三袋麥子教學(xué)設(shè)計

高三化學(xué)教案：《原子晶體》教學(xué)設(shè)計。

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？下面是小編精心為您整理的“高三化學(xué)教案：《原子晶體》教學(xué)設(shè)計”，希望能對您有所幫助，請收藏。

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握原子晶體的概念，能夠區(qū)分原子晶體、離子晶體和分子晶體。

2.掌握金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征，理解原子晶體中“相鄰原子間通過共價鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”的特征。

3.以金剛石為例，了解原子晶體的物理性質(zhì)(熔、沸點(diǎn)，導(dǎo)電性和溶解性)。

4.能夠根據(jù)金剛石、石墨的晶體結(jié)構(gòu)特征，分析比較兩種物質(zhì)的性質(zhì)特征。由此培養(yǎng)根據(jù)晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體的物理性質(zhì)的觀念。

5.學(xué)會比較離子晶體、分子晶體、原子晶體三類晶體的性質(zhì)特征和結(jié)構(gòu)特征。

二、學(xué)習(xí)過程

[復(fù)習(xí)提問]

(一)基本知識點(diǎn)(學(xué)生自學(xué)完成)

1.原子晶體：相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。

2.構(gòu)成粒子：______________;

3.粒子間的作用______________;

4.原子晶體的物理性質(zhì)

熔、沸點(diǎn)__________，硬度___________;______________一般的溶劑;_____導(dǎo)電。

原子晶體具備以上物理性質(zhì)的原因____________________________

原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式______________。為什么?

5.常見的原子晶體有____________________________等。

6.判斷晶體類型的依據(jù)

(1)看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。

對分子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是______________，微粒間的相互作用是___________;

對于離子晶體，構(gòu)成晶體的是微粒是______________，微粒間的相互作__________鍵。

對于原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒是_______，微粒間的相互作用是___________鍵。

(2)看物質(zhì)的物理性質(zhì)(如：熔、沸點(diǎn)或硬度)。

一般情況下，不同類晶體熔點(diǎn)高低順序是 ________晶體>_______晶體>_______晶體。原子晶體、離子晶體比分子晶體的熔、沸點(diǎn)高得多

(二)重點(diǎn)點(diǎn)撥

1.晶體

晶體是指具有規(guī)則幾何外形的固體。其結(jié)構(gòu)特征是其內(nèi)的原子或分子在主維空間的排布具有特定的周期性，即隔一定距離重復(fù)出現(xiàn)。重復(fù)的單位可以是單個原子或分子，也可以是多個分子或原子團(tuán)。重復(fù)的單位必須具備3個條件，化學(xué)組成相同，空間結(jié)構(gòu)(包括化學(xué)鍵)相同，化學(xué)環(huán)境和空間環(huán)境相同。

2.晶胞的概念

在晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的基本的重復(fù)單位稱為晶胞。晶胞在三維空間無限地重復(fù)就產(chǎn)生了宏觀的晶體。可以說，晶體的性質(zhì)是由晶胞的大小，形狀和質(zhì)點(diǎn)的種類(分子、原子或離子)以及它們之間的作用力所決定的。

3.納米材料

我們平時所見到的材料，絕大多數(shù)是固體物質(zhì)，它的顆粒一般在微米級，一個顆粒包含著無數(shù)個原子和分子，這時候，材料所顯示的是大量分子所顯示的宏觀性質(zhì)。當(dāng)人們用特殊的方法把顆粒加工到納米級大小，這時的材料則被稱之為納米材料，一個納米級顆粒所含的分子數(shù)則大為減少。奇怪的是，納米材料具有奇特的光、電、熱、力和化學(xué)特性，和微米級材料的性質(zhì)迥然不同。

納米材料的粒子是超細(xì)微的，粒子數(shù)多、表面積大，而且處于粒子界面上的原子比例甚高，一般可達(dá)總數(shù)的一半左右。這就使納米材料具有不尋常的表面效應(yīng)，界面效應(yīng)等。因此而呈現(xiàn)出一系列獨(dú)特的性質(zhì)。

納米顆粒和晶胞是兩個完全不同的概念：晶胞是晶體中最小的重復(fù)單元，這種重復(fù)單元向空間延伸，構(gòu)成晶體，而納米顆粒本身就是一個分子，納米材料在結(jié)構(gòu)上與分子晶體有相似的地方，但并不相同。

納米材料并不是新的物質(zhì)，只不過是將傳統(tǒng)材料的顆粒進(jìn)一步超細(xì)微化，這樣對物質(zhì)的物理性質(zhì)的改變十分巨大，使之具備了一些傳統(tǒng)材料所無法具備的性質(zhì)。為什么與傳統(tǒng)材料相比，納米材料的性質(zhì)改變?nèi)绱司薮螅茖W(xué)界目前還無法做出最終解釋。

4.各類晶體主要特征

類型

比較

離子晶體

原子晶體

分子晶體

構(gòu)成晶體微粒 陰、陽離子 原子 分子

形成晶體作用力 離子鍵 共價鍵 范德華力

物理性質(zhì)

熔沸點(diǎn) 較高 很高 低

硬度 硬而脆 大 小

導(dǎo)電性 不良(熔融或水溶液中導(dǎo)電) 絕緣、半導(dǎo)體 不良

傳熱性 不良 不良 不良

延展性 不良 不良 不良

溶解性 易溶于極性溶劑，難溶于有機(jī)溶劑 不溶于任何溶劑 極性分子易溶于極性溶劑;非極性分子易溶于非極性溶劑中

典型實(shí)例 NaOH、NaCl 金剛石 P4、干冰、硫

在離子晶體、原子晶體均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均為化學(xué)式。只有分子晶體中才存在分子。

(三)講練(先練后講)

[例1]下列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的是( )

(A)SO2與SiO2 B.C02與H2O (C)NaCl與HCl (D)CCl4與KCl

[解析]抓住晶體粒子的化學(xué)鍵去判斷晶體類型這一關(guān)鍵進(jìn)行對比。如SO2與SiO2都是共價化合物，但是，晶體內(nèi)的作用力是分子間作用力，SO2為分子晶體，而SiO2中硅與氧以共價鍵結(jié)合形成網(wǎng)狀的原子晶體。

[答案]B

[例2]碳化硅SiC的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石 ②晶體硅 ③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是( )

(A)①③② (B)②③① (C)③①② (D)②①③

[解析]C與Si同為IVA族元素，它們的相似性表現(xiàn)在金剛石是原子晶體，硅晶體，碳化硅也是原子晶體。從碳到硅原子半徑逐漸增大，形成共價鍵的鍵能逐漸減弱。可推斷碳化硅應(yīng)在Si與C之間。三種原子晶體，空間結(jié)構(gòu)相似，熔點(diǎn)決定于它們的鍵長與鍵能，故熔點(diǎn)從高到低分別是金剛石碳化硅、晶體硅。

[答案]A

[例3]下列晶體分類中正確的一組是( )

離子晶體 原子晶體 分子晶體

A NaOH Ar SO2

B H2SO4 石墨 S

C CH3COONa 水晶

D Ba(OH)2 金剛石 玻璃

[解析]從晶體中結(jié)構(gòu)粒子的性質(zhì)去判斷晶體的類型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通過離子鍵相互結(jié)合的離子晶體，純H2S04，無H+，系分子晶體。Ar是氣體，分子間以范德華力相互結(jié)合為分子晶體，石墨是過渡型或混合型晶體，水晶Si02與金剛石是典型原子晶體。硫的化學(xué)式以1個S表示，實(shí)際上是S8，氣體時為S2，是以范德華力結(jié)合的分子晶體。

玻璃無一定的熔點(diǎn)，加熱時逐漸軟化，為非晶體，是無定形物質(zhì)。

[答案]C

[例4]單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)

金剛石 晶體硅 晶體硼

熔點(diǎn) >3823 1683 2573

沸點(diǎn) 5100 2628 2823

硬度 10 7.0 9.5

①晶體硼的晶體類型屬于____________晶體，理由是________________________。

已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個項(xiàng)點(diǎn)上各有1個B原子。通過視察圖形及推算，此晶體體結(jié)構(gòu)單元由

____________________個硼原子構(gòu)成。其中B—B鍵的鍵角為____________。

[解析]①原子，理由：晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度都介于晶體Si和金剛石之間，而金剛石和晶體Si均為原予晶體，B與C相鄰與Si處于對角線處，亦為原于晶體。

②每個三角形的頂點(diǎn)被5個三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個三角形的只占到1/5，每個三角形中有3個這樣的點(diǎn)，且晶體B中有20個這樣的角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn)(B原子)有3/5×20=12個。

又因晶體B中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60°

[例5]1999年美國《科學(xué)》雜志報道：在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷中不正確的是( )。

(A)原子晶體干冰有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，有很大的硬度

(B)原子晶體干冰易氣化，可用作制冷材料

(C)原子晶體干冰的硬度大，可用作耐磨材料

(D)每摩爾原子晶體干冰中含4molC—O鍵

[解析]解答前，應(yīng)先弄清命題者是要考查干冰的性質(zhì)、還是要考查原子晶體的性質(zhì)。有的同學(xué)沒有分析清楚這一點(diǎn)，認(rèn)為是考查干冰的性質(zhì)，因而造成錯解。

通過“原子晶體干冰”來考測解題者對“原子晶體性質(zhì)”的理解程度。原子晶體硬度大、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高，所以A和C兩種說法正確。聯(lián)想到二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)，可得出D說法也是正確的。答案應(yīng)選B。

(四)總結(jié)

1.相鄰原子間通過共價鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于離子晶體。

2.構(gòu)成原子晶體的微粒是原子。原子間以較強(qiáng)共價鍵相結(jié)合，而且形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。鍵能大。原子晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高。

3.同種晶體:若同為原子晶體，成鍵的原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高：如金剛石>SiC>Si。

第三課時(原子晶體)針對性訓(xùn)練

1.下列晶體中不屬于原子晶體的是( )

(A)干冰 (B)金剛砂 (C)金剛石 (D)水晶

2.在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上，碳原子數(shù)是( )

(A)2個 (B)3個 (C)4個 (D)6個

3.下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列正確的是( )

(A)O2、I2、Hg (B)CO2、KCl、SiO2

(C)Na、K、Rb (D)SiC、NaCl、SO2

4.下列各晶體申琪中任御一個原子都被相鄰的4個原子所包圍;似共價鍵潞戒正四面體結(jié)構(gòu)，并向空間伸展虞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是( )

(A)甲烷 (B)石墨 (C)晶體硅 (D)水晶

5.在x mol石英晶體中，含有Si-O鍵數(shù)是( )

(A)x mol (B)2x mol (C)3 x mol (D)4x mol

6.固體熔化時，必須破壞非極性共價鍵的是( )

