高中地理魯教版教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-23化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)案(魯科版必修2)。
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)案(魯科版必修2),歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
第3課時(shí) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1.實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
①看到有氣泡產(chǎn)生
②用手觸摸反應(yīng)后的試管,手感到熱
③用溫度計(jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高該反應(yīng)放出熱量
聞到刺激性氣味,燒杯壁發(fā)涼,玻璃片和燒杯黏在一起,混合物呈糊狀該反應(yīng)吸收熱量
混合后溶液溫度比原來(lái)的兩種溶液的溫度高該反應(yīng)放出熱量
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,有的釋放能量,有的吸收能量。
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念
①放出熱量的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
①常見的放熱反應(yīng)有:燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與水或酸的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)。
②常見的吸熱反應(yīng)有:大多數(shù)分解反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)、C+CO2=====高溫2CO、C+H2O(g)=====高溫CO+H2等。
例1 下列說(shuō)法正確的是()
①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)?、诜艧岱磻?yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生?、鄯磻?yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小?、苡械姆艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后,停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行
A.只有③④B.只有①②
C.①②③④D.②③④
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 多角度認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案 A
解析 加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如銅在氯氣中燃燒;放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生,如N2與H2合成NH3;反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對(duì)大?。恍枰訜岵拍馨l(fā)生的放熱反應(yīng),如果反應(yīng)放出的熱量達(dá)到反應(yīng)所需要的熱量,停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行,如Fe+S=====△FeS。
易錯(cuò)警示
(1)“三個(gè)不一定”
①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如碳和氧氣的反應(yīng);
②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生,如鋁熱反應(yīng);
③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱,如Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。
(2)化學(xué)反應(yīng)必然有能量變化,但有能量變化的過(guò)程不一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
例2 下列反應(yīng)過(guò)程中的能量變化與如圖一致的是()
A.2Al+Fe2O3=====高溫2Fe+Al2O3
B.C+CO2=====高溫2CO
C.CaCO3=====高溫CaO+CO2↑
D.C+H2O(g)=====高溫CO+H2
答案 A
解析 A項(xiàng),鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)物具有的總能量高于生成物具有的總能量,正確;B、C、D三項(xiàng)均為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量,錯(cuò)誤。
規(guī)律總結(jié)
判斷反應(yīng)放熱或吸熱的依據(jù)是根據(jù)反應(yīng)物和生成物總能量的相對(duì)大小。①放熱反應(yīng):反應(yīng)物總能量生成物總能量;②吸熱反應(yīng):反應(yīng)物總能量生成物總能量。
二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因分析
1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系——微觀角度
(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程
(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
(3)根據(jù)下列信息分析氫氣燃燒生成水蒸氣時(shí)能量的變化情況
①斷裂1molH2和12molO2中的化學(xué)鍵吸收的總能量:436kJ+249kJ=685kJ。
②形成1molH2O時(shí)釋放的總能量:930kJ。
③燃燒1molH2生成水蒸氣時(shí)放出能量245kJ。
2.化學(xué)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系——宏觀角度
圖示
能量相對(duì)大小反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量JAB88.CoM
3.化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化形式
主要是化學(xué)能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化,也有其他形式的能量轉(zhuǎn)化,如化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化成光能、電能等。
放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較
類型
比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
定義放出熱量的反應(yīng)吸收熱量的反應(yīng)
形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量
圖示
例3 硅是太陽(yáng)能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是:
粗硅冶煉:①SiO2+2C=====高溫Si+2CO↑;
精煉硅:②Si+3HCl=====高溫SiHCl3+H2;
③SiHCl3+H2=====高溫Si+3HCl。
化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)題:
(1)①是反應(yīng),②是反應(yīng),③是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案 (1)吸熱 放熱 吸熱 (2)小于
解析 (2)因?yàn)榉磻?yīng)②是放熱反應(yīng),所以破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。
例4 已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ,且氧氣中1molO==O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496kJ,水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ,則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收的能量為()
A.920kJB.557kJ
C.436kJD.188kJ
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
題點(diǎn) 利用化學(xué)鍵求算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 C
解析 由1gH2完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ可知:2gH2(即含1molH—H鍵)完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出的能量為121kJ×2=242kJ。由化學(xué)方程式:H2(g)+12O2(g)點(diǎn)燃,H2O(g)可設(shè)1molH—H鍵斷裂吸收的能量為Q,則:Q+12×496kJ-2×463kJ=-242kJ,Q=436kJ。
規(guī)律總結(jié)
反應(yīng)中放出、吸收能量的計(jì)算:
吸收能量值=E吸-E放;放出能量值=E放-E吸。
E吸表示反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收能量,E放表示生成物形成化學(xué)鍵釋放能量。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不一定都有能量變化()
(2)鎂帶燃燒時(shí),化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能()
(3)有能量放出的變化都是放熱反應(yīng),吸收能量的變化都是吸熱反應(yīng)()
(4)對(duì)于放熱反應(yīng)2H2+O2=====點(diǎn)燃2H2O來(lái)說(shuō),斷裂1個(gè)H—H鍵和1個(gè)O==O鍵所吸收的能量小于形成1個(gè)H—O鍵所放出的能量()
(5)由O+O―→O2(放出能量493kJ)和N+N―→N2(放出能量946kJ)可得在常溫下氮?dú)獗妊鯕夥€(wěn)定()
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)綜合
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.下列關(guān)于反應(yīng)能量的說(shuō)法中正確的是()
A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,都表現(xiàn)為熱量的變化
B.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
C.已知反應(yīng):Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物總能量生成物總能量
D.相同條件下,如果1mol氫原子所具有的能量為E1,1mol氫分子的能量為E2,則2E1=E2
答案 B
解析 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,不是都表現(xiàn)為熱量的變化,還可能有其他能量的變化,如光能等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;分子變成原子需要破壞化學(xué)鍵,吸收能量,2E1E2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.將鐵粉和硫粉混合后加熱,待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行,直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說(shuō)明了()
A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.鐵粉和硫粉在常溫下可以發(fā)生反應(yīng)
D.硫化亞鐵的總能量高于鐵粉和硫粉的總能量
考點(diǎn) 化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化
題點(diǎn) 吸熱或放熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或探究
答案 B
解析 反應(yīng)發(fā)生后停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行說(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤,B正確;反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生,常溫下不能進(jìn)行,C錯(cuò)誤;反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,D錯(cuò)誤。
4.下列說(shuō)法正確的是()
A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化
B.H2O(g)―→H2O(l)該過(guò)程放出大量的熱,所以該過(guò)程是化學(xué)變化
C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D.對(duì)于如圖所示的過(guò)程,是吸收能量的過(guò)程
答案 A
解析 任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過(guò)程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知,該過(guò)程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過(guò)程中放出了能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量變化,其中一定正確的是()
A.H2O分解為H2與O2時(shí)放出熱量
B.生成1molH2O時(shí)吸收熱量245kJ
C.甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系:乙甲丙
D.氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
答案 C
解析 根據(jù)能量變化可知,1molH2與12molO2斷鍵時(shí)吸收685kJ能量,而生成1molH2O放出930kJ能量,所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng),則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。
6.已知斷開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的熱量。
答案 放出 46
解析 根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3,生成1molNH3時(shí)需要消耗0.5mol的N2和1.5mol的H2。因此在上述的反應(yīng)過(guò)程中斷裂0.5molN≡N鍵和1.5molH—H鍵,共吸收熱量0.5×946kJ+1.5×436kJ=1127kJ;形成1molNH3中的3molN—H鍵,共放出熱量3×391kJ=1173kJ。因?yàn)?173kJ>1127kJ,因此反應(yīng)放熱,共放出1173kJ-1127kJ=46kJ的熱量。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1.下列反應(yīng)一定屬于放熱反應(yīng)的是()
①H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)?、贛g與CH3COOH溶液的反應(yīng)?、廴紵磻?yīng)?、苤泻头磻?yīng)?、輳?fù)分解反應(yīng)
A.僅①②③B.僅①②④
C.僅①②③④D.僅③④⑤
答案 C
解析 金屬與酸的置換反應(yīng)、中和反應(yīng)、所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)則不一定是放熱反應(yīng)。
