化学选修4第四章思维导图

化学选修4第四章 电化学基础

1．下列叙述不正确的是( ) A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

－－

C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH

－－

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑ 答案 A

解析 铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，

－

可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e被还原；工业电解饱和食盐水

－－

的反应中阳极上Cl失去e被氧化，故B、C、D均正确。

2．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是( )

A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生还原反应 C．a中铜丝上发生氧化反应 D．b中铝条附近有气泡产生 答案 B

解析 依据原电池原理分析可知：a中铁钉作负极，发生氧化反应，铜丝作正极，发生

－－

O2＋2H2O＋4e===4OH的还原反应，可知A、C错误；b中铁钉作正极，发生O2＋2H2O＋－－

4e===4OH的还原反应，而铝条发生氧化反应，不会冒气泡，B正

本章知识复习

第四章知识结构电化学基础 氧化还 原反应 §3电解池

§1原电池 §2化学电源

化学能转化 为电能，自 发进行

§4金属的电化学腐蚀与防护

电能转化为 化学能，外 界能量推动

一、原电池与电解池的比较及判断： 1、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池； 多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是 在原电池带动下的电解池。

2、电极的判断原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。

3、电解池放电顺序的判断阳极放电： 1)惰性电极：则溶液中阴离子放电。 2)非惰性电极：电极材料首先失电子。 阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。

4、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。

(1)如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；(2)如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；

(3)如果既产生氢气又产生氧气①若原溶液呈酸性则pH减小；

②若原溶液呈碱性pH增大；③若原溶液呈中性pH不变。

练 习3.右图中x、y分别是直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出, 符合这一情况的

A

拓展练习举例：1、a 极变细，b 极变粗： 2、a 极变细，b 极有气泡： 3

目录

第四章 循环结构 ............................................................................................................................. 1

4.1 while循环 ........................................................................................................................... 1

例4.1 ................................................................................................................................. 1 4.2 for循环 ........................................................................................................

目录

第四章 循环结构 ............................................................................................................................. 1

4.1 while循环 ........................................................................................................................... 1

例4.1 ................................................................................................................................. 1 4.2 for循环 ........................................................................................................

第二节化学电源

一、教学目标：

（一）化学科学素养：

1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2、通过对常见化学电池的分析，建立对原电池过程系统认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。

（二）核心素养：

科学精神与社会责任

（三）情感态度价值观：

1、增强科技意识，不断研发新型电池，满足人类社会发展的需求。

2、积极回收利用废旧电池，减少其对环境的污染，树立健全的环保意识。

二、复习回顾：

1、将化学能转变为电能的装置叫原电池

2、原电池负极发生氧化反应

原电池正极发生还原反应

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

原电池是化学电源的雏形。依据原电池原理可设计和生产出种类繁多的化学电池。

快速阅读教材并讨论P74-78

A、你知道哪些电池，它们有哪些应用？

B、生活中实用电池与其他能源相比较有哪些优点？

C、你如何评判一块电池的优劣？

D、你能根据电池特点将其分类吗？

1. 常见电池

（1）化学电池_____________________________________________________

（2）太阳能电池___________________________________________________

（3）原子能电池____________________

第四章 化学平衡

（一）主要公式及其适用条件

1、 摩尔反应吉布斯函数变 (?G/??)T,p??vB?B??rGm

B式中：(?G/??)T,p表示在T、p及反应系统组成恒定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度?的变化率。此式适用于恒温、恒压及组成恒定的化学反应，当反应进度?=1 mol时，反应系统的吉布斯函数变的计算。

2、 理想气体反应的标准平衡常数定义

?RTlnK＝?rGm 或

?def?K??exp(??rGm/RT)； K???(pB/p?)vB

B?式中：K?称为标准平衡常数；?rGm为指定温度T的标准状态下，反应进行1 mol反应进度时的吉?布斯函数变，称为标准摩尔反应吉布斯函数变。此式适用于理想气体或低压气体恒温反应的?rGm与

K?的相互换算。

?

3、K?与Kc、Kn、Ky之间的关系

?vBK??p???Ky??p?????p/p?????Kn???n(g)?B??vB?RT???Kn??p?V????vB???cRT????Kc??p????vB

式中：p?=100kPa，c?=1 mol·dm?3；

vBvB?Ky??yB,Kn??nB,Kc??(cB/c?)vB

BBB此式适用于理想气体或低压气体的

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ

第四章 化学平衡

???4-1．在973 K和标准压力下，反应CO(g)?H2O(g)???CO2(g)?H2(g)的 Kp?0.71。

试根据如下两种情况，分别判断反应的方向。

(1) 反应系统中各组分的分压都是1.52?105 Pa。 (2)

反应系统中，

$pCO?1.013?106 Pa，pH2O?5.065?105 Pa，

pCO2?pH2?1.52?105 Pa。

解：(1) 根据化学反应等温式 (?rGm)T,p??RTlnKp?RTlnQp Qp??pCO2p$?pH2p$pCOp$?pH2Op$?1.52?1.52?1

1.52?1.52Qp>K?p，(?rGm)T,p>0，正向反应是不自发的，而逆向反应是自发的。

(2) Qp?pCO2p$?pH2p$pCOp$?pH2Op$?1.52?1.52?0.045

10.13?5.065Qp

???4-2． 反应 CO(g)?H2O(g)???CO2(g)?H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为 4951.5?5.103，当CO(g)，H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起初组成的摩尔分数

T/K分别为0.30，0.30，0.2

第四章 化学平衡

（一）主要公式及其适用条件

1、 摩尔反应吉布斯函数变 (?G/??)T,p??vB?B??rGm

B式中：(?G/??)T,p表示在T、p及反应系统组成恒定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度?的变化率。此式适用于恒温、恒压及组成恒定的化学反应，当反应进度?=1 mol时，反应系统的吉布斯函数变的计算。

2、 理想气体反应的标准平衡常数定义

?RTlnK＝?rGm 或

?def?K??exp(??rGm/RT)； K???(pB/p?)vB

B?式中：K?称为标准平衡常数；?rGm为指定温度T的标准状态下，反应进行1 mol反应进度时的吉?布斯函数变，称为标准摩尔反应吉布斯函数变。此式适用于理想气体或低压气体恒温反应的?rGm与

K?的相互换算。

?

3、K?与Kc、Kn、Ky之间的关系

?vBK??p???Ky??p?????p/p?????Kn???n(g)?B??vB?RT???Kn??p?V????vB???cRT????Kc??p????vB

式中：p?=100kPa，c?=1 mol·dm?3；

vBvB?Ky??yB,Kn??nB,Kc??(cB/c?)vB

BBB此式适用于理想气体或低压气体的