(A)冰 (B)晶體硅 (C)溴 (D)二氧化硅

7.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi);每一個碳原于都跟其他3個碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是( )

(A)10個 (B)18個 (C)24個 (D)14個

8.石英玻璃是將純石英在1600℃高溫下熔化，冷卻后形成的玻璃體。關(guān)于石英玻璃的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述中正確的是( )

(A)石英玻璃屬于原子晶體

(B)石英玻璃耐高溫且能抵抗一切酸的腐蝕

(C)石英玻璃的結(jié)構(gòu)類似于液體

(D)石英玻璃能經(jīng)受高溫劇變且能抗堿的腐蝕

9.已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說法錯誤的是( )

(A)該晶體屬于原子晶體，其化學(xué)鍵比金剛石中的碳碳鍵更牢固

(B)該晶體中每個碳原子連接4個氮原子、每個氮原子連接3個碳原子

(C)該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)

(D)該晶體與金剛石相似，都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

10.晶體可以分為分子晶體、離子晶體、原子晶體等，在以下①②兩個題目中，分別對不同晶體的組成、微粒間的作用力以及晶體的幾何構(gòu)型等進(jìn)行了描述，請根據(jù)各題的提問做出選擇：

(1)下列關(guān)于只含非金屬元素的化合物的說法正確的是( )

(A)一定是共價化合物，且只能構(gòu)成分子晶體;

(B)其晶體不可能是離子晶體，因?yàn)槲⒘ｉg的作用力只有分子間作用力;

(C)其晶體不可能是原子晶體，原子晶體只有非金屬單質(zhì)，沒有化合物;

(D)可能是離子化合物。

(2)有下列離子晶體空間結(jié)構(gòu)示意圖:●為陽離子，○為陰離子。以M代表陽離子，N代表陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為( )

(A) (B) (C) (D)

11.石英晶體的平面示意圖如圖所示，實(shí)際上是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅，氧原子個數(shù)比為____________

12.SiO44-離子結(jié)構(gòu)用周 表示，在二聚硅酸根離子Si2O76-中只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)是__________

13.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1 300℃反應(yīng)獲得。

(1)氮化硅晶體屬于__________晶體。

(2)已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間以單鍵相連，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(xué)式__________

(3)現(xiàn)用SiCl4和凡在H，氣氛保護(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________

14.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置關(guān)系：

(1)x元素的單質(zhì)分子式是_______，若x核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相等，x單質(zhì)的摩爾質(zhì)量為_______，單質(zhì)是_______晶體。

(2)自然界中存在一種含Y的天然礦物名稱是：電子式為_______，屬于_______晶體。

(3)z單質(zhì)的晶體類型屬于_______，Z的氫化物和最高價氧化物的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

15.有A、B、C三種晶體，分別由C、H、Na、Cl四種元素中的一種或幾種形成，對這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示

(1)晶體的化學(xué)式分別為：A_______B_______C_______

(2)晶體的類型分別為：A_______B_______C_______

(3)晶體中粒子間的作用分別為：A _______ B_______ C_______

第三課時(原子晶體)針對練習(xí)答案

1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8C 9D 10.(1)D;(2)B。

11.1∶2。

12.

13.(1)原子。(2)S3N4。

(3)3SiCl4+2N2+6H=Si3N4+12HCl

14.(1)He;4g?mol-1;分于。(2)螢石。(3)分子晶體 H2S+H2S04(濃)=S↓+ SO2↑+2H2O

15.(1)A NaCl;B C;C HCl。

(2)A 離子晶體 B 原于晶體 C 分子晶體

(3)A 離子鍵 B共價鍵 C 分子間作用力。

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本文題目：高三化學(xué)教案：原子結(jié)構(gòu)

1、了解元素、核素、同位素含義;知道核素在醫(yī)療、新能源開發(fā)等方面的應(yīng)用。

2、了解原子的構(gòu)成，了解質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間的相互關(guān)系，理解AZX 的含義。

3、從原子結(jié)構(gòu)示意圖的角度了解前18號元素的原子核外電子的排布規(guī)律。

中子N(不帶電荷) 同位素 (核素)

原子核 → 質(zhì)量數(shù)(A=N+Z) 近似相對原子質(zhì)量

質(zhì)子Z(帶正電荷) → 核電荷數(shù) 元素 → 元素符號

原子結(jié)構(gòu) 最外層電子數(shù)決定主族元素的 決定原子呈電中性

電子數(shù)(Z個)

化學(xué)性質(zhì)及最高正價和族序數(shù)

體積小，運(yùn)動速率高(近光速)，無固定軌道

核外電子 運(yùn)動特征

電子云(比喻) 小黑點(diǎn)的意義、小黑點(diǎn)密度的意義。

排布規(guī)律 → 電子層數(shù) 周期序數(shù)及原子半徑

表示方法 → 原子(離子)的電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖

第1課時 原子結(jié)構(gòu)

1. 三個基本關(guān)系

(1)數(shù)量關(guān)系：質(zhì)子數(shù) = 核電荷數(shù) = 核外電子數(shù)(原子中)

(2)電性關(guān)系：

①原子中：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)

②陽離子中：質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)

③陰離子中：質(zhì)子數(shù)

(3)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)

2. 對于公式：質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)，無論原子還是離子，該公式均適應(yīng)。

原子可用 表示，質(zhì)量數(shù)A寫在原子的右上角，質(zhì)子數(shù)Z寫在原子的左下角，上下兩數(shù)值的差值即為中子數(shù)。原子周圍右上角以及右下角或上面均可出現(xiàn)標(biāo)注，注意不同位置標(biāo)注的含義，右上角為離子的電性和電荷數(shù)，寫作n ;右下角為微粒中所含X原子的個數(shù)，上面標(biāo)注的是化合價，寫作 n形式，注意與電荷的標(biāo)注進(jìn)行正確區(qū)分，如由氧的一種同位素形成的過氧根離子，可寫作 O(-1) 。

原子結(jié)構(gòu)及離子結(jié)構(gòu)中各種基本微粒間的關(guān)系

原子種類 微粒之間的關(guān)系

中性原子 A

Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=

核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)

陽離子 A n+

原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+n

陰離子 A m-

Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-m

3.核外電子

核外電子的運(yùn)動狀態(tài)

1.原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展。經(jīng)歷了以下五個發(fā)展階段：

①1803年英國化學(xué)家道爾頓家建立了原子學(xué)說;

②1903年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子建立了“葡萄干布丁”模型;

③1911年英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子結(jié)構(gòu)的核式模型;

④1913年丹麥科學(xué)家玻爾建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型;

⑤20世紀(jì)20年代建立了現(xiàn)代量子力學(xué)模型。

2.核外電子運(yùn)動特征：在很小的空間內(nèi)作高速運(yùn)動，沒有確定的軌道。

3.電子運(yùn)動與宏觀物體運(yùn)動的描述方法的區(qū)別

描述宏觀物質(zhì)的運(yùn)動：計算某時刻的位置、畫出運(yùn)動軌跡等。

描述電子的運(yùn)動：指出它在空間某區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會的多少。

4.核外電子運(yùn)動狀態(tài)的形象化描述——電子云：電子在原子核外高速運(yùn)動，像帶負(fù)電的“云霧”籠罩在原子核的周圍，人們形象地把它叫做電子云。電子云實(shí)際上是對電子在原子核外空間某處出現(xiàn)的概率多少的形象化描述，圖中的小黑點(diǎn)不表示電子的個數(shù)，而是表示電子在該空間出現(xiàn)的機(jī)會多少。參見上頁“氫原子基態(tài)電子云圖”。

5.核外電子運(yùn)動狀態(tài)的具體化描述

⑴核外電子的運(yùn)動狀態(tài)，由能層、能級、電子云的空間伸展方向、電子的自旋狀態(tài)四個方面來描述，換言之，用原子軌道(或軌道)和電子的自旋狀態(tài)來描述。

⑵能層(電子層、用主量子數(shù)n表示)：按核外電子能量的高低及離核平均距離的遠(yuǎn)近，把核外電子的運(yùn)動區(qū)域分為不同的能層(電子層)。目前n的取值為1、2、3、4、5、6、7，對應(yīng)的符號是英文字母K、L、M、N、O、P、Q。一般地說：n值越大，電子離核的平均距離越遠(yuǎn)、能量越高，即E(n=1)

⑶能級(電子亞層、用角量子數(shù)l表示)：在多電子原子中，同一能層(電子層)的電子，能量也可能不同，還可以把它們分為不同的能級或電子亞層(因?yàn)檫@些不同的能量狀態(tài)的能量是不連續(xù)的，像樓梯的臺階一樣，因?yàn)榉Q為能級)。用角量子數(shù)l來描述這些不同的能量狀態(tài)。對于確定的n值，角量子數(shù)l的取值有n個：0、1、2、3、(n-1)，分別用s、p、d、f……表示。E(ns)

⑷電子云的空間伸展方向(用磁量子數(shù)m表示)：對于確定的能層和能級(n、l已知)，能級的能量相同，但電子云在空間的伸展方向不一定相同，每一個空間伸展方向稱為一個軌道，用磁量子數(shù)m來描述。不同能層的相同能級，其空間伸展方向數(shù)相同，即軌道數(shù)相同。

S能級(亞層)是球形，只有1個伸展方向;p能級(亞層)是亞鈴形，有3個伸展方向(三維坐標(biāo)的三個方向);d、f能級(亞層)形狀比較復(fù)雜，分別有5、7個伸展方向。

⑸原子軌道(或軌道)：電子在原子核外出現(xiàn)的空間區(qū)域，稱為原子軌道。在量子力學(xué)中，由能層(電子層、主量子數(shù)n)、能級(電子亞層、角量子數(shù)l)和電子云的空間伸展方向(磁量子數(shù)m)來共同描述。

由于原子軌道由n、l、m決定，由此可以推算出：s、p、d、f能級(亞層)分別有1、3、5、7個軌道;n=1、2、3、4、…時，其對應(yīng)電子層包含的軌道數(shù)分別為1、4、9、16…，即對于主量子數(shù)為n的電子層，其軌道數(shù)為n2。

⑹電子的自旋狀態(tài)：電子只有順時針和逆時針兩種自旋方向，用自旋量子數(shù)ms表示。

【例1】(2010江蘇卷，2)水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是

A.H2O的電子式為

B.4℃時，純水的pH=7

C. 中，質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍

D.273K、101kPa，水分子間的平均距離 ： (氣態(tài))> (液態(tài))> (固態(tài))