2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是()
A.鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)
B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng)
C.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
D.Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
答案 B
解析 鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)、甲烷的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng);Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但元素的化合價(jià)無(wú)變化,是非氧化還原反應(yīng);灼熱的木炭與CO2的反應(yīng)既屬于吸收能量的反應(yīng),又屬于氧化還原反應(yīng)。
3.下列說(shuō)法中正確的是()
A.化合反應(yīng)均是放熱反應(yīng),分解反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)
B.燃料的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)
C.干冰的升華是吸熱反應(yīng)
D.需要點(diǎn)燃或加熱的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
答案 B
解析 A項(xiàng),C+CO2=====高溫2CO是化合反應(yīng),但需要吸熱,2H2O2===2H2O+O2↑是分解反應(yīng),但放出熱量,錯(cuò)誤;B項(xiàng),物質(zhì)之所以被用做燃料,就是因?yàn)樗兹紵⒎懦鰺崃浚_;C項(xiàng),吸熱反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng),干冰升華不是化學(xué)反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的決定因素是反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,而與化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的外部條件無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。
題組二 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系
4.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()
A.碳酸鈣受熱分解
B.乙醇燃燒
C.鋁與氧化鐵粉末反應(yīng)
D.氧化鈣溶于水
答案 A
解析 生成物總能量高于反應(yīng)物總能量則說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程需要吸收能量。
5.等質(zhì)量的固態(tài)硫和硫蒸氣分別在相同條件下完全燃燒,放出的熱量()
A.前者多B.后者多
C.二者相等D.無(wú)法比較
答案 B
解析 等質(zhì)量的硫蒸氣本身具有的能量高于等質(zhì)量的固態(tài)硫,B項(xiàng)正確。
6.已知反應(yīng)A+B===C+D的能量變化如圖所示,下列敘述正確的是()
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進(jìn)行
考點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 由圖像分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 B
7.已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)+O2(g)=====點(diǎn)燃2CO(g)、2CO(g)+O2(g)=====點(diǎn)燃2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法不正確的是(其他條件相同)()
A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B.56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量
C.12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量
D.將一定質(zhì)量的C燃燒,生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 由物質(zhì)的能量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
答案 A
解析 放出熱量的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以C+O2=====點(diǎn)燃CO2必然是放熱反應(yīng),B、C兩項(xiàng)正確;12gC并不代表反應(yīng)物的全部,O2也是反應(yīng)物,A項(xiàng)不正確;由于C――→O2CO放熱、CO――→O2CO2放熱,所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的熱量要多,D項(xiàng)正確。
8.(2017石家莊高一檢測(cè))金剛石與石墨是碳元素的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì),彼此互稱同素異形體。在100kPa時(shí),1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收1.895kJ的熱能。據(jù)此判斷在100kPa壓強(qiáng)下,下列說(shuō)法正確的是()
A.金剛石比石墨更穩(wěn)定
B.石墨比金剛石更穩(wěn)定
C.1mol金剛石比1mol石墨的總能量低
D.1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭枰?.895kJ能量
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)的穩(wěn)定性
答案 B
解析 1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收1.895kJ的熱能,說(shuō)明金剛石的能量高于石墨,石墨穩(wěn)定,A項(xiàng)不正確,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)不正確;1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭珪r(shí)要放出1.895kJ的能量,D項(xiàng)不正確。
題組三 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
9.下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是()
A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化
B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)
C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化
D.必然伴隨著能量的變化
答案 C
解析 化學(xué)反應(yīng)不一定引起物質(zhì)狀態(tài)的變化,如氮?dú)馀c氫氣化合生成氨氣無(wú)狀態(tài)變化。
10.氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過(guò)程中,破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()
A.Q1+Q22Q3B.Q1+Q2Q3
C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q22Q3
答案 A
解析 由于Cl2和H2反應(yīng)生成HCl要放出熱量,所以Q1+Q22Q3。
11.已知斷開1molH—H鍵吸收的能量為436kJ,形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ,根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3,反應(yīng)完1molN2放出的能量為92.4kJ,則斷開1molN≡N鍵需吸收的能量是()
A.431kJB.945.6kJC.649kJD.869kJ
考點(diǎn) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系
題點(diǎn) 由化學(xué)鍵的變化計(jì)算反應(yīng)中的能量變化
答案 B
解析 設(shè)斷開1molN≡N鍵需吸收的能量為x,根據(jù)反應(yīng)放出的能量=形成新鍵放出的能量-斷開舊鍵吸收的能量,代入數(shù)據(jù):92.4kJ=6×391kJ-3×436kJ-x,x=945.6kJ。
12.(2017汕頭高一檢測(cè))化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖表示N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化,下列說(shuō)法中正確的是()
A.1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水
考點(diǎn) 化學(xué)變化中的能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系
題點(diǎn) 多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化中的能量變化
答案 B
解析 反應(yīng)熱就是斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量和形成新化學(xué)鍵所放出的能量的差值,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是946kJmol-1+498kJmol-1-2×632kJmol-1=180kJmol-1,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),選項(xiàng)A不正確,選項(xiàng)B正確;氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)需要在高溫或放電條件下進(jìn)行,選項(xiàng)C不正確;NO不是酸性氧化物,和氫氧化鈉溶液不反應(yīng),選項(xiàng)D不正確。
[綜合強(qiáng)化]
13.某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量變化。
(1)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后①中溫度升高,由此可以判斷①中反應(yīng)是熱反應(yīng);②中溫度降低,由此可以判斷②中反應(yīng)是熱反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程(填“①”或“②”)的能量變化可用下圖表示。
(2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式:。
(3)根據(jù)能量守恒定律,②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該(填“高于”或“低于”)其生成物的總能量。
答案 (1)放 吸?、佟?2)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)低于
解析 (1)反應(yīng)后①中溫度升高,②中溫度降低,說(shuō)明①中反應(yīng)為放熱反應(yīng),②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(3)②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng),根據(jù)能量守恒定律,②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于其生成物的總能量。
14.(2018周口高一檢測(cè))在25℃、101kPa的條件下,斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量,斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量,形成1molH—Cl鍵放出431kJ能量。H2+Cl2=====點(diǎn)燃2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示:
(1)化學(xué)鍵斷裂需要(填“釋放”或“吸收”)能量。
(2)圖中生成物成鍵共釋放能量kJmol-1。
(3)該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的總能量,所以該反應(yīng)是反應(yīng)。
答案 (1)吸收 (2)862 (3)大于 放熱
解析 該反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵為H—H鍵和Cl—Cl鍵,共吸收能量:436kJmol-1+243kJmol-1=679kJmol-1,形成的化學(xué)鍵為H—Cl鍵,共釋放能量:431kJmol-1×2=862kJmol-1,由于放出的能量大于吸收的能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
15.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的觀察裝置。其實(shí)驗(yàn)操作是①按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好;②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水,打開T形管螺旋夾,使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面,再夾緊螺旋夾;③在中間的試管里盛1g氧化鈣,當(dāng)?shù)稳?mL左右的蒸餾水后,即可觀察。
試回答:
(1)實(shí)驗(yàn)中能觀察到的現(xiàn)象是
。
(2)該實(shí)驗(yàn)中①②操作之間必須進(jìn)行的一步實(shí)驗(yàn)操作是
。
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(4)說(shuō)明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2能量之間的關(guān)系:
。
答案 (1)U形管里的紅墨水會(huì)沿開口端上升(其他答案合理均可)
(2)檢查裝置氣密性
(3)CaO+H2O===Ca(OH)2
(4)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量
解析 CaO和H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以紅墨水右高左低,且1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量。
16.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量:
物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量/kJ243193151432366298436
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母)。
A.H2B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是(填字母)。
A.HClB.HBrC.HI
(3)反應(yīng)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的能量最多的是。
(5)若無(wú)上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問(wèn)題(4)嗎?你的依據(jù)是。
答案 (1)A (2)A (3)放熱 (4)Cl2
(5)能。元素的非金屬性越強(qiáng),則其生成的氫化物越穩(wěn)定,且越容易生成,放出的熱量越多
