高中安全第一課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-09第一章《化學(xué)反應(yīng)及其能量變化》期中復(fù)習(xí)講義。
復(fù)習(xí)要求
1.理解離子的涵義,理解離子方程的意義。
2.能正確書(shū)寫(xiě)離子方程式。
知識(shí)規(guī)律總結(jié)
離子反應(yīng)是指在溶液中(或熔化狀態(tài))有離子參加或生成的反應(yīng)離子反應(yīng)發(fā)生的條件是反應(yīng)前后至少有二種離子的數(shù)目發(fā)生了改變。離子方程式表示了反應(yīng)的實(shí)質(zhì)即所有同一類型的離子之間的反應(yīng)。其書(shū)寫(xiě)原則是:可溶性或微溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫(xiě)離子形式,多元弱酸的酸式鹽寫(xiě)成酸式根形式,其它物質(zhì)寫(xiě)分子式或化學(xué)式。檢查離子方程式是否正確的三個(gè)規(guī)則①質(zhì)量守恒——微粒種類與數(shù)目相等,②電荷守恒——方程式兩邊電荷總數(shù)相等,③得失電子相等——屬于氧化還原反應(yīng)的離子反應(yīng)中得失電子數(shù)相等。離子共存問(wèn)題應(yīng)轉(zhuǎn)化為離子之間能否反應(yīng)來(lái)考慮。
一、離子方程式[迷你日記網(wǎng) WwW.w286.com]
離子方程式書(shū)寫(xiě)的基本規(guī)律要求。
(1)合事實(shí):離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí),不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。
(2)式正確:化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。
(3)號(hào)實(shí)際:“=”“”“→”“↑”“↓”等符號(hào)符合實(shí)際。
(4)兩守恒:兩邊原子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒(氧化還原反應(yīng)離子方程式中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等)。
(5)明類型:依據(jù)離子反應(yīng)原理,分清類型,總結(jié)方法技巧。
(6)檢查細(xì):結(jié)合書(shū)寫(xiě)離子方程式過(guò)程中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,細(xì)心檢查。
二、離子共存
1.由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),離子不能大量共存。
(1)有氣體產(chǎn)生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能與SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能與OH-大量共存;Pb2+與Cl-,F(xiàn)e2+與S2-、Ca2+與PO43-、Ag+與I-不能大量共存。
(3)有弱電解質(zhì)生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等與H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能與OH-大量共存;NH4+與OH-不能大量共存。
*(4)一些容易發(fā)生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必須在堿性條件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。這兩類離子不能同時(shí)存在在同一溶液中,即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
2.由于發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子不能大量共存。
(1)具有較強(qiáng)還原性的離子不能與具有較強(qiáng)氧化性的離子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或堿性的介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-與S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在堿性條件下可以共存,但在酸性條件下則由于發(fā)生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反應(yīng)不能共在。H+與S2O32-不能大量共存。
*3.能水解的陽(yáng)離子跟能水解的陰離子在水溶液中不能大量共存。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
思維技巧點(diǎn)撥
1.首先必須從化學(xué)基本理論和概念出發(fā),搞清楚離子反應(yīng)的規(guī)律和“離子共存”的條件。在中學(xué)化學(xué)中要求掌握的離子反應(yīng)規(guī)律主要是離子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和離子間發(fā)生氧化反應(yīng),以及在一定條件下一些微粒(離子、分子)可形成絡(luò)合離子。“離子共存”的條件是根據(jù)上述三個(gè)方面統(tǒng)籌考慮、比較、歸納整理而得出。因此解決“離子共存”問(wèn)題可從離子間的反應(yīng)規(guī)律入手,逐條梳理。
2.審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件。
①酸性溶液(H+)、堿性溶液(OH-)、能在加入鋁粉后放出可燃?xì)怏w的溶液、由水電離出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色離子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。
③MnO4-,NO3-等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
④S2O32-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng):S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。
3.審題時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