【答案】C

【解析】本題主要考查的是有關(guān)水的化學(xué)基本用語。A項(xiàng)，水是共價化合物，其分子的電子式為 ;B項(xiàng)，溫度升高，水的電離程度增大， C項(xiàng)，一個 分子中，其質(zhì)量數(shù)為20，質(zhì)子數(shù)為10，D項(xiàng)，在溫度壓強(qiáng)一定時，它只能呈一種狀態(tài)。綜上分析可知，本題選C項(xiàng)

【例2】(河南省方城五高2010屆高三上學(xué)期期中考試)下列敘述正確的 ( )

A. 14N和15N具有相同的質(zhì)量數(shù) B. 14N和15N所含的電子數(shù)不同

C.N4和N2是同素異形體 D. 14N和N4互為同位素

答案 C

第2課時 原子核外電子排布規(guī)律

1.構(gòu)造原理

⑴構(gòu)造原理：隨著核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按右圖順序填入核外電子運(yùn)動軌道(能級)，叫做構(gòu)造原理。

⑵能級交錯：由構(gòu)造原理可知，電子先進(jìn)入4s軌道，后進(jìn)入3d軌道，這種現(xiàn)象叫能級交錯。

⑶說明：構(gòu)造原理并不是說4s能級比3d能級能量低(實(shí)際上4s能級比3d能級能量高)，而是指這樣順序填充電子可以使整個原子的能量最低。也就是說，整個原子的能量不能機(jī)械地看做是各電子所處軌道的能量之和。

2.能量最低原理

現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。

構(gòu)造原理和能量最低原理是從整體角度考慮原子的能量高低，而不局限于某個能級。

3.泡利原理和洪特規(guī)則

⑴泡利(不相容)原理：基態(tài)多電子原子中，不可能同時存在4個量子數(shù)完全相同的電子。換言之，一個軌道里最多只能容納兩個電子，且電旋方向相反(用“↑↓”表示)，這個原理稱為泡利(Pauli)原理。

⑵洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道(能量相同)時，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則叫洪特(Hund)規(guī)則。比如，p3的軌道式為 或 ，而不是 。

⑶洪特規(guī)則特例：當(dāng)p、d、f軌道填充的電子數(shù)為全空、半充滿或全充滿時，原子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14時，是較穩(wěn)定狀態(tài)。

前36號元素中，全空狀態(tài)的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充滿狀態(tài)的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充滿狀態(tài)的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。

4.原子光譜

⑴基態(tài)：電子按構(gòu)造原理的順序進(jìn)入原子核外的軌道，此時整個原子的能量最低，稱之為基態(tài)。

基態(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子。

⑵激發(fā)態(tài)：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高的能級，此時原子的能量較基態(tài)高，叫激發(fā)態(tài)。

基態(tài)和激發(fā)態(tài)間、不同激發(fā)態(tài)間能量是不連續(xù)的，像樓梯的臺階一樣。

⑶電子的躍遷：電子由較高能量的激發(fā)態(tài)(可有多個激發(fā)態(tài))躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，會放出能量，發(fā)光是釋放能量的主要形式之一。反之，電子由較低能量的基態(tài)或激發(fā)態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)或能量較高的激發(fā)態(tài)時，會吸收能量，吸收光是吸收能量的形式之一。

⑷原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時，會吸收或釋放不同波長的光，可以用光譜儀來記錄、鑒別，稱之為原子光譜。

在現(xiàn)代化學(xué)中，利用不同元素的原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。

5.核外電子排布的一般規(guī)則

⑴每個電子層(主量子數(shù)為n)所能容納的電子數(shù)最多為2n2個(泡利原理)。

⑵原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個);能級交錯。

⑶原子次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)。能級交錯。

6.核外電子排布的表示方法

⑴原子結(jié)構(gòu)簡(示意)圖： 圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示能層(電子層)，弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層(電子層)中的電子數(shù)。如鎂原子的原子結(jié)構(gòu)簡圖為(見右圖)：

⑵電子排布式：在能級符號的右上方用數(shù)字表示該能級上排布的電子數(shù)目的式子。有原子的電子排布式、原子最外層的電子排布式、離子的電子排布式等不同的用法。

例如，氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;氯離子Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6;氯原子最外層的電子排布式3s23p5。

為避免電子結(jié)構(gòu)過長，通常把內(nèi)層已達(dá)到稀有氣體的電子層寫成“原子芯”(原子實(shí))，并以稀有氣體符號加方括號表示。例如： 氯 [Ne]3s23p5 鈧 [Ar] 3d14s2

⑶軌道表示式：表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子。

如7N的軌道表示式為 1s 2s 2p

↑↓ ↑↓

【例1】(2010山東卷，32)

碳族元素包括：C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成，其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，每個碳原子通過雜化與周圍碳原子成鍵，多層碳納米管的層與層之間靠結(jié)合在一起。

(2)CH4中共用電子對偏向C，SiH4中共用電子對偏向H，則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤?/p>

(3)用價層電子對互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角　120°(填“>”“

(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是：Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn)，Ba2+處于晶胞中心，O2-處于晶胞棱邊中心，該化合物化學(xué)式為　，每個Ba2+與個O2-配位。

解析：(1)石墨的每個碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個碳原子還有一個與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道，并含有一個未成對電子，這些平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu)。因碳納米管結(jié)構(gòu)與石墨類似，可得答案。

(2)共用電子對偏向電負(fù)性大的原子，故電負(fù)性：C>H >Si。

(3) SnBr2分子中，Sn原子的價層電子對數(shù)目是(4+2)/2=3，配位原子數(shù)為2，故Sn原子含有故對電子，SnBr2空間構(gòu)型為V型，鍵角小于120°。

(4)每個晶胞含有Pb4+：8× =1個，Ba2+：1個，O2-：12× =3個，故化學(xué)式為：PbBaO3。Ba2+處于晶胞中心，只有1個，O2-處于晶胞棱邊中心，共12個，故每個Ba2+與12個O2-配位

答案：(1) sp2 范德華力

(2) C>H >Si

(3)

【例2】(2010安徽卷，25)

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表：

元素 相關(guān)信息

X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等

Y 常溫常壓下，Y單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口附近沉積

Z Z和Y同周期,Z的電負(fù)性大于Y

W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34

(1)Y位于元素周期表第　周期表　族，Y和Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性較強(qiáng)的是(寫化學(xué)式)。

(2)XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在　個σ鍵。在H―Y、H―Z兩種共價鍵中，鍵的極性較強(qiáng)的是，鍵長較長的是　。

(3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是　。W2Y在空氣中煅燒生成W2O的化學(xué)方程式是 。

(4)處理含XO、YO2煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Y。

已知：

XO(g)+ O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ?mol-2

Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ?mol-1

此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是　。

答案：(1)3 VIA HClO4

(2)2 H-Z H-Y

(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2

(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol

解析：由表中可知，X為C Y為 S Z為 Cl W為Cu

第3課時 相對原子質(zhì)量

同位素及相對原子質(zhì)量

同

位

素 定義 具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱同位素

特性 1. 同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同.

2. 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的.

判定

方法 它反映的是同種元素的不同原子間的關(guān)系.故單質(zhì)、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關(guān)系。只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素;如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。

注意 天然存在的元素中，許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而發(fā)現(xiàn)的原子種數(shù)多于元素的種數(shù)。

相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 同位素的相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 按初中所學(xué)的相對原子質(zhì)量的求算方式是：一個原子的質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的 的比值。顯然，所用原子質(zhì)量是哪種同位素原子的質(zhì)量，其結(jié)果只能是該同位素的相對原子質(zhì)量。故該定義嚴(yán)格說應(yīng)是同位素的相對原子質(zhì)量。該比值的近似整值即為該同位素的近似相對原子質(zhì)量，其數(shù)值等于該同位素的質(zhì)量數(shù)。

元素的相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對原子質(zhì)量就不合適了。元素的相對原子質(zhì)量是用天然元素的各種同位素的相對原子質(zhì)量及其原子含量算出來的平均值。數(shù)字表達(dá)式為 =M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的質(zhì)量數(shù)替代其相對原子量進(jìn)行計算，其結(jié)果就是元素的近似相對原子質(zhì)量(計算結(jié)果通常取整數(shù))。我們通常采用元素的近似相對原子質(zhì)量進(jìn)行計算。

【例1】(汕頭二模)某元素一種同位素的原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列說法正確的是( )

A.不能由此確定該元素的原子量

B.這種元素的原子量為(m+n)

C.若碳原子質(zhì)量為w g，此原子的質(zhì)量為(m+n)w g

D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量

[解析]元素的相對原子質(zhì)量是各同位素相對原子質(zhì)量的平均值，所以A正確，B不正確。由相對原子質(zhì)量的概念，若設(shè)該核素一個原子的質(zhì)量為x，并且我們用該核素的質(zhì)量數(shù)代替核素的相對原子質(zhì)量時，方有 ，即x= ，C不正確。在原子核內(nèi)，一個中子的質(zhì)量比一個質(zhì)子的質(zhì)量略大，但核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)無法確定，因此D不正確。

[答案]A

[規(guī)律總結(jié)]分清相對原子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)的有關(guān)概念，切不可用核素的相對原子質(zhì)量代替元素的相對原子質(zhì)量。

【例2】元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″兩種同位素， R′和R″的原子量分別為a和b，R元素中R′和R″原子的百分組成分別為 x 和 y ，則R元素的碳酸鹽的式量是

A.2(ax+by)+60 B. ax+by+60 C.(ax+by)/2+60 D. ay+bx+60

【 解析】本題考察元素(平均)相對原子質(zhì)量的計算。根據(jù)題給信息，R元素有兩種同位素，其(平均)相對原子質(zhì)量為(ax+by)。根據(jù)ⅠA族元素R的碳酸鹽的化學(xué)式為R2CO3，求得其相對分子質(zhì)量。答案：A。

原子結(jié)構(gòu)單元檢測

1、美國科學(xué)家將兩種元素鉛和氫的原子核對撞，獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118，中子數(shù)為175的超重元素，該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()

A.57 B.47　 C.61　 D.293

2、已知某元素陰離子Rn-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n)，其中A為原子的質(zhì)量數(shù)。則mg Rn-中的電子總數(shù)為()

A. 　 B. C. D.

3、在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外層時，容納電子數(shù)最多與(n-1)層相同。當(dāng)它作為電子的次外層時，其電子數(shù)比(n-1)層多10個，則此電子層是()

A.K層　 B.L層 C.M層 D.N層

4、　下列說法正確的是()

A.原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成

B.質(zhì)量數(shù)跟原子的相對原子質(zhì)量相等

C.質(zhì)子數(shù)相同的粒子其化學(xué)性質(zhì)不一定相同

D.某種粒子最外層上有8個電子，則一定是稀有氣體元素的原子

5、X、Y、Z和R分別代表四種元素，如果四種aXm+、bYn+、cZn-、dRm-離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù))，則下列關(guān)系正確的是