解析 (1)破壞1mol化學(xué)鍵所消耗的能量越大,其越穩(wěn)定,本身的能量也越低。則H2、Cl2、Br2、I2中,H2的能量最低。(2)同(1),消耗能量HClHBrHI,故HCl最穩(wěn)定。(3)形成新鍵所放出的能量均大于X2、H2斷鍵所消耗的能量,故均為放熱反應(yīng)。(4)以氯元素為例計(jì)算斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需要吸收的能量為243kJ+436kJ=679kJ,而形成2molH—Cl鍵放出的能量為2×432kJ=864kJ,所以在Cl2+H2===2HCl反應(yīng)中放出864kJ-679kJ=185kJ的熱量,同理可以計(jì)算在Br2+H2===2HBr、I2+H2===2HI反應(yīng)中分別放出的熱量為103kJ、9kJ。(5)可以從非金屬元素非金屬性的強(qiáng)弱進(jìn)行判斷。
延伸閱讀
化學(xué)鍵與物質(zhì)類別學(xué)案(魯科版必修2)
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“化學(xué)鍵與物質(zhì)類別學(xué)案(魯科版必修2)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第2課時(shí) 化學(xué)鍵與物質(zhì)類別
一、離子化合物與共價(jià)化合物
1.離子化合物
(1)概念:含有離子鍵的化合物稱為離子化合物。
(2)常見類型
①?gòu)?qiáng)堿:如NaOH、KOH等。
②絕大多數(shù)鹽:如NaCl、K2SO4等。
③活潑金屬氧化物、氫化物和過(guò)氧化物:如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。
(3)性質(zhì)
①離子化合物中離子鍵一般比較牢固,破壞它需要很高的能量,所以離子化合物的熔點(diǎn)一般較高,常溫下為固體。
②離子化合物在溶于水或受熱熔化時(shí),離子鍵被破壞,形成自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子,能夠?qū)щ姟?br>
2.共價(jià)化合物
(1)概念:只含有共價(jià)鍵的化合物稱為共價(jià)化合物。
(2)四種常見的共價(jià)化合物
①非金屬氫化物:如NH3、H2S、H2O等。
②非金屬氧化物:如CO、CO2、SO2等。
③酸:如H2SO4、HNO3等。
④大多數(shù)有機(jī)化合物:如CH4、CH3CH2OH等。
化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(1)四個(gè)“一定”
①離子化合物中一定含有離子鍵,可能含有共價(jià)鍵,如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
②含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物。
③離子化合物中一定含有陰離子和陽(yáng)離子。
④共價(jià)化合物中一定不含離子鍵,只含共價(jià)鍵。
(2)四個(gè)“不一定”
①離子化合物中不一定含有金屬元素,如NH4Cl、NH4NO3等。
②含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3。
③含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物,如NaOH、Na2O2等。
④含有共價(jià)鍵的分子不一定是共價(jià)化合物,如H2、O2等單質(zhì)。
例1 下列有關(guān)化合物的說(shuō)法正確的是()
A.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
B.分子中只有共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物
C.非金屬元素不能形成離子化合物
D.含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
答案 D
解析 含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物,離子化合物中可能含有共價(jià)鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中只含共價(jià)鍵的物質(zhì)可能是非金屬單質(zhì),也可能是共價(jià)化合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬元素也可能形成離子化合物,如銨鹽,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。
規(guī)律總結(jié)
(1)只含非金屬元素的化合物可以是共價(jià)化合物,也可以是離子化合物,如H、N、O可以形成離子化合物NH4NO3、NH4NO2和共價(jià)化合物HNO3、HNO2。
(2)含金屬元素的化合物不一定是離子化合物,如AlCl3是共價(jià)化合物。
例2 (2017南陽(yáng)月考)下表物質(zhì)與其所含化學(xué)鍵類型、所屬化合物類型完全正確的一組是()
選項(xiàng)ABCD
物質(zhì)MgCl2CO2HClNaOH
所含化學(xué)鍵類型離子鍵、共價(jià)鍵共價(jià)鍵離子鍵離子鍵、共價(jià)鍵
所屬化合物類型離子化合物共價(jià)化合物離子化合物共價(jià)化合物
答案 B
解析 A項(xiàng),MgCl2僅含離子鍵;C項(xiàng),HCl僅含共價(jià)鍵,是共價(jià)化合物;D項(xiàng),NaOH含有離子鍵,是離子化合物。
方法總結(jié)——離子化合物和共價(jià)化合物的判斷方法
二、物質(zhì)的電子式及其應(yīng)用
1.定義:在元素符號(hào)周圍用“”(小黑點(diǎn))或“×”(叉號(hào))表示原子或離子的最外層電子的式子叫做電子式。
2.電子式的書寫
(1)原子的電子式:
元素符號(hào)周圍標(biāo)明元素原子的最外層電子,每個(gè)方向不能超過(guò)2個(gè)電子。當(dāng)最外層電子數(shù)小于或等于4時(shí)以單電子分布,多于4時(shí)多出部分以電子對(duì)分布。例如:
鎂原子:Mg;碳原子:;
氧原子:;氖原子:。
(2)簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的電子式:
簡(jiǎn)單陽(yáng)離子是由金屬原子失去電子形成的,原子的最外層已無(wú)電子,故用陽(yáng)離子的符號(hào)表示,如:Na+、Li+、Mg2+、Al3+等。
(3)簡(jiǎn)單陰離子的電子式:
不但要畫出最外層電子數(shù),而且還應(yīng)用“[ ]”括起來(lái),并在右上角標(biāo)出“n-”以表示其所帶的電荷。例如:
氯離子:、硫離子:。
(4)復(fù)雜陰、陽(yáng)離子的電子式:
復(fù)雜陰、陽(yáng)離子要標(biāo)明電子,用“[ ]”括上,并在“[ ]”右上角標(biāo)明電性和電量,例如:
水合氫離子銨根離子
氫氧根離子過(guò)氧根離子
(5)離子化合物的電子式:
氧化鈣:,氯化鈣:,
硫化鉀:。
(6)共價(jià)化合物的電子式:
水:,甲烷:,NH3:。
3.用電子式表示下列物質(zhì)的形成過(guò)程
(1)NaCl:。
(2)MgBr2:。
(3)H2O:。
用電子式表示離子化合物或離子化合物的形成過(guò)程時(shí),易出現(xiàn)的錯(cuò)誤:
(1)漏標(biāo)陰離子的括號(hào),如將S2-的電子式錯(cuò)寫為。
(2)給陽(yáng)離子多標(biāo)電子和括號(hào),如將Al3+的電子式錯(cuò)寫為。
(3)漏標(biāo)或錯(cuò)標(biāo)離子的電荷,如將S2-的電子式錯(cuò)寫為。
(4)將多個(gè)相同的離子歸在一起,如將K2S的電子式錯(cuò)寫為。
例3 下列電子式正確的是()
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 A項(xiàng),應(yīng)為;B項(xiàng),應(yīng)為;D項(xiàng),應(yīng)為。只有C項(xiàng)正確。
易錯(cuò)警示
(1)寫化合物電子式前需判斷該化合物是離子化合物,還是共價(jià)化合物。
(2)離子化合物的每個(gè)離子的電子式都要單獨(dú)寫,不能合并,而且要符合相鄰關(guān)系。
(3)離子的電子式要標(biāo)離子所帶的電荷數(shù),陰離子和復(fù)雜陽(yáng)離子的電子式要用[ ]表示。
例4 (1)寫出下列物質(zhì)的電子式:
H2:____________,CO2:__________,Na2O:__________________,Na2O2:____________,KOH:____________。
(2)用電子式表示下列物質(zhì)的形成過(guò)程:
①N2:________________________________________________________________________;
②HCl:________________________________________________________________________;
③CaBr2:_______________________________________________________________________;
④KF:________________________________________________________________________。
答案 (1)HH
(2)①
②
③
④
易錯(cuò)警示——用電子式表示物質(zhì)形成過(guò)程時(shí)需要注意
(1)連接號(hào)必須使用“―→”,不能用等號(hào)。
(2)左邊寫出原子的電子式,右邊寫出共價(jià)分子或離子化合物的電子式。
(3)要和化學(xué)方程式區(qū)別開,形成過(guò)程只是表示由原子形成物質(zhì)的過(guò)程,左側(cè)不能寫成物質(zhì)的化學(xué)式。
離子化合物和共價(jià)化合物的比較
類型
項(xiàng)目 離子化合物共價(jià)化合物
定義含有離子鍵的化合物只含有共價(jià)鍵的化合物
構(gòu)成微粒陰、陽(yáng)離子原子
化學(xué)鍵一定含有陰、陽(yáng)離子和離子鍵,如NaCl;可能含有共價(jià)鍵,如NH4Cl只含有共價(jià)鍵,一定不含陰、陽(yáng)離子和離子鍵
常見物質(zhì)①活潑金屬氧化物
②強(qiáng)堿
③大部分鹽①非金屬氫化物
②非金屬氧化物
③含氧酸
④大多數(shù)有機(jī)物
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)離子化合物不可能只含非金屬元素()
(2)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是離子化合物()
(3)金屬原子在化學(xué)反應(yīng)中只能失去電子,所以只能形成離子鍵()
(4)所有的金屬與非金屬化合都形成離子化合物()
(5)SO3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物()
(6)Na2O2的電子式為()
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2.下列各組物質(zhì)中,都是共價(jià)化合物的是()
A.H2S和Na2O2
B.H2O2和CaF2
C.NH3和N2
D.HNO3和HClO
答案 D
解析 Na2O2、CaF2都是離子化合物,N2是單質(zhì),不是化合物,H2S、H2O2、NH3、HNO3和HClO均是共價(jià)化合物。
3.下列物質(zhì)中屬于含有共價(jià)鍵的離子化合物的是()
A.KOHB.Br2C.MgCl2D.H2S
答案 A
解析 A選項(xiàng)中OH-中存在共價(jià)鍵;C選項(xiàng)中只含有離子鍵;而B、D都不是離子化合物。
4.氯化鈉是日常生活中人們常用的調(diào)味品。下列性質(zhì)可以證明氯化鈉一定是離子化合物的是()
A.具有較高的熔點(diǎn)B.熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電
C.水溶液能導(dǎo)電D.常溫下能溶于水
答案 B
解析 只要化合物中存在離子鍵必為離子化合物,而離子化合物區(qū)別于共價(jià)化合物的突出特點(diǎn)是熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,故B正確;A項(xiàng),具有較高的熔點(diǎn),也可能為共價(jià)化合物,如SiO2;C項(xiàng),水溶液能導(dǎo)電,可以是共價(jià)化合物,如硫酸;D項(xiàng),能溶于水的化合物可以是離子化合物也可以是共價(jià)化合物。
5.(2018贛州市十四縣聯(lián)考)下列化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是()
A.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H—O—Cl
B.氮?dú)獾碾娮邮剑篘N
C.CO2分子的電子式:O==C==O
D.用電子式表示氯化氫分子的形成過(guò)程:
考點(diǎn) 共價(jià)鍵與共價(jià)化合物
題點(diǎn) 常見物質(zhì)結(jié)構(gòu)式與電子式
答案 A
解析 Cl只能形成一對(duì)共用電子對(duì),次氯酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,故A正確;氮?dú)庵写嬖诘I,氮?dú)獾碾娮邮綖镹N,故B錯(cuò)誤;二氧化碳屬于共價(jià)化合物,分子中存在兩個(gè)碳氧雙鍵,二氧化碳的電子式為,故C錯(cuò)誤;氯化氫是共價(jià)化合物,不存在離子鍵,氫原子與氯原子之間形成1對(duì)共用電子,氯原子最外層有7個(gè)電子,氯化氫分子的形成過(guò)程:,故D錯(cuò)誤。
6.C、H、O、Cl、Na五種元素相互結(jié)合,寫出符合下列條件的化學(xué)式:
(1)由兩種元素組成的離子化合物(寫三種):
________________________________________________________________________。
(2)由兩種元素組成的共價(jià)化合物(寫六種):
________________________________________________________________________。
(3)由三種元素組成的離子化合物(寫三種):
________________________________________________________________________。
(4)由三種元素組成的共價(jià)化合物(寫三種):
________________________________________________________________________。
答案 (1)NaCl、Na2O、Na2O2
(2)CH4、H2O、H2O2、HCl、CCl4、CO2
(3)NaOH、Na2CO3、NaClO
(4)HClO、HClO4、H2CO3
(答案合理即可)
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 離子化合物與共價(jià)化合物的判斷
1.含有共價(jià)鍵的離子化合物是()
A.H2O2B.CaCl2
C.CCl4D.NaOH
答案 D
解析 A項(xiàng),H2O2是只含共價(jià)鍵的共價(jià)化合物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),CaCl2是只含離子鍵的離子化合物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),CCl4是只含共價(jià)鍵的共價(jià)化合物,錯(cuò)誤;D項(xiàng),NaOH是含有離子鍵和共價(jià)鍵的離子化合物,正確。
2.已知下列各組元素中A、B兩元素的原子序數(shù),其中可形成AB2型離子化合物的是()
①6和8?、?2和17?、?0和9?、?1和17
A.①③B.①②C.②③D.③④
答案 C
解析 在元素周期表中,ⅠA、ⅡA族的金屬與ⅥA、ⅦA族非金屬元素間可形成離子鍵,含離子鍵的化合物就是離子化合物。6和8形成的是CO2,12和17形成的是MgCl2,20和9形成的是CaF2,11和17形成的是NaCl。
3.根據(jù)物質(zhì)的下列性質(zhì)能肯定該物質(zhì)為離子化合物的是()
A.水溶液能導(dǎo)電的化合物
B.由金屬元素和非金屬元素組成的化合物
C.在熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物
D.熔點(diǎn)高的物質(zhì)
答案 C
解析 A項(xiàng),共價(jià)化合物在水溶液中也可能導(dǎo)電,如HCl;B項(xiàng),由活潑金屬元素和活潑非金屬元素組成的化合物為離子化合物,而某些金屬性較弱的金屬與非金屬元素可能形成共價(jià)鍵,如AlCl3;C項(xiàng),共價(jià)鍵在熔化狀態(tài)下不斷裂,在熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物;D項(xiàng),熔點(diǎn)高的物質(zhì)可能是共價(jià)化合物,如SiO2。
題組二 電子式的書寫與正誤判斷
4.下列分子的電子式書寫正確的是()
A.氨:B.四氯化碳:
C.氮?dú)猓篘ND.二氧化碳:
答案 C
解析 A項(xiàng),應(yīng)為;B項(xiàng),應(yīng)為;
D項(xiàng),應(yīng)為。
5.下列化合物電子式書寫正確的是()
A.B.
C.D.