(1)注意溶液的酸性對(duì)離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的影響。如:Fe2+與NO3-能共存,但在強(qiáng)酸性條件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-與Cl-在強(qiáng)酸性條件下也不能共存;S2-與SO32-在鈉、鉀鹽時(shí)可共存,但在酸性條件下則不能共存。
(2)酸式鹽的含氫弱酸根離子不能與強(qiáng)堿(OH-)、強(qiáng)酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇堿時(shí)進(jìn)一步電離);
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
典型題剖析
例1、下列離子方程式正確的是()
A.氯化鋁溶液與氨水反應(yīng):Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.磷酸二氫鈣溶液跟足量NaOH溶液反應(yīng):
3Ca2++2H2PO4-+4OH-=Ca3(PO4)2↓+4H2O
C.硝酸亞鐵溶液中滴入稀硫酸:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.硫氫化鈉水解:HS-+H2O=H2S↑+OH
解析:本題涉及溶液中電解質(zhì)強(qiáng)弱、離子反應(yīng)規(guī)律、氧化還原反應(yīng)、鹽的水解等知識(shí),需要對(duì)各選項(xiàng)仔細(xì)全面地分析,才能正確解答。
A中氨水是弱電解質(zhì),應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式;B中NaOH足量,Ca(H2PO4)2全部參加反應(yīng),式中Ca2+與H2PO4-不符合Ca(H2PO4)2化學(xué)式中的比例,故不正確;C中在酸性條件下具有氧化性,正確。D中HS-水解程度很小。不能用“=”、“↑”,故不正確。答案為C。
例2、(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________。
(2)在以上中性溶液中,繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,請(qǐng)寫(xiě)出此步反應(yīng)的離子方程式______________________________。
解析:本題是一個(gè)“反應(yīng)進(jìn)程”的試題。解題的關(guān)鍵是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH-恰好與H+完全反應(yīng)。再繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液時(shí),要分析此溶液中還有什么離子能繼續(xù)反應(yīng)。
答案:(1)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
(2)Ba2++SO42-=BaSO4↓
例3、下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是()
A.K+、Ag+、、Cl-B.Ba2+、、CO32-、OH-C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-D.H+、K+、CO32-、SO42-E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-F.K+、H+、NH4+、OH-
解析:A組中:Ag++Cl-=AgCl↓B組中,+=BaCO3↓
C組中,Mg2++2OH-=Mg(OH2)↓D組中,2H++CO32-=CO2↑+H2O
E組中,各種離子能在溶液中大量共存。
F組中,NH4+與OH-能生難電離的弱電解質(zhì)NH3·H2O,甚至有氣體逸出。
NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O
答案:E
例4、在pH=1的無(wú)色透明溶液中,不能大量共存的離子組是()
A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
C.Ba2+、K+、S2-、Cl-D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
解析:題目給出兩個(gè)重要條件:pH=1(即酸性)和無(wú)色透明,并要求找出不能共存的離子組。選項(xiàng)A中Ag+與Cl-不能共存,生成的AgCl不溶于HNO3(H+和NO3-),Al3+、H+都為無(wú)色,符合題意。選項(xiàng)B、D中的各離子雖都是無(wú)色的,但能共存于酸性溶液中,不符合題意。選項(xiàng)C中各離子能夠共存,且為無(wú)色,但S2-與H+不能大量共存,所以C也符合題意。
答案:AC
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;第一章 化學(xué)反應(yīng)及能量變化
第一章化學(xué)反應(yīng)及能量變化
c
【教材分析】
▲本節(jié)教材包括:化學(xué)反應(yīng)的類型、氧化還原反應(yīng)、氧化劑與還原劑三部分,主要從化合價(jià)的升降、電子的轉(zhuǎn)移討論氧化還原反應(yīng)。
▲"氧化還原反應(yīng)原教材穿插在第一章"鹵素"中學(xué)習(xí),新舊教材這部分的要求基本一致,但比起原教材來(lái),新教材有三個(gè)特色:
1、結(jié)構(gòu)合理:新教材從研究燃燒出發(fā),導(dǎo)入氧化還原,先由復(fù)習(xí)初中所學(xué)的四種基本類型入手,對(duì)照Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2類屬判斷的矛盾導(dǎo)出氧化還原,順理成章。全節(jié)擬成三個(gè)相互聯(lián)系的問(wèn)題,綱目清晰。
2、表述生動(dòng):用擬人漫畫(huà)形象生動(dòng)的表述概念,激發(fā)興趣,便于理解。
3、聯(lián)系實(shí)際:列舉生產(chǎn)、生活中對(duì)人類有益或有害的氧化還原反應(yīng)。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)目標(biāo):(1)以價(jià)態(tài)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)理解氧化還原反應(yīng),氧化劑、還原劑的概念。
(2)了解初中所學(xué)的基本反應(yīng)類型與氧化還原不同分類的關(guān)系。
(3)會(huì)用"雙線橋"式表示基本的氧化還原方程式。