A、a-c=m-n　 B、a-b=n-m　 C、c-d=m+n　 D、b-d=n+m

6、硼有兩種天然同位素510B、511B，硼元素的相對原子質(zhì)量為10.80，則對硼元素中510B質(zhì)量百分含量(即質(zhì)量分?jǐn)?shù))的判斷正確的是

A、20%　 B、略大于20%　 C、略小于20%　 D、80%

7、R為短周期元素，其原子所具有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2，它可能形成的常見的含氧酸根離子有：

①R2O42-　 ②RO42-　 ③R2O32-　 ④RO32-。下列判斷正確的是

A、若它能形成①時，則不可能形成②，③

B、若它能形成②時，則還可以形成③，④

C、若它能形成②時，則不可能形成④

D、若它能形成①時，則不可能形成④

8、第二主族元素R的單質(zhì)及其相應(yīng)氧化物的混合物12g，加足量水完全反應(yīng)后蒸干，得到的固體16克，試推測該元素可能為(　 )

A.Mg　 B、Ca C、Sr D、Ba

9、 -NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析。 表示的碳原子 ( )

A.核外有13個電子，其中4個能參與成鍵

B.核內(nèi)有6個質(zhì)子，核外有7個電子

C.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個質(zhì)子

D.質(zhì)量數(shù)為13，原子序數(shù)為6，核內(nèi)有7個中子

10、下列關(guān)于稀有氣體的敘述不正確的是 ( )

A.原子的最外電子層都有8個電子

B.其原子與同周期IA、IIA族陽離子具有相同的核外電子排布

C.化學(xué)性質(zhì)非常不活潑

D.原子半徑比同周期ⅦA族元素原子的大

11、甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是 ( )

A.X+2 B.X+4　C.X+8　D.X+18

12、下列說法中錯誤的是 ( )

A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)

B.元素周期表中從IIIB族到IIB族 10個縱行的元素都是金屬元素

C.除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8

D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均相同

13、兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有 ( )

A 1對 B 2對 C 3對 D 4對

14、人類探測月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為 ( )

A 43He B 32He C 42He D 33He

15、根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷，下列敘述不正確的是 ( )

A K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等

B L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等

C L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等

D M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等

16、32He可以作為核聚變材料。下列關(guān)于32He的敘述正確的是 ( )

A.32He和31H互為同位素 B.32He原子核內(nèi)中子數(shù)為2

C.32He原子核外電子數(shù)為 D.32He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和3個中子的氦原子

17、下列說法正確的是( )

A 含有相同氧原子數(shù)的SO2和CO的質(zhì)量相等

B 等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液與氨水中的c(OH-) 相等

C 乙酸分子與甲酸甲酯分子中的共價健數(shù)相等

D 等溫等壓下，3mol C2H2(g)和1mol C6H6(g)的密度相等

18、同一主族的兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是 ( )

A.16 B.26 C.36 D.46

19、下列說法中正確的是 ( )

A.非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數(shù)

B.非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價，其絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù)

C.最外層有2個電子的原子都是金屬原子

D.最外層有5個電子的原子都是非金屬原子

20.同主族兩種元素原子的核外電子數(shù)的差值可能為

A.6 B.12 C.26 D.30

21、已知1-18號元素的離子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列關(guān)系正確的是

A、質(zhì)子數(shù)c>b B、離子的還原性Y2->Z-

C、氫化物的穩(wěn)定性H2Y>HZ D、原子半徑X>W

參考答案：

1、解析：　對原子而言，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為：175—118。答案　A

2、解析：R n-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n)，原子的質(zhì)量數(shù)為A，故原子的質(zhì)子數(shù)為： A-(A-x+n)=x-n，原子的電子數(shù)也為x-n，Rn-的電子數(shù)為x，mgR n-中的電子總數(shù)就是 。答案　D

3、解析：由題意很容易排除A、B兩項(xiàng)。M層作為最外層最多容納8個，與L層相同;而當(dāng)M層作為次外層最多填18個，比L層多10個。故本題答案，為選項(xiàng)C。答案　C

4、解析：由于 原子核中無中子，故A選項(xiàng)錯誤;原子的相對原子質(zhì)量是某元素的一個原子的質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的1/12的比值。中子、質(zhì)子的相對質(zhì)量分別是1.008和1.007，取整數(shù)都為1，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)總和為質(zhì)量數(shù)。故只能說，質(zhì)量數(shù)與原子的相對原子質(zhì)量近似相等，因而B選項(xiàng)不對;質(zhì)子數(shù)相同的粒子可以是分子或離子等，化學(xué)性質(zhì)不一定相同，C選項(xiàng)正確;最外層上有8個電子的粒子也可以是離子，而不一定是稀有氣體元素的原子，D選項(xiàng)不對。答案　C。

5、解析：本題可用“抽象問題具體化”的方法來解

設(shè)m=1，n=2，可視Xm+為Na+，Yn+為Mg2+，Zn-為O2-，Rm-為F-，

則a=11，b=12，c=8，d=9，由此不難得出正確答案為D。

解法二：離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則核外電子數(shù)相等，故a-m=b-n=c+n=d+m，則通過變換得出正確答案為D。

6、解析：本題可先用“十字交叉法”求解：

，

×100%=20%，

這樣求出的20%為10B原子的原子個數(shù)百分比，由于10B的質(zhì)量小于11B，

所以10B的質(zhì)量百分含量應(yīng)略小于20%，故本題正確答案為C。

本題最易錯選A，是由于審題不仔細(xì)所致。

7、解析：據(jù)題意，R為短周期元素，其原子所是有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2，故可知R可能是C或S。若為C時，可形成的含氧酸根離子有：CO32-—碳酸根離子，C2O42-—草酸根離子( );若為S時，可形成的含氧酸根離子有：SO32-—亞硫酸根離子，SO42-—硫酸根離子，S2O32-—硫代硫酸根離子。由此可知正確答案為A、B。

本題最易出現(xiàn)的錯誤是未考慮到C2O42-。

8、解析：首先應(yīng)該明確第二主族元素的單質(zhì)或相應(yīng)氧化物，加足量水完全反應(yīng)后蒸干，得到的固體為氫氧化物。

本題可用極端假設(shè)法解之，設(shè)R的相對原子質(zhì)量為m：

若12g均為R單質(zhì)，則：

R　 ～　 RO　 ～　 R(OH)2 　△W

m 　m+34　 　34

12 　 4

m= =102

若12g均為氧化物RO，則

RO　 ～　 R(OH)2 　△W

m+16 m+34 18

124

m= =38

根據(jù)計算知，若12g均為單質(zhì)，R的相對原子質(zhì)量為108;若12g均氧化物，R的原子量為38，現(xiàn)12g為單質(zhì)及其氧化物的混合物，故其相對原子質(zhì)量應(yīng)102與38之間。所以R可能是Ca或Sr。故本題的正確答案為B、C。

9、D 10、AB 11、B 12、AD 13、B 14、B 15、C 16、C 17、C 18、D 19、A 20、C 21、B

高三化學(xué)教案：《電化學(xué)教案》教學(xué)設(shè)計

【考點(diǎn)分析】

考綱要求

正確區(qū)別原電池、電解池、電鍍池的不同，掌握原電池、電解規(guī)律的應(yīng)用及有關(guān)計算的方法技巧

知識結(jié)構(gòu)

原電池 電解池

實(shí) 質(zhì) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置

主要類別 干電池、蓄電池、高能電池，燃料電池

舉 例 電鍍、精煉銅

【重難點(diǎn)解析】

一、原電池正負(fù)極的確定及電極反應(yīng)式的寫法

1.確定正負(fù)極應(yīng)遵循：

(1)一般是較活潑的金屬充當(dāng)負(fù)極，較不活潑的金屬或非金屬或金屬氧化物作正極。說明:正負(fù)極的確定還與所用的電解質(zhì)溶液有關(guān),如 Mg—Al —HCl溶液構(gòu)成的原電池中, Mg為負(fù)極,Al為正極; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,則Mg為正極,Al為負(fù)極。

(2) 根據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負(fù)極;

(3)根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的移動方向確定：在內(nèi)電路中陰離子移向的電極為負(fù)極，陽離子移向的電極為正極。

(4)根據(jù)原電池反應(yīng)式確定: 失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(還原劑中元素化合價升高)的一極為負(fù)極。此外還可以借助氧化反應(yīng)過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象(如電極溶解、減重，電極周邊溶液或指示劑的變化等)來判斷。

2.書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意：

第一、活性電極：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);正極上，①電解質(zhì)溶液中的陽離子與活性電極直接反應(yīng)時，陽離子(或氧化性強(qiáng)的離子)得到電子;②電解質(zhì)溶液中的陽離子與活性電極不反應(yīng)時，溶解在溶液中的O2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

第二、兩個電極得失電子總數(shù)守恒。

第三、注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并寫。

二、電解池陰、陽極的判斷

根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷

陰極：與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時, 溶液中氧化能力強(qiáng)的陽離子首先在陰極上得到電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。

陽極：與直流電源的正極直接連接的電極。

①若是惰性電極(Pt、Au、C、Ti)，在該極上，溶液中還原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化;

②若是活性電極，電極材料參與反應(yīng)，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。

三、電解時電極產(chǎn)物的判斷

1.陽極產(chǎn)物判斷

首先看電極，如果是活性電極(金屬活動順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要再看溶液中的離子的失電子能力，此時根據(jù)陰離子放電順序判斷。

陰離子放電順序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

2.陰極產(chǎn)物的判斷

直接根據(jù)陽離子得電子能力進(jìn)行判斷，陽離子放電順序：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

3.電鍍條件，由于陽極不斷溶解，電鍍液中陽離子保持較高的濃度，故在此條件下Zn2+先于H+放電。

四、原電池、電解池、電鍍池之比較

原電池 電解池 電鍍池

定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 應(yīng)用電解的原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置

形成條件 活動性不同的兩電極(連接)

電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))

形成閉合回路 兩電極接直流電源

兩電極插入電解質(zhì)溶液

形成閉合回路 鍍層金屬接電源的正極;待鍍金屬接電源的負(fù)極

電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度不變)

電極名稱 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子

正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子或者O2得電子 陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子

陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：電極金屬失電子

陰極：電鍍液中鍍層金屬的陽離子得電子(在電鍍控制的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電)

電子的流向 負(fù)極導(dǎo)線→正極 電源負(fù)極導(dǎo)線→陰極

電源正極導(dǎo)線→陽極 同電解池

(1)同一原電池的正負(fù)極的電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。

(2)同一電解池的陽極、陰極電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等。

(3)串聯(lián)電路中的各個電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時得失電子數(shù)相等;在計算電解產(chǎn)物的量時，應(yīng)按得失電子數(shù)相等計算。