答案 D
解析 A項(xiàng),應(yīng)為;B項(xiàng),應(yīng)為;C項(xiàng),應(yīng)為。
6.下列用電子式表示物質(zhì)的形成過(guò)程,正確的是()
A.
B.
C.
D.
考點(diǎn) 共價(jià)鍵與共價(jià)化合物
題點(diǎn) 用電子式表示典型物質(zhì)的形成過(guò)程
答案 D
7.(2018河北香河縣3月月考)下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)正確的是()
A.H、D、T表示同一種核素
B.MgCl2的形成過(guò)程
C.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:
D.NH4Cl的電子式:
答案 B
解析 H、D、T是同一種元素的三種核素,故A錯(cuò)誤;氯離子是由氯原子得一個(gè)電子形成,核電荷數(shù)仍為17,故氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為,故C錯(cuò)誤;氯化銨為離子化合物,氯離子的最外層電子數(shù)必須標(biāo)出,氯化銨正確的電子式為,故D錯(cuò)誤。
題組三 離子化合物與離子化合物的綜合
8.X元素的一個(gè)原子失去兩個(gè)電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的兩個(gè)原子中去,形成Z,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.Z可以電離
B.Z可以表示為XY2
C.X形成+2價(jià)陽(yáng)離子
D.Z的電子式為
答案 D
解析 離子化合物均為電解質(zhì),故可以電離;離子化合物Z的電子式應(yīng)由陰、陽(yáng)離子組成,不是形成共用電子對(duì),正確的電子式為。
9.(2018大同市一中3月月考)氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物,其中鈉元素是+1價(jià);氫化鈉與水反應(yīng)生成H2和NaOH。下列敘述中不正確的是()
A.NaH的電子式為Na+[H]-
B.NaH中氫元素的離子的電子層排布與氦原子的電子層排布相同
C.微粒半徑:H-<Li+
D.NaH與H2O反應(yīng)時(shí),水作氧化劑
考點(diǎn) 離子鍵與離子化合物
題點(diǎn) 離子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
答案 C
解析 氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物,NaH的電子式為Na+[H]-,A正確;NaH中氫元素的化合價(jià)為-1價(jià),其離子的電子層排布與氦原子的電子層排布相同,B正確;鋰離子和H-的電子層排布相同,但是鋰離子的核電荷數(shù)比H-多,所以微粒半徑:H->Li+,C錯(cuò)誤;NaH與H2O反應(yīng)生成氫氣和NaOH,在這個(gè)反應(yīng)中只有氫元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,NaH中H元素的化合價(jià)升高,被氧化做還原劑,水中H元素的化合價(jià)降低,被還原做氧化劑,D正確。
10.原子序數(shù)依次增大的元素a、b、c、d,它們的最外層電子數(shù)分別為1、6、7、1。a-的電子層結(jié)構(gòu)與氦相同,b和c的次外層有8個(gè)電子,c-和d+的電子層結(jié)構(gòu)相同。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.元素的非金屬性次序?yàn)閏ba
B.a(chǎn)和其他3種元素均能形成共價(jià)化合物
C.d和其他3種元素均能形成離子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合價(jià)的代數(shù)和分別為0、4、6
答案 B
解析 由a的最外層電子數(shù)為1,a-的電子層結(jié)構(gòu)與氦相同可知,a為H。b和c的次外層有8個(gè)電子,則b、c處于第3周期,又知b、c的最外層電子數(shù)分別為6、7,推知b、c分別為S、Cl。由c-和d+的電子層結(jié)構(gòu)相同可知,d為K。A項(xiàng),S、Cl處于第3周期,Cl的原子序數(shù)大于S,則Cl的非金屬性強(qiáng)于S;由H2S中S元素顯-2價(jià)、H元素顯+1價(jià)可知,S的非金屬性強(qiáng)于H,因此三種元素的非金屬性次序?yàn)镃l>S>H。B項(xiàng),H和S、Cl可形成共價(jià)化合物H2S和HCl,而H與K則形成離子化合物KH。C項(xiàng),K和H、S、Cl均可形成離子化合物,分別為KH、K2S和KCl。D項(xiàng),H、S、Cl的最高化合價(jià)分別為+1、+6和+7,最低化合價(jià)分別為-1、-2和-1,因此三種元素各自最高和最低化合價(jià)的代數(shù)和分別為0、4、6。
11.同主族元素形成的同一類型化合物,往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。PH4I是一種白色晶體,下列對(duì)PH4I的敘述中,正確的是()
A.它是一種共價(jià)化合物
B.它只含共價(jià)鍵
C.它不可能與NaOH溶液反應(yīng)
D.它受熱時(shí),可能會(huì)分解產(chǎn)生有色氣體
答案 D
解析 P、H之間形成共價(jià)鍵,PH+4、I-以離子鍵結(jié)合,則PH4I中含有離子鍵、共價(jià)鍵,為離子化合物,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4Cl能與NaOH反應(yīng),則PH4I可能與NaOH溶液反應(yīng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;PH4I受熱時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生PH3、HI,均為無(wú)色氣體,HI分解生成的碘單質(zhì)為紫色氣體,D項(xiàng)正確。
[綜合強(qiáng)化]
12.請(qǐng)用序號(hào)完成下列問(wèn)題:
①O2 ②NaHSO4?、跱H4Cl?、蹾2SO4?、軳a2CO3
⑥Na2S
(1)這些物質(zhì)中,只含共價(jià)鍵的是________。
(2)只含離子鍵的是________。
(3)既含共價(jià)鍵又含離子鍵的是________。
(4)屬于離子化合物的是________,屬于共價(jià)化合物的是________。
答案 (1)①④ (2)⑥ (3)②③⑤ (4)②③⑤⑥?、?br>
解析 共價(jià)化合物和非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)中只存在共價(jià)鍵;離子化合物中一定含有離子鍵,可能含有共價(jià)鍵。故O2、H2SO4只存在共價(jià)鍵;NaHSO4、Na2CO3、NH4Cl中既存在離子鍵又存在共價(jià)鍵;Na2S中只存在離子鍵。
13.下表是元素周期表的一部分,針對(duì)表中的①~⑩種元素,填寫下列空白:
主族
周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
2①②③
3④⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩
(1)元素⑦的名稱為________,在周期表中的位置________________。
(2)在最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,酸性最強(qiáng)的化合物的化學(xué)式是________,堿性最強(qiáng)的化合物的電子式是________。
(3)用電子式表示元素④和⑥的化合物的形成過(guò)程:______________________,該化合物屬于________________________________________________________________________
(填“共價(jià)”或“離子”)化合物。
(4)寫出一種由上述元素組成的既有離子鍵又有共價(jià)鍵的物質(zhì)的化學(xué)式:________。
(5)⑥⑦⑨三種元素形成的離子,離子半徑由大到小的順序是____________(用離子符號(hào)表示)。
答案 (1)氯 第3周期ⅦA族
(2)HClO4
(3) 離子
(4)Na2O2(答案合理即可) (5)S2->Cl->K+
解析 (1)根據(jù)元素周期表可知,⑦號(hào)元素位于周期表中的第3周期ⅦA族,故其為氯元素。
(2)元素非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng);金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)。
(3)④和⑥分別為Na元素和S元素,形成的是離子化合物。
(4)由上述元素組成的既存在離子鍵,又存在共價(jià)鍵的化合物有許多,如Na2O2等。
(5)核外電子排布相同時(shí),核電荷數(shù)越小,離子半徑越大,故離子半徑由大到小的順序?yàn)镾2->Cl->K+。
14.隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題:
(1)f在周期表中的位置是____________。
(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同):________________;比較g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:________________________。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物,寫出其電子式:________________________。
(4)寫出e的單質(zhì)在空氣中燃燒所得產(chǎn)物的電子式:______________________。
答案 (1)第3周期ⅢA族
(2)r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4
(3)、HCCH等其他合理答案均可)
(4)
解析 由題中圖示及同周期、同主族元素的原子半徑、主要化合價(jià)的變化規(guī)律可推出八種短周期元素如下:
xyzdefgh
HCNONaAlSCl
(1)f為鋁元素,在周期表中的位置為第3周期ⅢA族。(2)d、e常見離子分別為O2-、Na+,兩種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大的離子半徑越小,故r(O2-)>r(Na+);由于非金屬性:Cl>S,所以g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱是HClO4>H2SO4。(3)可組成四原子的共價(jià)化合物,有NH3、H2O2、C2H2等,其電子式分別為、HCCH。
15.已知五種元素的原子序數(shù)大小順序?yàn)镃>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)相等,其電子總數(shù)為30;D和E可形成4核10個(gè)電子的分子。試回答下列問(wèn)題:
(1)寫出五種元素的名稱:
A:________,B:__________,C:__________,D:________,E:__________。
(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過(guò)程:
________________________________________________________________________。
(3)寫出下列物質(zhì)的電子式:
①D元素形成的單質(zhì):________;
②E與B形成的化合物:______________________;
③A、B、E形成的化合物:________;
④D與E形成的常見共價(jià)化合物:__________________。
答案 (1)鈉 氧 硫 氮 氫
(2)
(3)①NN ②
③?、?br>
解析 因?yàn)锳、B離子的電子數(shù)相同,在電子總數(shù)為30的A2B型的離子化合物中,每個(gè)離子的電子數(shù)均為10,故可推知A為鈉,B為氧。D和E可形成4核10電子的分子,且知原子序數(shù)為E<D<B<A<C,可得E為氫元素,D為氮元素;C與鈉同周期,與氧同主族,故為硫元素。
《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》教學(xué)設(shè)計(jì)
《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》教學(xué)設(shè)計(jì)
本段內(nèi)容我設(shè)計(jì)為兩個(gè)課時(shí),第一課時(shí)側(cè)重放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的定義,以及化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的原因,第二課時(shí)側(cè)重?zé)峄瘜W(xué)方程式的概念及書寫。
第一課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo):1、了解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念。2.了解化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的原因和實(shí)質(zhì)。
教學(xué)手段采用演示實(shí)驗(yàn)與多媒體相結(jié)合,教學(xué)模式采用定向結(jié)構(gòu)活動(dòng)以及小組合作學(xué)習(xí)形式。教學(xué)方法采用啟發(fā)、討論和個(gè)人展示等。
本節(jié)課首先回顧化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)反應(yīng)的限度,利用化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)反應(yīng)限度的相關(guān)原理,可以指導(dǎo)人們?nèi)绾胃?、更多地獲得目標(biāo)產(chǎn)物,當(dāng)然在獲得目標(biāo)產(chǎn)物的同時(shí),也伴隨著能量的變化,有的能量變化非常明顯,這就說(shuō)明利用化學(xué)反應(yīng)不僅可以獲得所需的物質(zhì),也可以獲得所需的能量。