能力目標(biāo):通過(guò)判斷一個(gè)反應(yīng)是否是氧化還原,誰(shuí)是氧化劑、還原劑,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生能用辨證的對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)分析事物的意識(shí)。
【課時(shí)分配】
3課時(shí):(1)學(xué)習(xí)"一、二";(2)學(xué)習(xí)"三",練習(xí)寫(xiě)"雙線橋"反應(yīng)式;(3)課堂小結(jié),課堂訓(xùn)練及作業(yè)評(píng)析、補(bǔ)償。
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
1、化合價(jià)的升降、電子的轉(zhuǎn)移
教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)
教與學(xué)活動(dòng)建議
一、化學(xué)反應(yīng)類型
初中化學(xué)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)分類共有:
1、根據(jù)反應(yīng)物與生成物的種數(shù)、類別分:
基本類型:化合:A+B=AB
分解:AB=A+B
置換:A+BC=AC+B
復(fù)分解:AB+CD=AD+CB
2、根據(jù)反應(yīng)物得失氧分:
氧化:物質(zhì)得到氧
還原:物質(zhì)失去氧
3、判斷反應(yīng)屬于何類型:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO
CuO+H2===Cu+H2O
二、氧化還原反應(yīng):
1、實(shí)驗(yàn)分析:
實(shí)例:CuO+H2=Cu+H2O
↓↓
從得失氧分析:失氧得氧
↓↓
從升降價(jià)分析:降價(jià)升價(jià)
↓↓
電子轉(zhuǎn)移分析:得e失e
↓↓
反應(yīng)結(jié)論:還原反應(yīng)氧化反應(yīng)
------------
同時(shí)發(fā)生,稱為氧化還原反應(yīng)
2、概念遷移:
用價(jià)態(tài)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)判斷沒(méi)有得失氧的反應(yīng)。
(1)電子完全得失:2Na+Cl2===2NaCl
(2)電子對(duì)偏移:H2+Cl2===2HCl
得出氧化還原的本質(zhì)定義:
凡是有電子轉(zhuǎn)移(得失、偏移)的反應(yīng)。
3、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系。
三、氧化劑和還原劑
1、實(shí)例分析:
CuO + H2=Cu+H2O
↓↓
還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)
↓↓
被還原被氧化
↓↓
氧化劑還原劑
↓↓
得電子物質(zhì) 失電子物質(zhì)
------------------------
從反應(yīng)物中找
2、用"雙線橋式"表示氧化還原反應(yīng)
▲聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際,了解氧化還原反應(yīng)對(duì)人類社會(huì)的利弊。
▲詢問(wèn)學(xué)生回顧初中化學(xué)知識(shí)引入:
1、初中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)那些類型?各有何特點(diǎn)?(引出左列各基本類型的特征)
2、從得失氧的角度還學(xué)習(xí)過(guò)那些類型?(以CuO與H2的反應(yīng)為例,它屬于何類型?)
3、Fe2O3和CO的反應(yīng)屬于什么基本類型?(激發(fā)學(xué)生思維中的矛盾點(diǎn),引出氧化還原反應(yīng)進(jìn)一步的認(rèn)識(shí))
▲由學(xué)生按照左列(1)-(3)的三個(gè)層次分析,得出氧化還原反應(yīng)的結(jié)論。指出;從價(jià)態(tài)變化和電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)來(lái)分析化學(xué)反應(yīng)。
可以擴(kuò)展到對(duì)許多沒(méi)有氧參加的化學(xué)變化實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí).
(引出Na與Cl2,H2與Cl2反應(yīng))
▲最好能運(yùn)用電教手段將課本圖1-2,1-5,1-8改成動(dòng)畫(huà),配合分析各概念放映。
▲學(xué)生以左列兩反應(yīng)為例,分析Na、H2發(fā)生氧化反應(yīng),Cl2發(fā)生反應(yīng)。也可擴(kuò)充至其他實(shí)例。
教師提示學(xué)生全面理解:電子轉(zhuǎn)移包括電子的偏移和電子的得失
▲由學(xué)生說(shuō)出課本圖1-7的含義,以明確氧化還原與基本類型的關(guān)系。
▲進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析"還原反應(yīng)-被還原-氧化劑"和"氧化反應(yīng)-被氧化-還原劑"的內(nèi)聯(lián)系
(配合課本圖1-8的動(dòng)畫(huà)分析)
▲歸納小結(jié):師生共同討論。
綜合得出如下的氧化還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系的兩根推斷線:
實(shí)質(zhì) 判斷依據(jù) 元素變化 反應(yīng)物稱為 反應(yīng)物性質(zhì)
失e—→升價(jià)—→被氧化—→還原劑—→還原性
得e—→降價(jià)—→被還原—→氧化劑—→氧化性
高一化學(xué)知識(shí)點(diǎn)(第一章):化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
高一化學(xué)知識(shí)點(diǎn)(第一章):化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
第一節(jié)氧化還原反應(yīng)
1.定義:一種物質(zhì)被氧化,同時(shí)另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)(不一定有氧氣參加反應(yīng))
2.實(shí)質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
3.特征:反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化
4.口訣:高價(jià)氧化,低價(jià)還,中間價(jià)態(tài)兩邊轉(zhuǎn).