五、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時的總結(jié)

類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 電解質(zhì)溶液類別 實(shí)例 電解對象 電解質(zhì)濃度 PH 電解質(zhì)溶液復(fù)原

電解水型 陰極：

4H++4e—=2H2↑

陽極：4OH—-4e =O2↑—+2H2O 強(qiáng)堿 NaOH 水 增大 增大 加水

含氧酸 H2SO4 水 增大 減小 加水

活潑金屬的含氧酸鹽 Na2SO4 水 增大 不變 加水

分解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電 無氧酸(除 HF外)、 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 加氯化氫

不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) CuCl2 電解質(zhì) 減小 減小 加氯化銅

放氫生堿型 陰：水放H2生堿

陽：電解質(zhì)陰離子放電 活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) NaCl 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 加氯化氫

放氧生酸型 陰：電解質(zhì)陽離子放電

陽：水放O2生酸 不活潑金屬的含氧酸鹽 CuSO4 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 減小 加氧化銅

六、書寫燃料電池電極反應(yīng)式必須遵循的原則：

(1)電池的負(fù)極一定是可燃性氣體(如H2、CO、CH4)在失電子時，發(fā)生氧化反應(yīng)，電池的正極一定是助燃性氣體(如O2)，在得電子時，發(fā)生還原反應(yīng)。

(2)電極材料一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。

(3)電極反應(yīng)式作為一種特殊的電子反應(yīng)方程式，也必須遵循原子守恒、電荷守恒的規(guī)律。

(4)寫電極反應(yīng)式時，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對應(yīng)。

例如：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH，其中H2為負(fù)極，O2為正極，電極反應(yīng)式為：正極 O2+2H2O+4e—=4OH— 還原反應(yīng) 負(fù)極 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反應(yīng)

電解質(zhì)溶液中的OH—和電極反應(yīng)式中OH—相對應(yīng)，符合原子守恒，電荷守恒。

七、金屬的腐蝕和防護(hù)

金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。

⑴化學(xué)腐蝕與電化腐蝕

化學(xué)腐蝕 電化腐蝕

條件 金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸

現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化

聯(lián)系 兩者往往同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍

⑵析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以Fe為例)

析氫腐蝕 吸氧腐蝕

條件 水膜酸性較強(qiáng)(pH

電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe-2e—=Fe2+

正極 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—

總反應(yīng)式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

⑶金屬防護(hù)的幾種重要方法

改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬制成合金，增強(qiáng)抗腐蝕能力。

②在金屬表面覆蓋保護(hù)保護(hù)層，使金屬和周圍物質(zhì)隔離開來。

③電化學(xué)保護(hù)法：利用電化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù)，或者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。

(4)金屬腐蝕速率大小

電解池陽極>原電池負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池正極>電解池陰極

八、原電池、電解池、電鍍池和精煉池的判斷方法

1.單池判斷：

Ⅰ原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源;有外加電源的裝置一定是電解池，無外加電源的裝置一定是原電池。

Ⅱ電解池、電鍍池和精煉池的區(qū)分關(guān)鍵看陽極材料和電解質(zhì)溶液。

2.多池組合判斷：

①無外電源：一池為原電池，其余為電解池;

②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池

【說明】：多池組合時, 一般是含有活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動下工作的電解池;若最活潑的電極相同時，則兩極間活潑性差別較大的是原電池，其余為電解池。

九、電解后pH變化判斷

先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物：①如果只產(chǎn)生H2而沒有O2，則pH變大;②如果只產(chǎn)生O2而無H2，則pH變小;③如果既產(chǎn)生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減小;若原溶液呈堿性，則pH增大;若原溶液呈中性，pH不變;④如果既無O2產(chǎn)生也無H2產(chǎn)生，則溶液的pH均趨于7。

十、電化學(xué)計算題

解題時要注意電極反應(yīng)式的正確書寫，可根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列式求解;還可利用各電極，線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒列等式求解;或者由電解方程式及電極反應(yīng)式找出關(guān)系式，最后根據(jù)關(guān)系式列式計算。

常見微粒間的計量關(guān)系式為：4e?～4H+～4OH?～4Cl?～4Ag+～2Cu2+～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu～2H2O。

電化學(xué)專題測試題

單選題(2分×24=48分)

1.一定條件下，電解較稀濃度的硫酸，H2O2僅為還原產(chǎn)物，該原理可用于制取雙氧水，其電解的化學(xué)方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A.電解池的陽極生成雙氧水，陰極生成臭氧

B.電解池中硫酸溶液的pH保持不變

C.產(chǎn)生臭氧的電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3+6H+

D.產(chǎn)生雙氧水的電極反應(yīng)式為2H2O-2e-= H2O2+2H+

2.將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡后放入如圖所示裝置中，

下列敘述正確的是： ( )

A.過一段時間，Ⅱ試管中的導(dǎo)管內(nèi)水柱上升

B.Ⅰ試管中鐵釘由于發(fā)生電解反應(yīng)而被腐蝕

C.鐵釘在該裝置中被腐蝕的情況隨時間的延長而加快

D.Ⅰ試管中鐵釘發(fā)生反應(yīng)的一個電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑

3.下圖中能驗(yàn)證用惰性電極電解NaCl溶液(含酚酞)的電解產(chǎn)物的裝置的是( 表示直流電源，I表示電流強(qiáng)度，e-表示電子) ( )

4.如下圖所示兩個裝置，溶液體積均為200 mL，開始電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 mol?L-1，工作一段時間后，測得導(dǎo)線上通過0.02 mol電子，若不考慮鹽水解和溶液體積的變化，則下列敘述正確的是( )

A.產(chǎn)生氣體的體積：①>②?

B.電極上析出固體的質(zhì)量：①>②?

C.溶液的pH變化：①增大，②減小?

D.裝置②的電極反應(yīng)式為：?

陽極：4OH—-4e-=2H2O+O2↑

陰極：2H++2e-=H2↑

5.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是 ( )

銅鋅原電池 電解精煉銅 鍍件上鍍銅 電解氯化銅溶液

6.右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。

下列說法不正確的是 ( )

A.從E口逸出的氣體是H2

B.從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4 LCl2，便產(chǎn)生2 mol NaOH

D.電解一段時間后加適量鹽酸可以恢復(fù)到電解前的濃度

7.有關(guān)如右圖所示原電池的敘述，正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠KCl飽和溶液) ( )

A.反應(yīng)中，鹽橋中的K+會移向CuSO4溶液

B.取出鹽橋后，電流計依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.銅片上有氣泡逸出

D.反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變

8.把金屬A放入鹽B(NO3)2的溶液中，發(fā)生如下反應(yīng)：A+B2+=A2++B，以下敘述正確的是 ( )

A.常溫下金屬A一定能與水反應(yīng)，B一定不能與水反應(yīng)

B.A與B用導(dǎo)線連接后放入酒精中，一定形成原電池

C.A與B用導(dǎo)線連接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有電流產(chǎn)生

D.由A與B形成的原電池，A一定是正極，B一定是負(fù)極

9.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列說法正確的是( )

A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣

B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)

C.銅電極接直流電源的負(fù)極

D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1molCu2O生成

10.下列關(guān)于電解精煉銅的敘述中不正確的是 ( )

A.粗銅板體作陽極

B.電解時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu

C.粗銅中所含Na、Fe、Zn等雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽極泥

D.電解銅的純度可達(dá)99.95%～99.98%

11.電解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。當(dāng)電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是 ( )

A.0.10mol/L Ag+ B.0.20mol/L Zn2+ C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+

12.生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料，直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化效率高，是一種真正意義上的綠色電池，其工作原理如圖所示。已知C1極的電極反應(yīng)式為： C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有關(guān)說法不正確的是 ( )

A.C1極為電池負(fù)極，C2極為電池正極

B.C2極的電極反應(yīng)式為O2+4H+ +4e-===2H2O

C.該生物燃料電池的總反應(yīng)為：C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

D.電子由C2極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向C1極

13.鉛蓄電池是典型的可充電池，在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用，其充電、放電按下式進(jìn)行：

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，有關(guān)該電池的說法正確的是 ( )

A.放電時，蓄電池內(nèi)電路中H+向負(fù)極移動

B.放電時，每通過1mol電子，蓄電池就要消耗2molH2SO4

C.充電時，陽極反應(yīng)：PbSO4 +2e-=Pb+SO42-

D.充電時，鉛蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連

14.下列說法正確的是 ( )

A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的數(shù)目為阿伏加德羅常數(shù)的值

B.與Al反應(yīng)生成H2的無色溶液中，一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+

C.用鉑電極電解CuSO4溶液片刻，停止通電，若加入一定質(zhì)量Cu(OH)2可得初始溶液

D.1 mol CH4在反應(yīng)①與②中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同

①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O

②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

15.Z為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，水槽中盛有足量CuSO4溶液，X、Y為石墨電極。接通電路后，發(fā)現(xiàn)Z上的d點(diǎn)顯紅色。下列說法正確的是( )

A.接通電路后，水槽中溶液的pH不變

B.b是正極，Y電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.同溫同壓F，X、Y兩電極上產(chǎn)生氣體的體積相等

D.d點(diǎn)顯紅色是因?yàn)榻油娐泛驩H-向d點(diǎn)移動

16.已知氧元素有16O、18O兩種核素，按中學(xué)化學(xué)知識要求，下列說法正確的是 ( )

A.Na2O2與H218O反應(yīng)時生成產(chǎn)生18O2氣體

B.向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡體系中加入18?O2，結(jié)果18?O2只出現(xiàn)在產(chǎn)物中

C.CH?3?COOH和CH3CH?218?OH發(fā)生酯化反應(yīng)時，產(chǎn)物中分子式為H218?O

D.用惰性電極電解含有H218?O的普通水時，陽極可能產(chǎn)生三種相對分子質(zhì)量不同的氧分子

17.將AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O設(shè)計成如右圖

所示的電化學(xué)裝置，其中C1、C2均為石墨棒。甲、

乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行下述操作：

甲組：向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸

乙組：向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液

下列描述中，正確的是 ( )

A.甲組操作過程中，C1做正極

B.乙組操作過程中，C2做負(fù)極，電極反應(yīng)式為：AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O

C.兩次操作過程中，微安表(G)指針的偏轉(zhuǎn)方向相反

D.甲組操作時該裝置為原電池，乙組操作時該裝置為電解池

18.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述不正確的是( )

A.放電時負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2

B.充電時陽極反應(yīng)為：Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O

C.放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeSO4被氧化

D.放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

19.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為：

2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A.工業(yè)上以黏土、石灰石和石英為主要原料來制造普通水泥