通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的感性認(rèn)識(shí),可以指導(dǎo)學(xué)生合作完成,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,突出熱量的描述,再讓學(xué)生展示化學(xué)方程式。做氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),可鞏固銨根離子的檢驗(yàn),也可增加趣味實(shí)驗(yàn),在小燒杯下放玻璃片,并滴數(shù)滴水,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)燒杯和玻璃片粘在一塊,激發(fā)學(xué)生思維的火花。
實(shí)驗(yàn)將學(xué)生的情緒高漲起來(lái),然后讓學(xué)生給出放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念,這個(gè)學(xué)生不難找出,因?yàn)闀旧暇陀卸x,目的是讓學(xué)生由動(dòng)轉(zhuǎn)為靜,接著思考:在學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng),哪些是吸熱反應(yīng),展開討論,然后歸納總結(jié)。
通過(guò)討論發(fā)現(xiàn),常見的放熱反應(yīng)有:所有燃燒反應(yīng),酸堿中和反應(yīng),金屬與酸反應(yīng),大多數(shù)化合反應(yīng)。常見的分解反應(yīng)有:碳與二氧化碳反應(yīng),碳與水蒸氣反應(yīng),銨鹽與堿反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)。
然后再讓學(xué)生思考:為什么有的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放熱,而有的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸熱,什么原因決定的。經(jīng)過(guò)討論,可以從兩個(gè)方面分析,一是從反應(yīng)體系的內(nèi)能變化分析,二是從反應(yīng)過(guò)程中斷鍵與成鍵分析,斷鍵過(guò)程吸熱,成鍵過(guò)程放熱,若斷鍵過(guò)程中消耗能量多,則為吸熱反應(yīng),若成鍵過(guò)程中放出熱量多,則為放熱反應(yīng)。
然后通過(guò)多媒體展示,以圖的形式呈現(xiàn)學(xué)生一目了然,增加了學(xué)生對(duì)內(nèi)能的感性認(rèn)識(shí),還可通過(guò)日常生活中一些實(shí)例幫助學(xué)生理解。而鍵能的變化可通過(guò)鍵能計(jì)算,例如氫氣燃燒生成水,計(jì)算發(fā)現(xiàn),成鍵放出熱量多,說(shuō)明該反應(yīng)自然是放熱反應(yīng)。
本節(jié)課由于課堂設(shè)計(jì)合理,加上學(xué)生預(yù)習(xí)充分,又符合新教材特點(diǎn),所以目標(biāo)完成率較高,教學(xué)效果良好。
化學(xué)反應(yīng)與能量變化
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面是小編幫大家編輯的《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
教案
課題:第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化
授課班級(jí)
課時(shí)
2教
學(xué)
目
的
知識(shí)
與
技能
1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式;2、認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的關(guān)系3、了解反應(yīng)熱和焓變的含義4、認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式
過(guò)程
與
方法
1、通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的回顧,逐步探究引起反應(yīng)熱內(nèi)在原因的方法,引起學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)探索化學(xué)原理的學(xué)習(xí)方法,2、通過(guò)討論、分析、對(duì)比的方法,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和主動(dòng)探究能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀
激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng),培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)、勤于思考的態(tài)度,樹立透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的唯物主義觀點(diǎn)
重點(diǎn)
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,熱化學(xué)方程式的書寫
難點(diǎn)
焓變,△H的“+”與“-”,熱化學(xué)方程式的書寫
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計(jì)
第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化
一、反應(yīng)熱焓變
1、定義:恒壓條件下,反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變
2、符號(hào):△H
3、單位:kJ/mol或kJmol-1
4、反應(yīng)熱表示方法:△H為“+”或△H>0時(shí)為吸熱反應(yīng);△H為“一”或△H<0時(shí)為放熱反應(yīng)。
5、△H計(jì)算的三種表達(dá)式:
(1)△H==化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量—化學(xué)鍵生成所釋放的總能量
(2)△H==生成的總能量–反應(yīng)物的總能量
(3)△H==反應(yīng)物的鍵能之和–生成物的鍵能之和
二、熱化學(xué)方程式(thermochemicalequation)
1.定義:表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。
例:H2(g)+I(xiàn)2(g) 2.書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng): (1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其△H不同。 (2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài),與它們所具有的能量有關(guān)。 (3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其△H也不同。 4.熱化學(xué)方程式的應(yīng)用 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) 阿基米德 [問(wèn)]推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的這個(gè)支點(diǎn)和杠桿是什么呢? [講]對(duì),能量就是推動(dòng)人類進(jìn)步的“杠桿”!能量使人類脫離了“茹毛飲血”的野蠻,進(jìn)入繁華多姿的文明。化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一(一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進(jìn)行能量交換)。所以,研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,就顯得極為重要。下面讓我們一同進(jìn)入選修4化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí) [板書]第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化 [回憶](méi)化學(xué)鍵在形成和斷裂的過(guò)程中能量的變化 [講]化學(xué)鍵形成的時(shí)候放出能量,斷裂的時(shí)候吸收能量; [問(wèn)]當(dāng)水從液態(tài)變成氣態(tài)的時(shí)候能量是如何變化的?能否從微觀的角度解釋能量變化的原因? 水分子之間存在分子間作用力,當(dāng)水從液態(tài)變成氣態(tài)時(shí),分子間距離增大,所以要吸收能量 [講]雖然力的種類和大小不同,但是本質(zhì)都一樣,就是形成作用力時(shí)要放出能量;破壞作用力時(shí)要吸收能量,即物質(zhì)的變化常常伴隨能量的變化 [投影] [問(wèn)]為什么化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有能量的變化?從兩個(gè)角度來(lái)考慮:1、從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的?與能量有什么關(guān)系?2、反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量的大小 [圖像分析]1molH2和1molCl2反應(yīng)得到2molHCl要放出183kJ的能量;斷開1molH-H鍵需要吸收436kJ的能量;斷開1molCl-Cl鍵需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl鍵能放出431kJ的能量; [講]從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反應(yīng)包含兩個(gè)過(guò)程:舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成。斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵要釋放出能量,斷開化學(xué)鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵釋放的能量通常不相等;2、反應(yīng)物和生成物的總能量通常不相等,當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量釋放出來(lái),當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時(shí),化學(xué)反應(yīng)將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),所以化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中總會(huì)伴隨著能量的變化。 [過(guò)]斷開化學(xué)鍵和形成化學(xué)鍵所吸收和放出的能量的數(shù)值是可以定量測(cè)定出來(lái)的,可以在工具書上查到,這樣我們就可以計(jì)算到反應(yīng)中的能量的具體數(shù)值了,在以上的例子中我們對(duì)反應(yīng)的討論和研究中,我們的研究對(duì)象是什么?反應(yīng)物和生成物[講]我們對(duì)反應(yīng)研究的對(duì)象是反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,我們把它們稱為反應(yīng)體系,而把除它們之外的物質(zhì)稱為環(huán)境,我們把反應(yīng)體系在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量,用熱量(或換算成相應(yīng)的熱量)來(lái)表述,叫做反應(yīng)熱,又稱作為“焓變”,用符號(hào)“△H”表示,單位常采用kJ/mol或kJmol-1[板書]一、反應(yīng)熱焓變 1、定義:恒壓條件下,反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變 2、符號(hào):△H 3、單位:kJ/mol或kJmol-1 [思考]我們看看△H的單位是kJ/mol,這個(gè)單位的分子和分母分別代表的是什么物理量?我們可以怎樣計(jì)算△H的數(shù)值? [講]化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的變化,而且能量的釋放和吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,能量的多少與發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物質(zhì)量及物質(zhì)的量成正比。焓變的單位中的“mol”的基本單元不是某一反應(yīng)物或生成物分子或原子,而是按熱化學(xué)方程式所表示的那些粒子的特定組合。反應(yīng)熱就是“每摩爾”該特定組合完全反應(yīng)的熱效應(yīng) [講]化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量的變化,所以可以將化學(xué)反應(yīng)分為兩類。分析反應(yīng)熱之前,先弄清楚兩個(gè)概念:環(huán)境和體系 [投影] 放熱反應(yīng):體系環(huán)境 H △H0為“-”Q0 吸熱反應(yīng) 體系環(huán)境 H △H0為“+”Q0 [結(jié)論]△H和Q的角度不同,△H從體系的角度,Q從環(huán)境的角度 [講]當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),使反應(yīng)本身能量降低,規(guī)定放熱反應(yīng)△H為“一”,所以△H為“一”或△H<0時(shí)為放熱反應(yīng)。上述反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反應(yīng)熱測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為184.6kJ/mol,與計(jì)算數(shù)據(jù)183kJ/mol很接近,一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示,所以△H=-184.6kJ/mol。 