升失氧,降得還,要說(shuō)劑,兩相反.
氧化劑得電子價(jià)降低被還原發(fā)生還原反應(yīng)
還原劑失電子價(jià)升高被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)
5.電子守恒定律:氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)
6.強(qiáng)弱律:氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性
還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性
7.常見(jiàn)的氧化劑:O2,濃H2SO4,HNO3,Cl2
常見(jiàn)的還原劑:H2,CO,C和活潑的金屬如ZnFeAl等.
8.臨位轉(zhuǎn)換:歸中反應(yīng)和歧化反應(yīng)
第二節(jié)離子反應(yīng)
1.定義:可將有離子參加的反應(yīng)統(tǒng)稱為離子反應(yīng)
2.離子反應(yīng)發(fā)生的條件及實(shí)質(zhì):(1)難溶物質(zhì)生成;(2)易揮發(fā)性的物質(zhì)生成;(3)難電離物質(zhì)生成
3.在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì).(金屬氧化物一般為電解質(zhì))
4.在水溶液里或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物叫做非電解質(zhì).(非金屬氧化物一般為非電解質(zhì))
5.在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì).例如:NaOH,KOH,HCl,HNO3,H2SO4,NaCl等.
6.在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì).例如:CH3COOH和水等.
7.用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式
8.可拆物質(zhì):強(qiáng)堿,強(qiáng)酸,可溶性鹽.不可拆物質(zhì):弱酸,弱堿,難溶物,微溶物,單質(zhì),氧化物.
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
1.化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng).
2.化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng).
3.五個(gè)吸熱反應(yīng):(1)Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O;(2)Na2CO3+2NH4NO3=2NaCO3+2NH3+H2O+CO2
(3)CaCO3=CaO+CO2;(4)C+CO2=2CO;(5)C+H2O(氣)=CO+H2
4.一次能源:自然界現(xiàn)成存在,可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)的能源.
二次能源:由一次能源經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的能源.
5.化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,也可看成是貯存在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等而被釋放出來(lái),或者是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量而被貯存起來(lái)的過(guò)程.
注:由于條件限制化學(xué)方程式?jīng)]有氣體符號(hào)和沉淀符號(hào)及反應(yīng)條件,請(qǐng)諒解!
化學(xué)教案-第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)
第一章化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
第一節(jié)氧化還原反應(yīng)
【教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)】
1、了解化學(xué)反應(yīng)的分類方法,初步認(rèn)識(shí)四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
2、學(xué)會(huì)用化合價(jià)升降和電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)來(lái)理解氧化還原反應(yīng)(能初步運(yùn)用“對(duì)立統(tǒng)一”觀點(diǎn)了解有關(guān)概念的辯證關(guān)系)。
3、初步學(xué)會(huì)用箭頭符號(hào)正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
【知識(shí)講解】
本節(jié)重點(diǎn)是用化學(xué)價(jià)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)理解氧化還原反應(yīng)的概念。
本節(jié)難點(diǎn)是用箭頭符號(hào)表示和分析氧化還原反應(yīng)。
一、化學(xué)反應(yīng)的分類方法
1、僅從物質(zhì)類型分為無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)和有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。