B.負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O

C.測量原理示意圖中，電流方向從Cu 經(jīng)過導(dǎo)線流向Ag2O

D.電池工作時，溶液中 OH-向正極移動

20.使用氫氧燃料電池的公共汽車已在北京街頭出現(xiàn)。下列有關(guān)某種以30%KOH溶液為電解質(zhì)的氫氧燃料電池的說法中，不正確的是 ( )

A.正極反應(yīng)：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

B.負(fù)極反應(yīng)：H2 - 2e- == 2H+

C.當(dāng)正極消耗11.2 L O2時，負(fù)極消耗22.4 L H2

D.氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池

21.銅的冶煉大致可分為：

①富集：將硫化物礦進(jìn)行浮選;

②焙燒，主要反應(yīng)為：2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);

③制粗銅，在1200℃發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;

④電解精煉。

下列說法正確的是 ( )

A.上述灼燒過程的尾氣均可直接排入空氣

B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu，反應(yīng)共消耗18mol O2

C.反應(yīng)2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中，氧化劑只有Cu2O

D.電解精煉時，粗銅應(yīng)與外電源正極相連

22.市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列說法不正確的是 ( )

A.放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li-e- Li+

B.充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)

C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)

D.放電過程中Li+向負(fù)極移動

23.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 ( )

A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高

B.在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護(hù)作用

C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢

D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程

24.可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是 ( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為：O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液為電解液時，負(fù)極反應(yīng)為：Al+3OH--3e=Al(OH)3↓

C.以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極

非選擇題

25.(8分)Na與S反應(yīng)可以生成多種產(chǎn)物：Na2S，Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的電子式為 則S32-的電子式為 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓，試寫出Na2S5與醋酸反應(yīng)的離子方程式： 。工業(yè)上常用電解熔融NaCl制Na，事實(shí)上電解許多熔融的鈉的化合物也能制備Na，如NaOH、Na2CO3。試寫出電解熔融NaOH的反應(yīng)方程式： ，若電解熔融Na2CO3時有CO2氣體產(chǎn)生，則陽極電極反應(yīng)式為 。

26.(6分)右圖是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，圖中C、D均為鉑電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計，其指針總是偏向電源正極。

⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族，則Na3AsO4溶液的pH__________(填“>7”“

⑵向B杯中加入適量較濃的硫酸，發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________，D電極上的電極反應(yīng)式為________________________________________。

⑶一段時間后，再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為_____________________________。

27.(6分)某課外活動小組同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題。

(1)若開始時開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為 。

總反應(yīng)的離子方程式為 。

有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(填序號) 。

①溶液中Na+向A極移動

②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)

③反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)相同的狀態(tài)(質(zhì)

量和濃度均相同)

④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體，則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

(2)若開始時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為 。

28.(6分)⑴將反應(yīng)2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)，設(shè)計成原電池其裝置如右圖。電極X的材料是__________;乙池中電極反應(yīng)為___;外電路中

的電子流向__電極。

⑵工業(yè)用電解K2MnO4溶液的方法生產(chǎn)常見氫化劑KMnO4，其陽

極反應(yīng)式為______________。

⑶已知：①Zn(s)+1/2 O2(g)=ZnO(s);

ΔH=-348.3 kJ/mol

②Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s);ΔH=-317.3 kJ/mol

則1 mol Ag(s)和足量O2(g)完全反應(yīng)生成Ag2O(s)時，放出的熱量為______kJ。

29.(6分) (1)短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，B為地殼中含量最多的元素，C是原子半徑最大的短周期主族元素，C與D形成的離子化合物CD是常用的調(diào)味品。填寫下列空白：

(1)A單質(zhì)與B單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物有 (填化學(xué)式)。

(2)B、C組成的一種化合物與水發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

(3)如下圖所示，取一張用CD溶液浸濕的pH試紙平鋪在玻璃片上，取兩根石墨棒做電極，接通直流電源。一段時間后，b電極處的pH試紙上可觀察到的現(xiàn)象是 ，a電極的電極反應(yīng)式為 。

(4)常溫下，相同體積的0.2mol?L—1CD溶液與0.1mol?L—1 C2AB3溶液中，陽離子數(shù)目較多的是

溶液(填化學(xué)式)。

30.(12分)電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體。回答：

(1)直流電源中，M為 極。

(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為 g。

(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶ ∶ ∶ 。

(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同) ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。

(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。

31.(11分)下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。

請回答：

(1)B極是電源的 ，一段時間后，甲中溶液顏色 ，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明 ，在電場作用下向Y極移動。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是 (填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 ，甲中溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。

(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。

32.(9分)新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位。可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的制備方法如下：

方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3?COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰，同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。

方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。

在鋰離子電池中，需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì)，該有機(jī)聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如右：

請回答下列問題：

(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。其原因是 。

(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中，除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外，還有 、

、 (填化學(xué)式)生成。

(3)在方法二中，陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為 。

(4)寫出M與足量氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

(5)已知該鋰離子電池在充電過程中，陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為 。

33.(8分)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

請回答下列問題：

(1)電池的負(fù)極材料為 ，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;

(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;

(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;

(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是 。

高三化學(xué)教案：電化學(xué)教案參考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C A D B C D A C A C C D

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

D D B D C C B B D D B A

25.(8分)略(1分) S52-+2CH3COOH==2CH3COO—+H2S↑+4S↓(2分)

4NaOH電解4Na+O2↑+2H2O↑(2分) 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑(2分)

26.(6分)⑴>7(1分) ⑵無色溶液變成藍(lán)色(1分) AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O(2分)

⑶I2+AsO33-+H2O=2H++2I-+AsO43-或I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-(2分)

27.(6分) (1)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-) (1分)

2Cl-+2H2O電解Cl2↑+H2↑+2OH(2分)- ②④(2分)

(2)Fe-2e-=Fe2+(1分)

28.(6分)⑴Cu(1分) Fe3++e-=Fe2+(1分) Ag(1分)⑵MnO42――e-=MnO4―(1分)⑶15.5(2分)

29.(6分) (1)CO、CO2(1分) (2)Na2O+H2O==2NaOH(1分)

(3)試紙先變紅，隨后紅色區(qū)域擴(kuò)大，后被漂白褪色(2分)

2H++2e-=H2↑(2H2O+2e-= H2↑+2OH-) (1分)

(4)NaCl(1分)

30.(12分) (1)正(1分)

(2)Ag(1分) 2.16(2分)

(3)2∶1/2∶1(2分)

(4)不變(1分) 不變(1分) 增大(1分) 減小(1分)

(5)45.18(2分)。

31.(11分) (1)負(fù)極(1分) 逐漸變淺(1分) 氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷(1分)

(2)1∶2∶2∶2 (2分)

(3)鍍件(1分) AgNO3(1分) 5.4g(2分) 變小(1分)

(4)Fe + Cu2+ 電解 Cu + Fe2+(1分)

32.(9分) (1)為了防止亞鐵化合物被氧化(1分)

(2)CO2 H2O NH3 (2分)

(3)Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+(2分)

(4)(2分)

(5)FePO4+Li++e-====LiFePO4(2分)

33.(8分)(1)鋰(1分) (1分)

(2) (2分)

(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成(1分) (1分)

(4)鋰是活潑金屬，易與 、 反應(yīng); 也可與水反應(yīng)(2分)

高三化學(xué)教案：《鹵素》教學(xué)設(shè)計

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，高中教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢？下面是小編幫大家編輯的《高三化學(xué)教案：《鹵素》教學(xué)設(shè)計》，僅供參考，希望能為您提供參考！

本文題目：高三化學(xué)教案：鹵素

1.通過實(shí)驗(yàn)了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.認(rèn)識氯氣及其重要化合物對生態(tài)環(huán)境的影響。

(一)鹵素

1.分清氯水、溴水的成分，反應(yīng)時的作用和褪色的原理。

氯水中正因?yàn)榇嬖诳赡娣磻?yīng)Cl2+H2O HCl+HClO，使其成分復(fù)雜且隨著條件的改變，平衡發(fā)生移動，使成分發(fā)生動態(tài)的變化。當(dāng)外加不同的反應(yīng)物時，要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之，也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色，發(fā)生的變化可屬物理變化(如萃取)，也可屬化學(xué)變化，如歧化法(加堿液)、還原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不飽和的有機(jī)物)等。值得一提的是有時雖然發(fā)生化學(xué)變化，但仍生成有色物，如Br2與Fe或KI反應(yīng)。

2.區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。

萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體，而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達(dá)到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點(diǎn)和解決問題的關(guān)鍵。

命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出，一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊，與大氣相通。

第1課時 氯及其化合物

一、氯氣的性質(zhì)及用途

1.物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。

2.化學(xué)性質(zhì)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。

(1)與金屬反應(yīng)(與變價金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成高價態(tài))

如：①2Na+Cl2 2NaCl(產(chǎn)生白煙)

②Cu+Cl2 CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)

③2Fe+3Cl2 2FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)

注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲存在鋼瓶中。

(2)與非金屬反應(yīng)

如：①H2+Cl2 2HCl(發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸

H2+Cl2 2HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸

②2P+3Cl2 2PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧)

2P+5Cl2 2PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙)

(3)與水反應(yīng)：Cl2+H2O = HCl+HClO

(4)與堿反應(yīng)

Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣)

2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)

Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)

(5)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)

如：①2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3

②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)色，用于氯氣的檢驗(yàn))

③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4

(6)與某些有機(jī)物反應(yīng)

如：①CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反應(yīng))

②CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng))

3.氯水的成分及性質(zhì)

氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng)，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。

注意：(1)在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液

① 一元弱酸，比H2CO3弱

(2)HClO的基本性質(zhì) ② 不穩(wěn)定，2HClO === 2HCl + O2↑

③ 強(qiáng)氧化性;

④ 漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色。

(3)幾種漂白劑的比較

漂白劑 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭

漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白

品紅溶液 褪色 褪色 褪色 褪色

紫色石蕊 先變紅后褪色 褪色 只變紅不褪色 褪色

穩(wěn)定性 穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 ——

4.氯氣的制法

(1)實(shí)驗(yàn)室制法

藥品及原理：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑

強(qiáng)調(diào)：MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。

儀器裝置：發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置

實(shí)驗(yàn)步驟：檢密—裝藥—固定—加熱—收集

收集方法：向上排空氣法 (或排飽和食鹽水法)

凈化裝置：用飽和食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥

尾氣處理：用堿液吸收

(2)氯氣的工業(yè)制法：(氯堿工業(yè))

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

二、氯化氫的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法

1.物理性質(zhì): 無色、有刺激性氣味的氣體;極易溶于水 (1:500)其水溶液為鹽酸。

2.鹽酸的化學(xué)性質(zhì): (揮發(fā)性強(qiáng)酸的通性)