當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí),反應(yīng)是吸熱反應(yīng),通過(guò)加熱、光照等方法吸收能量,使反應(yīng)本身能量升高,規(guī)定△H為“+”,所以△H為“+”或△H>0時(shí)為吸熱反應(yīng)。 [投影] [板書]4、反應(yīng)熱表示方法:△H為“+”或△H>0時(shí)為吸熱反應(yīng);△H為“一”或△H<0時(shí)為放熱反應(yīng)。 [講]如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生物成具有的總能量,反應(yīng)時(shí)就會(huì)以熱能的形式放出,反之,則吸熱。 [板書]5、△H計(jì)算的三種表達(dá)式: (1)△H==化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量—化學(xué)鍵生成所釋放的總能量 (2)△H==生成的總能量–反應(yīng)物的總能量 [講]化學(xué)鍵斷裂或生成所吸收或放出的能量叫做化學(xué)鍵的鍵能。反應(yīng)鍵能越小,穩(wěn)定性越弱,能量就越高破壞它需要的能量就越小;生成物的鍵能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng),能量就越低,釋放的能量就越大,故需要放出能量,△H為負(fù),反應(yīng)之為正 [板書](3)△H==反應(yīng)物的鍵能之和–生成物的鍵能之和 [講]△H有正負(fù)之分,因此比較△H大小時(shí),要連同“+”、“-”包含在內(nèi),類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較,如果只比較反應(yīng)放出熱量變化,則只比較數(shù)值大小。 [過(guò)渡]什么是化學(xué)反應(yīng)熱?如何表示?如何準(zhǔn)確地描述物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)及其能量變化?下面我們來(lái)學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式。 [板書]二、熱化學(xué)方程式(thermochemicalequation) 1.定義:表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。例:H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g);△H=-14.9kJ/mol [投影]例:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/mol,表示lmol氣態(tài)H2和mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成lmol水蒸氣,放出241.8kJ的熱量。(在101kPa和 [小結(jié)]描述在一定條件下,一定量某狀態(tài)下的物質(zhì),充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。 [講]熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。那么熱化學(xué)方程式的書寫有什么要求或者需要注意哪些事項(xiàng)呢? [板書]2.書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng): [講]與普通化學(xué)方程式相比,書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下幾點(diǎn): [學(xué)生活動(dòng)]閱讀教材歸納、總結(jié) [板書](1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其△H不同。 [講]但中學(xué)化學(xué)中所用的△H的數(shù)據(jù),一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù),因此可不特別注明。但需注明△H的“+”與“-”。熱化學(xué)方程式一般不要求寫條件 [投影]例如:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol [講]從上述兩個(gè)熱化學(xué)方程式可看出,lmolH2反應(yīng)生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的熱量。產(chǎn)生的熱量為什么不同? [板書](2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài),與它們所具有的能量有關(guān)。 [講]通常氣體用“g”、液體用”l”、固體用“s”、溶液用“aq”,且熱化學(xué)方程式通常不用“↑”、“↓”。 [投影]例如:H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H=-184.6kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.3kJ/mol [板書](3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其△H也不同。 [講]我們還需要注意的是,熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量,而不管反應(yīng)是否真正完成。△H與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),而方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),所以化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與△H相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則△H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。 [板書]4.熱化學(xué)方程式的應(yīng)用 [點(diǎn)擊試題]已知在25℃,101kPa下,1g(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量.表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 A.;△H=-48.40kJ/mol B.;△H=-5518kJ/mol C.;△H=+5518kJ/mol D.;△H=-11036kJ/mol 答案BD [實(shí)踐活動(dòng)]中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定 [投影]一、實(shí)驗(yàn)原理 [講]中和熱的定義是在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。在中學(xué)階段,只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱。 [回顧]必修2第二章30頁(yè)關(guān)于“中和熱”的內(nèi)容: 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。 實(shí)驗(yàn)2-3:在50mL燒杯中加入20mL2mol/L的鹽酸,測(cè)其溫度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液,測(cè)其溫度,并緩緩地傾入燒杯中,邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過(guò)程,并作好記錄。 鹽酸溫度/℃ NaOH溶液溫度/℃ 中和反應(yīng)后溫度/℃ t(HCl) t(NaOH) t2數(shù)據(jù)處理:△H=Q/n=cm△t/n 其中:c=4.18J/(g·℃),m為酸堿溶液的質(zhì)量和,△t=t2-t1,t1是鹽酸溫度與NaOH溶液溫度的平均值,n為生成水的物質(zhì)的量。 [投影]二、實(shí)驗(yàn)操作 [討論]上述實(shí)驗(yàn)裝置和操作存在哪些問(wèn)題?——熱量的散失 [投影] [問(wèn)]課本第5頁(yè)圖1-3與實(shí)驗(yàn)2-3相比,作了哪些改進(jìn)?改進(jìn)的目的是什么? 1——雙層燒杯、2——碎泡沫塑料、3——蓋板、都是為了減少熱量的散失。 [思考與交流]課本第5頁(yè)實(shí)驗(yàn)用品,想一想,每件用品的用途,NaOH溶液為什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L? 為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和,采用堿稍過(guò)量。 [講]閱讀課本第5頁(yè)實(shí)驗(yàn)步驟,強(qiáng)調(diào)下列問(wèn)題 [投影]注意事項(xiàng): 1、為了保證0.50mol·L-1的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使堿稍稍過(guò)量,因?yàn)檫^(guò)量的堿并不參加中和反應(yīng)。 2、實(shí)驗(yàn)中若用弱酸代替強(qiáng)酸,或用弱堿代替強(qiáng)堿,因中和過(guò)程中電離吸熱,會(huì)使測(cè)得中和熱的數(shù)值偏低。 3、要使用同一支溫度計(jì)。分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的溫度時(shí),測(cè)定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸入溶液中,且要穩(wěn)定一段時(shí)間再記下讀數(shù)。 4、實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫,才能使用。 5、操作時(shí)動(dòng)作要快,盡量減少熱量的散失。 6、實(shí)驗(yàn)時(shí)亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定,但在計(jì)算時(shí),應(yīng)取二者中量小的一種,因?yàn)檫^(guò)量的酸堿并不參加中和反應(yīng)。 操作:學(xué)生按課本步驟做實(shí)驗(yàn),記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。 [投影]三、數(shù)據(jù)處理 1、取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)(t2-t1)= 思考:如果某一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)與另外兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)差異明顯,怎么辦? 2、計(jì)算反應(yīng)熱:△H=Q/n=cm△t/n。 其中:c=4.18J/(g·℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1)=, n=0.50mol·L-1×0.50mL=0.025mol。△H= [總結(jié)]化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化是化學(xué)反應(yīng)的一大特征。我們可以利用化學(xué)能與熱能及其能量的相互轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惖纳a(chǎn)、生活及科學(xué)研究服務(wù)。化學(xué)在能源的開發(fā)、利用及解決日益嚴(yán)重的全球能源危機(jī)中必將起帶越來(lái)越重要的作用,同學(xué)們平時(shí)可以通過(guò)各種渠道來(lái)關(guān)心、了解這方面的進(jìn)展,從而深切體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。 [隨堂練習(xí)] 1、下列說(shuō)法不正確的是(A) A、放熱反應(yīng)不需加熱即可發(fā)生 B、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化除了熱能外,也可以是光能、電能等 C、需要加熱才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng) D、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)多少有關(guān) 2、已知(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol (4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol 則a、b、c、d的關(guān)系正確的是。 A、ac0B、bd 3、沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出445kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 A、2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol B、CH4+2O2=CO2+H2OΔH=-890kJ/mol C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol D、1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890kJ/mol 4、已知11molH2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436kJ的能量;21molCl2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收243kJ3由H原子和Cl原子形成1molHCl分子時(shí)釋放431kJ的能量。下列敘述正確的是()A、氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) B、氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH==183kJ/mol C、氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH==--183kJ/mol D、氫氣和氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體,反應(yīng)的ΔH==--183kJ/mol吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的考查反應(yīng)熱大小的比較熱化學(xué)方程式的書寫教學(xué)回顧: 第1課時(shí) 化學(xué)鍵及其類型 例3 下列說(shuō)法不正確的是() A.a和cB.a(chǎn)和f化學(xué)鍵及其類型學(xué)案(魯科版必修2)
