發(fā)反應 非自發(fā)反應 非自發(fā)反應 裝置特征 無電源，兩級材料不同 有電源，兩級材料可同可不同 有電源 形成條件 活動性不同的兩極 電解 質溶液 形成閉合回路 兩電極連接直流電源 兩電極插入電解質溶液 形成閉合回路 1 鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負極； 2 電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電極名稱 負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬（能導電非金屬） 陽極：與電源正極相連 陰極：與電源負極相連 名稱同電解，但有限制條件 陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 電極反應 負極：氧化反應，金屬失去電子 正極：還原反應，溶液中的陽離子的電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕） 陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失去電子，或電極金屬失電子 陰極：還原反應，溶液中的陽離子得到電子 陽極：金屬電極失去電子 陰極：電鍍液中陽離子得到電子 電子流向 負極 → 正極 電源負極 →陰極 電源正極 → 陽極 同電解池 溶液中帶電粒子的移動 陽離子向正極移動 陰離子向負極移動 陽離子向陰極移動 陰離子向陽極移動 同電解池 聯(lián)系 在兩極上都發(fā)生氧化反應和還原反應 ☆☆原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖： 陽極 (失 ) e 正極（得） e 負極（失） e 陰極（得） 金屬 的電化學腐蝕和防護 一、金屬的電化學腐蝕 （ 1）金屬腐蝕內容： （ 2）金屬腐蝕的本質：都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程 （ 3）金屬腐蝕的分類： 化學腐蝕 — 金屬和接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕 電化學腐蝕 — 不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。 化學腐蝕與電化腐蝕的比較 電化腐蝕 化學腐蝕 條件 不純金屬或合金與電解質溶液接觸 金屬與非電解質直接接觸 現(xiàn)象 有微弱 的電流產生 無電流產生 本質 較活潑的金屬被氧化的過程 金屬被氧化的過程 關系 化學腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴重 （ 4）、電化學腐蝕的分類： 析氫腐蝕 —— 腐蝕過程中不斷有氫氣放出 ① 條件：潮濕空氣中形成的水膜 ,酸性較強（水膜中溶解有 CO SO H2S 等氣體） ② 電極反應：負極 : Fe – 2e = Fe2+ 正極 : 2H+ + 2e = H2 ↑ 總式： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 吸氧腐蝕 —— 反應過程吸收氧氣 ① 條件：中性或弱酸性溶液 ② 電極反應： 負極 : 2Fe – 4e = 2Fe2+ 正極 : O2+4e +2H2O = 4OH 總式： 2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 離子方程式： Fe2+ + 2OH = Fe(OH)2 生成的 Fe(OH)2 被空氣中的 O2 氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3 脫去一部分水就生成 Fe2O3 x H2O（鐵銹主要成分） 規(guī)律總結： 金屬腐蝕快慢的規(guī)律： 在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下： 電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防腐措施的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序如下： 外接電源的陰極保護法＞犧牲負極的正極保護法＞有一般防腐條件的腐蝕＞無防腐條件的腐蝕 金屬的電化學防護 利用原電池原理進行金屬的電化學防護 （ 1）、犧牲陽極的陰極保護法 原理：原電池反應中，負極被腐蝕，正極不變化 應用：在被保護的鋼鐵設備上裝 上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護鋼鐵設備 負極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設備被保護 （ 2）、外加電流的陰極保護法 原理：通電，使鋼鐵設備上積累大量電子，使金屬原電池反應產生的電流不能輸送，從而防止金屬被腐蝕 應用：把被保護的鋼鐵設備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應。 改變金屬結構：把金屬制成防腐的合金 把金屬與腐蝕性試劑隔開：電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等 第四單元 太陽能、生物質能和氫能的利用 能源的分類： 形成條件 利用歷史 性質 一次能源 常規(guī)能源 可再生資源 水能、風能、生物質能 不可再生資源 煤、石油、天然氣等化石能源 新能源 可再生資源 太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣 不可再生資源 核能 二次能源 （一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源） 電能（水電、火電、核電）、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等 太陽能的利用方式：①光能→化學能 ②光能→熱能 ③光能→電能 生物質能的利用 生物質能來源于植物及其加工產品貯存的能量。 生物質能 源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點： ①可再生性 ②低污染性 ③廣泛的分布性 生物質能的利用方式： ① 直接燃燒 缺點 :生物質燃燒過程的生物質能的凈轉化效率在 20－ 40％之間。 （ C6H10O5)n +6n O2 → 6n CO2 +5n H2O 用含糖類、淀粉（ C6H10O5） n 較多的農作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。 ② 生物化學轉換 ③熱化學轉換 氫能的開發(fā)與利用 氫能的特點： ① 、是自然界存在最普遍的元素 ② 、發(fā)熱值 高③ 、氫燃燒性能好，點燃快 ④ 、氫本身無 毒⑤ 、氫能利用形 式⑥ 、 理想的清潔能源之一 專題三 有機化合物的獲得與應用 絕大多數(shù)含碳的化合物稱為 有機化合物 ，簡稱有機物。像 CO、 CO碳酸、碳酸鹽等少數(shù)化合物，由于它們的組成和性質跟無機化合物相似，因而一向把它們作為無機化合物。 烴 烴的定義：僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物，也稱為烴。 烴的分類： 飽和烴→烷烴（如：甲烷） 脂肪烴 (鏈狀 ) 烴 不飽和烴→烯烴（如：乙烯） 芳香烴 (含有苯環(huán) )（如：苯） 甲烷、乙烯和苯的性質比較： 有機物 烷烴 烯烴 苯及其同系物 通式 CnH2n+2 CnH2n —— 代表物 甲烷 (CH4) 乙烯 (C2H4) 苯 (C6H6) 結構簡式 CH4 CH2＝ CH2 或 (官能團 ) 結構特點 C－ C 單鍵， 鏈狀，飽和烴 C＝ C 雙鍵， 鏈狀，不飽和烴 一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵，環(huán)狀 空間結構 正四面體 六原子共平面 平面正六邊形 物理性質 無色無味的氣體，比空氣輕，難溶于水 無色稍有氣味的氣體，比空氣略輕，難溶于水 無色有特殊氣味的液體，比水輕，難溶于水 用途 優(yōu)良燃料，化工原料 石化工業(yè)原料，植物生長調節(jié)劑，催 熟劑 溶劑，化工原料 有機物 主 要 化 學 性 質 烷烴： 甲烷 ①氧化反應（燃燒） CH4+2O2――→ CO2+2H2O（淡藍色火焰，無黑煙） ②取代反應 （注意光是反應發(fā)生的主要原因，產物有 5 種） CH4+Cl2―→ CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→ CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2―→ CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→ CCl4+HCl 在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發(fā)生取代反應， 甲烷 不能 使酸性 KMnO4 溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 ③ 高溫分解 烯烴： 乙烯 ①氧化反應 （ⅰ）燃燒 C2H4+3O2――→ 2CO2+2H2O（火焰明亮，有黑煙） （ⅱ）被酸性 KMnO4 溶液氧化 ，能使酸性 KMnO4 溶液褪色（本身氧化成 CO2）。 ②加成反應 CH2＝ CH2＋ Br 2－→ CH2Br－ CH2 Br（能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色） 在一定條件下，乙烯還可以與 H Cl HCl、 H2O 等發(fā)生加成反應 CH2＝ CH2＋ H2――→ CH3CH3 CH2＝ CH2＋ HCl－→ CH3CH2Cl（氯乙烷） CH2＝ CH2＋ H2O――→ CH3CH2OH（制乙醇） ③加聚反應 乙烯能使酸性 KMnO4 溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應鑒別烷烴和烯烴，如鑒別甲烷和乙烯。 （ⅲ）加聚反應 nCH2＝ CH2――→－〔 CH2－ CH2〕 － n（聚乙烯） 苯 ①氧化反應（燃燒） 2C6H6＋ 15O2―→ 12CO2＋ 6H2O（火焰明亮，有濃煙） ②取代反應 苯環(huán)上的氫原子被溴原子、硝基取代。 ＋ Br 2――→ ＋ HBr ＋ HNO3――→ H2O ③加成反應 苯 不能 使酸性 KMnO4 溶液、 ＋ 3H2――→ 溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 Br — NO2 ＋H2O 同系物、同分異構體、同素異形體、同位素比較。 概念 同系物 同分異構體 同素異形體 同位素 定義 結構相似，在分子組成上相差一個或若干個 CH2 原子團的物質 分子式相同而結構式不同的化合物的互稱 由同種元素組成的不同單質的互稱 質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子的互稱 分子式 不同 相同 元素符號表示相同，分子式可不同 —— 結構 相似 不同 不同 —— 研究對象 化合物 化合物 單質 原子 烷烴的命名： （ 1）普通命名法：把烷烴泛稱為 “ 某烷 ” ，某是指烷烴中碳原子的數(shù)目。 1－ 10 用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸； 11 起漢文數(shù)字表示。區(qū)別同分異構體，用 “ 正 ” ，“ 異 ” ， “ 新 ” 。 二、食品中的有機化合物 乙醇和乙酸的性質比較 有機物 飽和一元 醇 飽和一元 醛 飽和一元 羧酸 通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH 代表物 乙醇 乙醛 乙酸 結構簡式 CH3CH2OH 或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH 官能團 羥基：－ OH 醛基：－ CHO 羧基：－ COOH 物理性質 無色、有特殊香味的液體，俗名酒精，與水互溶，易揮發(fā) （非電解質） —— 有強烈刺激性氣味的無色液體，俗稱醋酸，易溶于水和乙醇，無水醋酸又稱冰醋酸。 用途 作燃料、飲料、化工原料；用于醫(yī)療消毒，乙醇溶液的質量分數(shù)為 75％ —— 有機化工原料，可制得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等，是食醋的主要成分 有機物 主 要 化 學 性 質 乙醇 ①與 Na 的反應 2CH3CH2OH+2Na―→ 2CH3CH2ONa+H2↑ 乙醇與 Na 的反應（與水比較）：①相同點：都生成氫氣，反應都放熱 ②不同點：比鈉與水的反應