3.氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)藥品及反應(yīng)原理:

NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加熱或微熱)

NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加熱到500oC—600oC)

總反應(yīng)式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑

(2)裝置: 與制氯氣的裝置相似

(3)收集方法: 向上排空氣法

(4)檢驗(yàn)方法: 用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生

(5)尾氣處理: 用水吸收(倒扣漏斗)

【例1】(2010上海卷)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置，下列有關(guān)說法錯誤的是

A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙

B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色

C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性

D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體

答案：B

解析：此題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物的性質(zhì)等知識。分析裝置圖，可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應(yīng)：4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2，燒瓶中出現(xiàn)白煙，A對;不能出現(xiàn)紅棕色氣體，B錯;該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價升高，表現(xiàn)還原性，C對;燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體，D對。

知識歸納：對某種元素來講，其處于最高價時，只有氧化性;處于最低價時，只有還原性;中間價態(tài)，則既有氧化性又有還原性。故此對同一種元素可以依據(jù)價態(tài)判斷，一般來講，價態(tài)越高時，其氧化性就越強(qiáng);價態(tài)越低時，其還原性就越強(qiáng);此題中氨氣中的氮元素處于最低價，只有還原性。

【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色。

完成下列填空：

1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1，不用填寫)：

2)整個過程中的還原劑是 。

3)把KI換成KBr，則CCl4層變?yōu)開_色：繼續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 。

4)加碘鹽中含碘量為20mg～50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg，若莊Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，保留2位小數(shù))。

答案：1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)紅棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。

解析：此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強(qiáng)弱的判斷、化學(xué)計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時，其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后，再滴加氯水時，其將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸。1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，分析反應(yīng)中的化合價變化，I元素的化合價從0→+5，升高5價，Cl元素的化合價從0→-1，降低1價，綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整個過程中化合價升高的都是I元素，還原劑為：KI和I2;3)KI換成KBr時，得到的是溴單質(zhì)，則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時，顏色不變，可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3，故其氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐BrO3>Cl2>HIO3;4)綜合寫出反應(yīng)方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根據(jù)化學(xué)方程式計算，按最小值計算時，1000kg加碘食鹽中含碘20g，根據(jù)質(zhì)量守恒，可知：換算成碘酸鉀的質(zhì)量為：33.70g，物質(zhì)的量為：0.16mol，則需要消耗Cl2的體積為：(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。

解法點(diǎn)撥：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)。在化學(xué)反應(yīng)中，守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等;原子守恒(或稱質(zhì)量守恒)，也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等;得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中，失電子數(shù)一定等于得電子數(shù)，即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒，簡化了計算過程，順利解答。

【例3】(2009全國卷Ⅱ13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的是 ( )

A.x=0.4a，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a，2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-

C.x=a，2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a，2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

答案 B

解析 由于Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-，故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知，Cl2先氧化

Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-，2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。當(dāng)x/a ≤0.5時，Cl2僅氧化Fe2+，故A項(xiàng)正確。當(dāng)x/a ≥1.5時,Fe2+和Br-合部被氧化，D項(xiàng)正確;當(dāng)介于兩者之間時，則要分步書寫方程式，然后進(jìn)行疊加得總反應(yīng)。如B項(xiàng)，當(dāng)x=0.5a時，Cl2剛好把Fe2+全部氧化，而當(dāng)x=0.6a，顯然Cl2還要氧化Br-，而選項(xiàng)中沒有表示，故錯。

第2課時 鹵族元素

鹵族元素

1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較:

氟 氯 溴 碘

單質(zhì)物理性質(zhì) 狀態(tài) 氣 氣(易液化) 液(易揮發(fā)) 固(易升華)

熔、沸點(diǎn) 熔、沸點(diǎn)逐漸升高

顏色 淡黃綠色 黃綠色 紅棕色 紫黑色

密度 密度逐漸增大

X2與H2化合 條件 冷暗處 光照 加熱 持續(xù)加熱

程度 劇烈爆炸 爆炸 緩慢 化合同時分解

X2與H2O化合 反應(yīng) 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO

程度 劇烈 緩慢 微弱 極弱

水溶性 反應(yīng)生成氫氟酸 水溶性依次減小，有機(jī)溶劑中溶解性依次增大

化合價 只有-1價 有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸 化學(xué)式 無含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等

強(qiáng)弱程度 同一價態(tài)的酸性依次減弱

鹵化銀 顏色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黃) AgI(黃)

水溶性 易溶 均難溶，且溶解度依次減小

感光性 難分解 見光均易分解，且感光性逐漸增強(qiáng)

2.鹵素元素的有關(guān)特性：

(1)F2遇水發(fā)生置換反應(yīng)，生成HF并放出O2。

(2)HF是弱酸、劇毒，但能腐蝕玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O;HF由于形成分子間氫鍵相互締合，沸點(diǎn)反常的高。

(3)溴是唯一的液態(tài)非金屬，易揮發(fā)，少量的液溴保存要用水封。

(4)碘易升華，遇淀粉顯藍(lán)色;碘的氧化性較弱，它與變價金屬反應(yīng)時生成低價化合物。

(5)AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶。

3.鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗(yàn)：

(1)Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-

Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-

Br2 + 2I- = I2 + 2Br-

結(jié)論：氧化性：Cl2 > Br2 > I2; 還原性：I- > Br- > Cl-

(2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化

溶劑

溶質(zhì) 水 苯 汽 油 四氯化碳

Br2 黃 → 橙 橙 → 橙紅 橙 → 橙紅 橙→ 橙紅

I2 深黃→ 褐 淡紫 → 紫紅 淡紫→ 紫紅 紫→ 深紫

密 度

比 水 輕 比 水 輕 比 水 重

(3)X-離子的檢驗(yàn)

Cl- 白色沉淀

Br- + AgNO3 + HNO3 淺黃色沉淀

I- 黃色沉淀

【例1】(2010四川理綜卷) (16分)

碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病。

碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶

于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)

碘。以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。

請回答下列問題：

(1)碘是 (填顏色)固體物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室常用

方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。

(2)電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發(fā)生反應(yīng)：

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。

電解時，陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ;陰極上觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

(3)電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗(yàn)電解液中是否有I—。請設(shè)計一個檢驗(yàn)電解液中是否有I—的實(shí)驗(yàn)方案，并按要求填寫下表。

要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)用品自選。

試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。

實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

(4)電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)過程如下：

步驟②的操作名稱是 ，步驟⑤的操作名稱是 。步驟④洗滌晶體的目的是

。

答案：(1)紫黑色 升華

(2)

有氣泡產(chǎn)生

(3)

實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

取少量陽極區(qū)電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液，觀察是否變藍(lán)。 如果不變藍(lán)，說明無 。(如果

變藍(lán)，說明有 。)

(4)冷卻結(jié)晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)

解析：(1)考查物質(zhì)的物理性質(zhì)，較容易。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子 。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液，電解氫氧化鉀實(shí)質(zhì)是電解水。(3)考查I-的檢驗(yàn)此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色這一特性，要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。(4)考查實(shí)驗(yàn)的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。

【例2】(2009天津卷，3)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計和結(jié)論相符的是 ( )

A.將碘水倒入分液漏斗，加適量乙醇，振蕩后靜置，可將碘萃取到乙醇中

B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體水溶液一定顯堿性

C.某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中一定有SO42-

D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加熱，除去過量的Cl2,即可得到較純凈的FeCl3溶液

答案 B

解析 A項(xiàng)，乙醇不可以作為萃取劑，錯;

B項(xiàng)，石蕊變藍(lán)，則肯定為堿性，正確。

C項(xiàng)，若原溶液中含有SO32 -，生成BaSO3，再加入HCl，則與溶液的NO3- 結(jié)合，相當(dāng)于HNO3，則可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故錯;

D項(xiàng)，加熱時，F(xiàn)eCl3會水解，錯。

【例3】(2009江蘇卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡：

某I2、、KI混合溶液中， 的物質(zhì)的量濃度c( )與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是 ( )

A. 反應(yīng) 的△H>0

B.若溫度為 ，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為

C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，一定有

D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大

答案 BC

解析 隨著溫度的不斷升高， 的濃度逐漸的減小，說明反應(yīng)向逆方向移動，也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以 ，所以A項(xiàng)錯;

因?yàn)?， ，所以當(dāng)溫度升高時，反應(yīng)向逆方向移動，即 ;C項(xiàng)，從圖中可以看出D點(diǎn)并沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，所以它要向A點(diǎn)移動，這時 的濃度在增加，所以 ，C項(xiàng)正確;

D項(xiàng)，從狀態(tài)A到狀態(tài)B， 的濃度在減小，那么 的濃度就在增加。

鹵素單元測試

一、選擇題(只有一個合理答案)

1.市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來水為原料，通電時，發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸)，所制得的混合液具有強(qiáng)烈的殺菌能力，且不對人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學(xué)反應(yīng)有( )

①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

③H2+Cl2=2HCl ④Cl2+H2O=HCl+HClO ⑤2HClO=2HCl+O2↑

A. ①④⑤ B. ①② C. ③④⑤ D. ②③④

2.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中，當(dāng)日光照射一段時間后，試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的( )

A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.2/3

3.下列物質(zhì)加入溴水，經(jīng)振蕩，不因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色的是 ( )

A.Na2S B.NaOH C.甲苯 D.裂化汽油

4.有關(guān)鹵素的說法正確的是( )

A.鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無還原性.

B.鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增大而升高.

C.鹵化銀都不溶于水，也不溶于稀硝酸.