一、化學(xué)鍵與物質(zhì)變化
1.化學(xué)鍵的概念
相鄰原子間的強(qiáng)相互作用稱為化學(xué)鍵。
2.用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析2H2O=====通電2H2↑+O2↑反應(yīng)的過(guò)程:
水分子斷裂的是氫氧鍵,形成的是氫氫鍵和氧氧鍵。
3.化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實(shí)質(zhì):舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(1)只有相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子間的強(qiáng)相互作用才能稱為化學(xué)鍵。
(2)判斷一個(gè)變化過(guò)程中是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),不僅要看有無(wú)舊化學(xué)鍵的斷裂,而且還要看有無(wú)新化學(xué)鍵的形成。如果一個(gè)變化過(guò)程中只有舊鍵斷裂而無(wú)新鍵形成,則該變化不是化學(xué)變化,如氯化氫溶于水,氯化氫分子中氫原子和氯原子間的化學(xué)鍵發(fā)生了斷裂,但沒(méi)有新化學(xué)鍵形成,故不屬于化學(xué)變化。
例1 下列關(guān)于化學(xué)鍵的說(shuō)法中正確的是()
①相鄰原子間的相互作用叫做化學(xué)鍵?、诨瘜W(xué)鍵既存在于相鄰原子間,又存在于相鄰分子間?、墼谒袣?、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合 ④相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互吸引作用叫做化學(xué)鍵?、莼瘜W(xué)鍵是指相鄰原子間的強(qiáng)相互作用
A.②③④B.③④⑤
C.①②③D.只有⑤
答案 D
解析?、傩纬苫瘜W(xué)鍵的原子間的相互作用必須是強(qiáng)烈的,不強(qiáng)烈的相互作用不是化學(xué)鍵;②只有相鄰原子間的強(qiáng)相互作用才是化學(xué)鍵,而相鄰分子間的原子也可能相鄰,但作用不強(qiáng),不是化學(xué)鍵;③在水分子內(nèi),氧原子和氫原子之間形成化學(xué)鍵,但分子間的氧原子和氫原子間的相互作用很微弱,不是化學(xué)鍵;④化學(xué)鍵這種相互作用,是相鄰原子間的原子核與電子之間的靜電吸引、電子與電子之間的靜電排斥、原子核與原子核之間的靜電排斥達(dá)到平衡后的一種作用,所以化學(xué)鍵包括相互吸引和相互排斥;⑤正確。
易錯(cuò)警示
(1)形成化學(xué)鍵的原子必須相鄰,但相鄰的原子間不一定存在化學(xué)鍵。
(2)“強(qiáng)相互作用”不能只理解為相互吸引。
(3)并非所有的物質(zhì)中都有化學(xué)鍵,如稀有氣體是單原子分子,無(wú)化學(xué)鍵。
例2 下列變化不需要破壞化學(xué)鍵的是()
A.加熱氯化銨B.干冰升華
C.水通電分解D.氯化氫溶于水
答案 B
解析 化學(xué)變化肯定存在化學(xué)鍵的破壞,A、C兩項(xiàng)發(fā)生的都是化學(xué)變化,加熱NH4Cl破壞了NH4Cl內(nèi)的化學(xué)鍵,水通電分解破壞了水分子內(nèi)的化學(xué)鍵;D項(xiàng)中,HCl溶于水,破壞了HCl分子內(nèi)的化學(xué)鍵;B項(xiàng)中干冰升華沒(méi)有破壞化學(xué)鍵。
規(guī)律總結(jié)
物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化一定破壞化學(xué)鍵,有的物質(zhì)發(fā)生物理變化破壞化學(xué)鍵,有的物質(zhì)發(fā)生物理變化不破壞化學(xué)鍵。
二、共價(jià)鍵和離子鍵
1.共價(jià)鍵
(1)共價(jià)鍵的形成過(guò)程
①氯分子的形成過(guò)程
兩個(gè)氯原子各提供一個(gè)電子→兩個(gè)氯原子間形成共用電子對(duì)→
兩個(gè)氯原子均達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→形成穩(wěn)定的氯氣分子
請(qǐng)你根據(jù)上述圖示,用電子式表示其形成過(guò)程:
。
②下圖形象地表示了氯化氫分子的形成過(guò)程
請(qǐng)你用電子式表示HCl的形成過(guò)程:。
(2)概念:原子間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵。
(3)成鍵三要素:
①成鍵微粒:原子。
②成鍵元素:一般是同種或不同種非金屬元素。
③成鍵條件:成鍵前原子最外層電子未達(dá)到飽和狀態(tài)。
(4)分類
2.離子鍵
(1)離子鍵的形成過(guò)程(以NaCl為例)
鈉原子和氯原子最外層電子數(shù)分別為1和7,均不穩(wěn)定。
即它們通過(guò)得失電子后達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分別形成Na+和Cl-,兩種帶相反電荷的離子通過(guò)靜電作用結(jié)合在一起,形成新物質(zhì)氯化鈉。用電子式表示其形成過(guò)程:
。
(2)概念:陰、陽(yáng)離子之間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。
(3)成鍵三要素
①成鍵微粒:陽(yáng)離子和陰離子。
②成鍵本質(zhì):靜電作用(包括靜電引力和靜電斥力)。
③成鍵元素:一般是活潑金屬元素與活潑非金屬元素。
共價(jià)鍵離子鍵
成鍵微粒原子陰、陽(yáng)離子
成鍵原因非金屬元素的原子最外層電子未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵活潑金屬與活潑非金屬化合時(shí)易發(fā)生電子得失達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),形成離子鍵
成鍵實(shí)質(zhì)形成共用電子對(duì)陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用
成鍵元素非金屬元素原子之間(0族元素除外)、非金屬元素原子與不活潑金屬元素原子之間一般是活潑金屬元素與活潑非金屬元素,如ⅠA、ⅡA與ⅥA、ⅦA之間
實(shí)例HCl、CO2、H2SO4等Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
A.陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用屬于離子鍵
B.原子之間通過(guò)共用電子形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵
C.化學(xué)鍵指的是相鄰原子間的強(qiáng)的相互作用
D.完全由非金屬元素形成的化合物中不含離子鍵
答案 D
解析 化學(xué)鍵的概念中有兩點(diǎn)必須注意:一個(gè)是“相鄰原子間”,一個(gè)是“強(qiáng)相互作用”。當(dāng)陰、陽(yáng)離子間形成離子鍵時(shí),不但有這兩種離子的靜電吸引作用,而且也存在兩種離子的核外電子之間、兩種離子的原子核之間的排斥作用,形成了吸引與排斥的平衡。D項(xiàng),非金屬元素形成的化合物中也可能含有離子鍵,如銨鹽。
易錯(cuò)警示
判斷化學(xué)鍵類型時(shí)還要注意一些特殊情況,如:
(1)個(gè)別金屬元素與非金屬元素之間形成共價(jià)鍵,如AlCl3中Al和Cl形成的是共價(jià)鍵。
(2)完全由非金屬元素組成的化合物中可能含有離子鍵,如銨鹽,NH+4中N原子與H原子之間形成共價(jià)鍵,而NH+4與酸根離子間形成離子鍵。
例4 下列各組物質(zhì)中化學(xué)鍵的類型完全相同的是()
A.NaCl MgCl2 Na2O
B.H2O MgO CO2
C.Na2S NaOH H2SO4
D.NH4Cl NaNO3 NH3
答案 A
解析 NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中但含有離子鍵,H2O、CO2、H2SO4、NH3中只含共價(jià)鍵,NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共價(jià)鍵,又含離子鍵。
方法規(guī)律——根據(jù)物質(zhì)類別或組成物質(zhì)的元素都可以判斷
(1)非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)、非金屬氧化物、非金屬氫化物、酸、大多數(shù)有機(jī)物等中只含共價(jià)鍵;
(2)ⅠA族、ⅡA族的金屬與ⅥA族、ⅦA族的非金屬之間形成離子鍵,活潑金屬氧化物、活潑金屬氫化物中均只含有離子鍵;
(3)活潑金屬過(guò)氧化物、強(qiáng)堿、多數(shù)鹽既含有離子鍵,又含有共價(jià)鍵。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)HCl、NaCl溶于水時(shí)斷開化學(xué)鍵,屬于化學(xué)變化()
(2)在NaCl溶液中析出NaCl晶體過(guò)程中形成離子鍵,屬于化學(xué)變化()
(3)有化學(xué)鍵斷裂或形成的變化一定是化學(xué)變化()
(4)化合物中任何原子之間都存在化學(xué)鍵()
(5)化學(xué)鍵既可存在于原子之間,又可存在于分子之間()
(6)構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價(jià)鍵()
(7)離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的強(qiáng)烈相互吸引作用()
(8)金屬與非金屬元素之間一定形成離子鍵()
(9)僅由非金屬元素組成的物質(zhì)中可能含有離子鍵()
(10)由電離方程式HCl===H++Cl-可知,HCl分子中存在離子鍵()
(11)NaHCO3、HCOONa均含有離子鍵和共價(jià)鍵()
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√
2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成這一事實(shí),下列變化不屬于化學(xué)變化的是()
A.白磷在260℃時(shí)轉(zhuǎn)化為紅磷
B.石墨在高溫下轉(zhuǎn)化為金剛石
C.NaCl熔化
D.五氧化二磷吸水
答案 C
解析 A、B、D三項(xiàng)的變化過(guò)程均有舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成,屬于化學(xué)變化;C項(xiàng)中NaCl熔化只有舊化學(xué)鍵斷裂而無(wú)新化學(xué)鍵形成,故不屬于化學(xué)變化。
3.下列物質(zhì)的變化過(guò)程中,共價(jià)鍵明顯被破壞的是()
A.I2升華
B.NaCl顆粒被粉碎
C.冰融化
D.HCl溶于水得到鹽酸
答案 D
解析 HCl分子中存在H—Cl共價(jià)鍵,溶于水后得到鹽酸,HCl電離出H+和Cl-,溶液中不再存在HCl分子。
4.下列物質(zhì)中既有離子鍵又有共價(jià)鍵的是()
A.CaCl2B.H2O
C.K2OD.NaOH
答案 D
5.下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型不同的是()
A.NaCl和HNO3B.H2O和NH3
C.CaF2和CsClD.CCl4和HCl
答案 A
解析 A項(xiàng),NaCl只含離子鍵,HNO3中只含共價(jià)鍵;B、D項(xiàng)均為共價(jià)鍵;C項(xiàng)均為離子鍵。
6.(1)下列變化中,既有共價(jià)鍵和離子鍵斷裂,又有共價(jià)鍵和離子鍵形成的是________(填字母)。
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
(2)下列物質(zhì)中:①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、○10CO2,其中只含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是____________(填序號(hào),下同);只含有離子鍵的物質(zhì)是____________;既含有離子鍵,又含有共價(jià)鍵的物質(zhì)是__________;不存在化學(xué)鍵的物質(zhì)是________。
答案 (1)A (2)①②⑧⑩?、堍蕖、邰茛摺、?br>
解析 (1)A項(xiàng),Na2O2中既含有共價(jià)鍵,又含有離子鍵,與CO2反應(yīng)時(shí),其中共價(jià)鍵和離子鍵都會(huì)斷裂,又重新組合為新的共價(jià)鍵和離子鍵;B項(xiàng),不涉及離子鍵的斷裂;C項(xiàng),不涉及離子鍵的斷裂和形成;D項(xiàng),不涉及共價(jià)鍵的斷裂和形成。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 化學(xué)鍵的概念與形成
1.下列有關(guān)化學(xué)鍵的說(shuō)法正確的是()
A.相鄰的兩個(gè)原子間可以形成化學(xué)鍵,多個(gè)原子間不可能形成化學(xué)鍵
B.化合物中一定含有化學(xué)鍵,單質(zhì)中也一定含有化學(xué)鍵
C.相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子間的相互作用一定是化學(xué)鍵
D.陰、陽(yáng)離子之間的強(qiáng)相互作用也是化學(xué)鍵
答案 D
解析 相鄰的兩個(gè)原子間(或多個(gè)原子間)的強(qiáng)相互作用稱為化學(xué)鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;化合物中一定含有化學(xué)鍵,但是單質(zhì)中不一定含有化學(xué)鍵(惰性氣體單質(zhì)中不含化學(xué)鍵),B項(xiàng)錯(cuò)誤;相鄰原子間的“強(qiáng)相互作用”才是化學(xué)鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;陰、陽(yáng)離子間的“強(qiáng)相互作用”也是化學(xué)鍵,D項(xiàng)正確。
2.下列說(shuō)法中不正確的是()
A.非金屬元素間不可能形成離子鍵
B.兩個(gè)非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵一定是共價(jià)鍵
C.含有離子鍵的物質(zhì)不可能是單質(zhì)
D.單質(zhì)中不一定含有共價(jià)鍵
答案 A
解析 兩個(gè)非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵一定是共價(jià)鍵,但含多種非金屬元素的化合物可能有離子鍵,如銨鹽,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物,不可能是單質(zhì),C項(xiàng)正確;單質(zhì)中可能不含有共價(jià)鍵,如稀有氣體,D項(xiàng)正確。
3.下列哪一組元素的原子間反應(yīng)容易形成離子鍵()
元素abcdefg
M層電子數(shù)1234567
C.d和gD.c和g
考點(diǎn) 離子鍵與離子化合物
題點(diǎn) 由成鍵元素判斷離子鍵的形成
答案 B
解析 本題考查離子鍵的成鍵實(shí)質(zhì)、成鍵條件,同時(shí)還考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。由原子a~g的M層電子數(shù)可知,M層即為原子的最外層,元素a~g均為第3周期元素,a為活潑的金屬元素,f為活潑的非金屬元素,所以a與f容易形成離子鍵。
4.以下敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.鈉原子和氯原子作用生成NaCl后,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)
B.在氯化鈉中,除氯離子和鈉離子的靜電吸引作用外,還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用
C.任何離子鍵在形成的過(guò)程中必定有電子的得與失
D.金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后,體系能量降低
答案 C
解析 活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物,陽(yáng)離子和陰離子均達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這樣體系的能量降低,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng),故A、D正確。離子鍵的形成只是陰、陽(yáng)離子間的靜電作用并不一定發(fā)生電子的得失,如Na+與OH-結(jié)合成NaOH,故C錯(cuò)誤。
題組二 化學(xué)鍵與物質(zhì)的變化
5.下列物質(zhì)的變化過(guò)程中,共價(jià)鍵明顯被破壞的是()
A.從NH4HCO3中聞到了刺激性氣味
B.NaCl熔化
C.NH3液化
D.NaOH溶于水
答案 A
解析 B項(xiàng),NaCl熔化破壞離子鍵;C項(xiàng),NH3液化后仍是NH3,沒(méi)有破壞共價(jià)鍵;D項(xiàng),NaOH溶于水破壞離子鍵。
6.下列反應(yīng)過(guò)程中,同時(shí)有離子鍵、共價(jià)鍵的斷裂和形成的反應(yīng)是()
A.NH4Cl=====△NH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
答案 D
解析 A項(xiàng)中沒(méi)有離子鍵的形成;B項(xiàng)中沒(méi)有離子鍵的斷裂;C項(xiàng)中沒(méi)有共價(jià)鍵的斷裂和形成;D項(xiàng)中斷開Na2O2中的離子鍵和共價(jià)鍵、CO2中的共價(jià)鍵,形成O2中的共價(jià)鍵、Na2CO3中的離子鍵和共價(jià)鍵。
題組三 化學(xué)鍵類型的判斷
7.下列有關(guān)化合物中存在的化學(xué)鍵種類的說(shuō)法正確的是()
A.MgCl2中既存在離子鍵也存在共價(jià)鍵
B.CH3COOH中只有離子鍵
C.Na2O2中只存在離子鍵
D.NH4HSO4中既存在共價(jià)鍵也存在離子鍵
答案 D
解析 共價(jià)化合物中只存在共價(jià)鍵;離子化合物中一定存在離子鍵,如果離子化合物中存在復(fù)雜的離子,如NH+4、HSO-4、O2-2等,離子內(nèi)部還存在著共價(jià)鍵。MgCl2中只存在離子鍵,CH3COOH中只存在共價(jià)鍵,而Na2O2、NH4HSO4中則存在離子鍵和共價(jià)鍵。
8.下列物質(zhì)中只含有共價(jià)鍵的是()
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
答案 C
解析 A項(xiàng),NaCl只含有離子鍵,HCl、H2O只含有共價(jià)鍵,NaOH既有離子鍵又有共價(jià)鍵;B項(xiàng),Cl2、HCl、SO2分子中只有共價(jià)鍵,而Na2S中只有離子鍵;D項(xiàng),Na2O2既有離子鍵又有共價(jià)鍵,H2O2、H2O、O3分子中只有共價(jià)鍵。
9.下列敘述正確的是()
A.HCl溶于水電離出H+和Cl-,故HCl中存在離子鍵
B.Ca(OH)2固體和NH4Cl固體都存在兩類不同的化學(xué)鍵
C.液氯和氯氣中存在不同類型的化學(xué)鍵
D.氯氣和金剛石中存在不同類型的化學(xué)鍵
答案 B
解析 H和Cl都是非金屬元素,HCl是共價(jià)化合物,其中的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵,A不正確;Ca(OH)2的Ca2+與OH-間、NH4Cl的NH+4與Cl-間都存在離子鍵,OH-的H原子與O原子間、NH+4的N原子與H原子間都存在共價(jià)鍵,B正確;液氯和氯氣的組成微粒都是Cl2分子,Cl2分子的2個(gè)Cl原子間存在共價(jià)鍵,Cl2分子與Cl2分子間不存在化學(xué)鍵,C不正確;如上所述,氯氣中存在共價(jià)鍵,金剛石由C原子組成,C元素是非金屬元素,C原子間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵,D不正確。
10.(2017重慶北區(qū)期中)某元素原子最外層只有1個(gè)電子,它跟鹵素相結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵()
A.一定是共價(jià)鍵
B.一定是離子鍵
C.可能是共價(jià)鍵,也可能是離子鍵
D.以上說(shuō)法均不正確
答案 C
解析 原子最外層只有1個(gè)電子的元素,可能是活潑的金屬(如Na),也可能是過(guò)渡元素(如Ag),也可能是非金屬元素(如H),因此它們跟鹵素相結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵可能是離子鍵,也可能是共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確。
11.下列各數(shù)值表示有關(guān)元素的原子序數(shù),其所表示的各原子組中能以共價(jià)鍵相互結(jié)合成穩(wěn)定化合物的是()
A.8與11B.9與9
C.2與19D.6與8
答案 D
解析 一般情況下,非金屬元素的兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵,活潑金屬元素原子與活潑非金屬元素原子間形成離子鍵。A項(xiàng),O與Na形成以離子鍵結(jié)合的化合物;B項(xiàng),氟元素的兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵,為單質(zhì);C項(xiàng),氦元素難以形成化合物;D項(xiàng),C與O均為非金屬元素的原子,二者形成以共價(jià)鍵結(jié)合的化合物。
12.(2017鄭州期末)下列各組物質(zhì)中所含化學(xué)鍵類型完全相同的是()
A.NaF、NH4ClB.NaOH、NaClO
C.CaO、Na2O2D.MgCl2、AlCl3
答案 B
解析 只含離子鍵的物質(zhì)為NaF、CaO、MgCl2;既含離子鍵又含共價(jià)鍵的物質(zhì)為NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2;只含共價(jià)鍵的物質(zhì)為AlCl3。
[綜合強(qiáng)化]
13.有下列物質(zhì):
①O2?、诮饎偸、跱aBr?、蹾2SO4 ⑤Na2CO3?、轓H4Cl?、逳aHSO4 ⑧Ne?、酦a2O2?、釴aOH
(1)這些物質(zhì)中,只含共價(jià)鍵的是________;只含離子鍵的是________;既含共價(jià)鍵又含離子鍵的是__________;不存在化學(xué)鍵的是________。
(2)將NaHSO4溶于水,破壞了NaHSO4中的________________,寫出其電離方程式_______________;NaHSO4熔融狀態(tài)下電離,破壞了________,寫出其電離方程式_____________。
答案 (1)①②④?、邸、茛蔻撷幄狻、?br>
(2)離子鍵、共價(jià)鍵 NaHSO4===Na++H++SO2-4
離子鍵 NaHSO4===Na++HSO-4
14.五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A和C同族,B和D同族,C離子和B離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共價(jià)型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性。
(1)五種元素中,原子半徑最大的是________,非金屬性最強(qiáng)的是________(填元素符號(hào))。
(2)由A和B、D、E所形成的共價(jià)型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是________(用化學(xué)式表示)。
(3)A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的化學(xué)式為______________,其中存在的化學(xué)鍵類型為________________。
(4)D最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為________。
答案 (1)Na Cl (2)PH3 (3)NH4Cl 離子鍵和共價(jià)鍵 (4)H3PO4
解析 由A和B形成的化合物在水中呈堿性可知該化合物為NH3,結(jié)合題目中的信息可推出A為H、B為N、C為Na、D為P;由C和E形成的化合物在水中呈中性可知該化合物為NaCl,則E為Cl。根據(jù)同主族元素原子電子層數(shù)越多原子半徑越大,在電子層數(shù)相同的情況下核電荷數(shù)越大原子半徑越小(稀有氣體元素除外)的規(guī)律,可推出原子半徑最大的是Na。根據(jù)元素周期律,同一周期(稀有氣體元素除外)從左到右元素非金屬性逐漸增強(qiáng),對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),可知非金屬性最強(qiáng)的是Cl,熱穩(wěn)定性最差的是PH3。HCl+NH3===NH4Cl,NH4Cl中存在的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵。
15.下表列出了①~⑨九種元素在周期表中的位置,A、B和C是中學(xué)常見的化合物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述所列元素中,最高價(jià)氧化物的水化物的酸性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)。
(2)②元素最高正價(jià)與④元素形成的化合物的電子式是__________。
(3)⑤⑨兩種元素形成氫化物的水溶液的酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開_______(用化學(xué)式表示)。
(4)從④⑥兩種元素形成的化合物與④⑧兩種元素形成的化合物的混合物中分離提純④⑧兩種元素形成的化合物,可加入上表中________(用元素符號(hào)表示)兩種元素形成的化合物的水溶液后,再過(guò)濾洗滌。
(5)③元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)生成的物質(zhì)為________(用化學(xué)式表示),該物質(zhì)所含化學(xué)鍵類型有________________。
答案 (1)HClO4 (2) (3)HFHCl (4)H、Cl (5)NH4NO3 離子鍵、共價(jià)鍵
解析 本題考查元素推斷、元素周期表和元素周期律。(1)⑤F的非金屬性最強(qiáng),但無(wú)正價(jià),因此最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的為HClO4。(2)②④分別為C、O,形成的化合物CO2的電子式為。
(4)從MgO、SiO2中分離出SiO2,加入鹽酸,然后過(guò)濾洗滌。(5)N的氣態(tài)氫化物NH3與最高價(jià)氧化物的水化物HNO3反應(yīng)生成NH4NO3,含有離子鍵和共價(jià)鍵。
16.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素。
(1)W、X各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)W與Y可形成化合物W2Y,該化合物的電子式為
________________________________________________________________________。
(3)Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(4)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性________________(用分子式表示)。
(5)W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是________________________________。
答案 (1)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)
(3)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(4)HCl H2S (5)S2- Cl- Na+ Al3+
解析 因?yàn)檫@四種元素為同一短周期元素,W和X為金屬元素,且各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,所以W為Na,X為Al,Na與Y形成Na2Y,說(shuō)明Y為-2價(jià),即Y為S,則Z為Cl。