D.鹵化氫的水溶液都是強(qiáng)酸

5.F2是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)，物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng)，生成NaF、H2O和另一種氣體，該氣體是下列中的( )

A.H2 B. HF C.OF2 D.O2

二、選擇題(有1～2個合理答案)

6.下列離子方程式正確的是()

A.氯氣與水反應(yīng)：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

B.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

C.向留有殘氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4，以除去水中的Cl2：Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+

D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w：Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO

7.已知Cl2與Br-、I-可發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，且Br-、I-的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/p>

I->Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為0.2mol、0.4mol、0.6mol，欲使其Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量比為1︰1︰1，需通入Cl2，那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I-物質(zhì)的量的( )

A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/6

8. 液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似，則氯氣通入液氨中，產(chǎn)物可能有( )

A. B. C. D.

9.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )

A.漂白粉吸收空氣中的二氧化碳 B.用螢石和濃硫酸制取氟化氫

C.氯水使有色布條褪色 　D.黑白照片的底片在相機(jī)里曝光時的反應(yīng)

10.常用氯氣給自來水消毒。某學(xué)生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液，不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是 ( )

A.石蕊試劑 B.硝酸銀 C.氫氧化鈉 D.氯化鋁

11. 氯水不穩(wěn)定，因?yàn)槁人写嬖谌缦缕胶猓篊l2+H2O HCl+HClO，下列措施會降低氯水的穩(wěn)定性的是( )

A.通入少量H2S氣體 B.加入少量小蘇打 C.通入少量HCl氣體 D.增大氯水濃度

12.某無色氣體可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中，恰好完全反應(yīng)，不再剩余氣體。將所得到的無色溶液冷媒裝在兩支試管中，分別加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液，均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是

A.原氣體中一定有SO2，一定沒有HBr B.原氣體中可能有SO2

C.原氣體中一定有HCl D.不能確定有無HCl，但一定沒有CO2

13.砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是( )

A.HAt很穩(wěn)定 B.AgAt不溶于水 C.砹是有色固體 D.HAt溶液為強(qiáng)酸

三、實(shí)驗(yàn)題

14.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。試回答下列問題：

(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種：①是由于 ;

②是由于 。

(2)簡述怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去原因是①或者②：_____________________________。

15.由于用氯氣對飲用水消毒，會使水中的有機(jī)物發(fā)生氯化，生成有機(jī)含氯化合物于人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸，生產(chǎn)和使用時盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動或加熱。

(1)在ClO2中，所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?______________(填“是”或“否”)。

(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2，同時有Cl2生成，且Cl2的體積為ClO2的一半。這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。

(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_______________(填寫編號)。

A.只有還原性 B.還原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性

(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol Cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________mol。

(5)ClO2為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的_____________倍。

(6)我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。和歐洲的方法相比，我國這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是_______________________________。

16. 圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置：

(1)A是氯氣發(fā)生裝置，其中的化學(xué)反應(yīng)方程為

(2)實(shí)驗(yàn)開始時，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充滿整個裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。裝置C的作用是 。

(3)在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是 。

(4)若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應(yīng)過程現(xiàn)象為 。

(選填標(biāo)號)(A)有白色沉淀生成(B)無現(xiàn)象(C)先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失

(5)D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl2產(chǎn)生，此時B中的現(xiàn)象是 ，B的作用是 。

四、無機(jī)題

17.下圖表示的是有關(guān)物質(zhì)A~Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中反應(yīng)③除生成A之外，還生成一種相對分子質(zhì)量為174的物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)寫出反應(yīng)②的離子方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: _____________________

(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：_________________________

(3)取液體F 3mL盛在試管中，向該試管中加入6mL苯，用力振蕩試管后靜置，可觀察到的現(xiàn)象是_______________

(4)將沉淀Y放在日光下曬，可觀察到的現(xiàn)象是:______________________________

18.多原子分子 、 、 的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，故稱它們?yōu)轭慃u人物化合物，它們可以生成酸和鹽，見下表：(表中X代表F、Cl、Br、I)

鹵素 氰 硫氰 ⑴

“單質(zhì)” X2

酸 HX

⑵

鹽 KX

⑶

⑴在表中⑴ 、⑵、 ⑶處分別填寫相應(yīng)的化學(xué)式： 、 、 。

⑵完成下列化學(xué)方程式①

② 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。

③ 與硫酸氫鈉共熱的化學(xué)方程式為： 。

19.工業(yè)上從海水中提出取溴常采用如下方法：

(1) 向海水中通入Cl2，將海水中的溴化物氧化，這一過程所發(fā)生的反應(yīng)屬于非金屬間的___________反應(yīng);

(2) 向上述混合溶液中吹入熱空氣，將生成的溴吹出，用純堿液吸收，生成NaBr、NaBrO3，這一過程可用離子方程式表示為：________________________________;

(3) 將(2)所得混合液用H2SO4酸化，使NaBr和NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴。這一過程可用化學(xué)方程式表示為____________________________________________;

(4) 這樣得到的液溴中還混有少量Cl2，除去Cl2的方法是___________________。

參考答案

一.1B、2B、3C、4B、5C

二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A

三.

14.(1)①氯水與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成兩種鹽和水，溶液堿性減弱，紅色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出現(xiàn)紅色，應(yīng)為原因②，若重新出現(xiàn)紅色，應(yīng)為原因①。

15. (1)否(3分)

(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)

(3)B(3分) (4)0.2(3分) (5)2.63(3分)

(6) 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;

對環(huán)境的污染較小(生成的ClO2中不含Cl2雜質(zhì))(3分)

16. (1)4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(氣)+C 4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣。(3)生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅，因未反應(yīng)完的Cl2與H2O作用產(chǎn)生的HClO的漂白作用使紅色消失。(4)B(5)瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升，貯存少量Cl2。

四.

17.

(1)

2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-

(2) 2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4

(3) 試管內(nèi)液體分為上、下兩層，上層呈橙紅色，下層呈很淡的黃色。

(4) 淡黃色固體逐漸變?yōu)楹谏腆w，同時從固體上冒出了紅棕色氣體。

18. (1) ① 氧氰; ②HSCN; ③KOCN。

(2) ① 4H++2SCN-+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O

② (CN)2+H2O=HCN+HOCN

③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑

高三化學(xué)教案：《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢？以下是小編為大家精心整理的“高三化學(xué)教案：《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計”，相信能對大家有所幫助。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)式;

2、掌握幾種新型燃料電池的工作原理;

3、熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷;會書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式;

4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計算。

典型例題

【例1】⑴今有2H2+O22H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通的應(yīng)是

，正極通的應(yīng)是，電極反應(yīng)式為負(fù)極：，正極：。

⑵若把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

正極：。⑴和⑵的電解質(zhì)不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH個有什么變化。

⑶若把H2改為CH4，用KOH作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

正極。

【例2】(2003年南通四市聯(lián)考試題)右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體?；卮穑?/p>

(1)直流電源中，M為極。

(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是，其質(zhì)量為__g。

(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶___∶_∶。

(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同)，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的濃度，H2SO4溶液的pH___。

(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為g。

課堂練習(xí)

1、蓄電池在放電時起原電池作用，在充電時起電解池作用，

下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時的反應(yīng)：Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2，下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷中不正確的是()

A.放電時Fe作負(fù)極，NiO2作正極

B.放電時溶液中的陽離子向正極移動

C.充電時的陰極反應(yīng)是Fe(OH)2+2e-==Fe+2OH-

D.該蓄電池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作電解質(zhì)溶液

2、生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖與細(xì)胞膜外富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池。下列有關(guān)電極反應(yīng)及產(chǎn)物的判斷正確的是：

A.負(fù)極反應(yīng)可能是O2+2H2O+4e-=4OH-

B.負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

C.正極反應(yīng)可能是6C6H12O6-24e-+24OH-==6CO2+18H2O

D.正極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O

3、下列四組原電池，其中放電后，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，且在正極有單質(zhì)生成的是()

A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu濃H2SO4

C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液

4.(多選)用石墨做電極電解AlCl3溶液時，下列電解液變化曲線合理的是()

ABCD

5.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則M的相對原子質(zhì)量為()

A.B.C.D.

6.摩托羅拉公司最新研發(fā)了一種由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鋰電池的10倍，且待機(jī)時間超過一個月。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-。

⑴該電池總反應(yīng)的離子方程式為——————————————————————————————————————;

⑵甲醇是————極，電池在放電過程中溶液的pH將_________(填“下降”或“上升”、不變”);若有16g甲醇蒸汽被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的CuSO4溶液(假設(shè)整個過程中能量總利用率為80%)，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2______升。

⑶最近，又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸汽。其中固體大是摻雜了Y2O3(Y：釔)的ZrO2(Zr：鋯)固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

①電池的正極反應(yīng)式為_________________，

②放電時固體電解質(zhì)里O2-離子的移動方向是向_______極移動(填正或負(fù))。

7、1991年我國首創(chuàng)以鋁、空氣和海水電池為能源的新型海水航標(biāo)燈.它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍.根據(jù)以上敘述，填寫這種電池兩極的電極反應(yīng)式：

(1)負(fù)極：.

(2)正極：.

課后練習(xí)

1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()

A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡

B.用鋅片做陽極，鐵片做陰極，電解氯化銅溶液，鐵片表面析出銅

C.把銅片插入三氯化鐵溶液，在銅片表面析出鐵

D.把鋅放入稀鹽酸中，加幾滴氯化銅溶液，產(chǎn)生氣泡速率加快

2.據(jù)報道，美國正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的蓄電池，它具有容量大、污染小的特點(diǎn)，其電池反應(yīng)為：2Zn+O2=2ZnO，其原料為鋅、空氣和電解質(zhì)溶液，則下列敘述正確的是()

A.鋅為正極，空氣在負(fù)極反應(yīng)B.負(fù)極還原反應(yīng)，正極氧化反應(yīng)

C.負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O

D.電池工作時溶液的pH降低

3.有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕;將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)激烈;將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化;若將銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出，據(jù)此判斷它們的活動性由強(qiáng)到弱的順序是：

A.dcabB.dabcC.dbacD.badc

4.在H2O中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3—SO42—、Cl—，該溶液放在惰性電極的電解槽中通電片刻后，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是()

A.1:8B.8:1C.35.5:108D.108:35.5

5、在裝有水的燒杯里，用細(xì)線掛一個呈水平方向的由Fe和Ag焊接成的圓柱棒，如右圖。⑴向燒杯中加入CuSO4溶液后，棒的狀態(tài)將如何變化?(溶液密度的變化忽略不計)

⑵說明上述變化的原因。

6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。

⑴a電極材料_______，其電極反應(yīng)式為_____________________。

⑵電解液d可以是_______，則白色沉淀在電極上生成;也可以是_______，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。

A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液

⑶液體c為苯，其作用是________________，在加入苯之前，對d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是__________________________。

⑷若d改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_______________________________________。

專題(七)答案例題例1【答案】⑴H2、O2;負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;⑵負(fù)極：2H2-4e-=4H+，正極：O2+4H++4e-=2H2O;pH變小;pH變大;⑶負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-。

例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶∶1;(4)不變、不變、增大、減小;(5)45.18。

課堂練習(xí)

1D2B3C4AD5C

6.⑴2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O，⑵負(fù)極，下降，13.44L，

⑶①O2+4e-=4O2-,②負(fù)極。)

7答案：(1)Al-3e=Al3+

(2)2H2O+O2+4e=4OH-

課后練習(xí)

1C2C3B4B

5答案：⑴Fe一端升高，Ag一端降低，同時Fe端逐漸溶解，Ag端有紅色物質(zhì)析出，水溶液略顯淺藍(lán)色;⑵上述變化的原因見解析。

6.⑴Fe，F(xiàn)e-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔絕空氣，防止產(chǎn)物被氧化;趕盡溶液中的氧氣;⑷白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。