2、既從物質(zhì)類別又從物質(zhì)反應(yīng)前后種數(shù)分為四種基本反應(yīng)類型:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。
3、按反應(yīng)中有無(wú)電子轉(zhuǎn)移分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。
4、按反應(yīng)中微粒形態(tài)分為離子反應(yīng)和非離子反應(yīng)(分子之間或分子與原子之間的反應(yīng))。
5、按反應(yīng)中能量變化形式如熱量的變化分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)
二、氧化還原反應(yīng)
1、氧化還原反應(yīng)的特征和本質(zhì)
初中化學(xué)僅以得氧、失氧的觀點(diǎn)初步認(rèn)識(shí)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。但是有許多反應(yīng)盡管沒(méi)有氧參與,如鈉在氯氣中燃燒2Na+Cl2NaCl也屬于氧化還原反應(yīng);而碳在氧氣燃燒生成二氧化碳表面上似乎只有碳得到氧,發(fā)生了氧化反應(yīng)那么什么物質(zhì)失去了氧呢?誰(shuí)被還原了呢?“失氧”的觀點(diǎn)不能自圓其說(shuō);再如氫氣還原氧化銅生成銅和水的反應(yīng):++其中氧元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后保持-2價(jià)沒(méi)有變化,實(shí)質(zhì)上起氧化作用的是+2價(jià)銅元素,并不是-2價(jià)的氧元素。因此得氧,失氧觀點(diǎn)是不全面,不完整,不確切的一種說(shuō)法。
其實(shí)在化學(xué)反應(yīng)前后,凡涉及元素價(jià)態(tài)變化的反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)。元素化合價(jià)的升降是相輔相成的關(guān)系,有升必有降,這是判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)和特征。由于元素化合價(jià)數(shù)值與正負(fù)跟該元素的一個(gè)原子得失電子數(shù)目或形成共用電子對(duì)數(shù)目及其偏移狀況有關(guān),所以氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
2、與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的“成對(duì)”概念及其辯證關(guān)系
以下跟氧化還原反應(yīng)有關(guān)的“成對(duì)”概念既相互對(duì)立又緊密相聯(lián)缺一不可,都統(tǒng)一于同一反應(yīng)之中才具有意義。
(1)氧化反應(yīng)~還原反應(yīng)
物質(zhì)失去電子(相應(yīng)元素化合價(jià)升高)的反應(yīng)就是氧化反應(yīng)(或稱“被氧化”);物質(zhì)得到電子(相應(yīng)元素化合價(jià)降低)的反應(yīng)就是還原反應(yīng)(或稱“被還原”)。如:
;
在一化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),則必然有物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),二者盡管表現(xiàn)不同,但必走同時(shí)存在于某一具體反應(yīng)中。
(2)氧化劑~還原劑
在化學(xué)反應(yīng)中得電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì))稱為氧化劑;在化學(xué)反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì))稱為還原劑。在氧化還原反應(yīng)中電子是從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。必須強(qiáng)調(diào)的是在氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑均是指反應(yīng)物,二者必定同時(shí)存在,兩者既在不同種反應(yīng)物中,也可以在同一物質(zhì)中,甚至可以存在于某一單質(zhì)中。兩者既是對(duì)立的(爭(zhēng)奪電子)又是統(tǒng)一的(共依共存)。
(3)氧化性~還原性
在化學(xué)反應(yīng)中,氧化劑奪電子的性質(zhì)稱為氧化性(或稱氧化能力);還原劑失電子的性質(zhì)稱為還原性(或還原能力)。所謂氧化劑的強(qiáng)弱,就是指它的氧化性強(qiáng)弱;所謂還原劑的強(qiáng)弱,就是指它的還原性的強(qiáng)弱。
(4)氧化產(chǎn)物~還原產(chǎn)物
這一對(duì)概念只針對(duì)生成物而言。還原劑失去電子被氧化后的生成物稱為氧化產(chǎn)物;氧化劑得電子被還原后的生成物稱為還原產(chǎn)物。氧化產(chǎn)物相對(duì)同一反應(yīng)的氧化劑具有較弱的氧化性;還原產(chǎn)物相對(duì)同一反應(yīng)的還原劑具有較弱的還原性。
上述四對(duì)概念之間的關(guān)系可歸納如下:
失電子,化合價(jià)升高,被氧化(發(fā)生氧化反應(yīng))
氧化劑+還原劑====還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
(氧化性強(qiáng))(還原性強(qiáng))(還原性較弱)(氧化性較弱)
得電子,化合升降低,被還原(發(fā)生還原反應(yīng))
也可概括為六個(gè)字“失→高→氧,得→低→還?!?br>
3、常見(jiàn)的氧化劑和還原劑
常見(jiàn)的氧化劑有:
(1)活潑的非金屬單質(zhì)如:鹵素單質(zhì)(X2)、O2、S等。
(2)高價(jià)金屬陽(yáng)離子如:Fe3+、Cu2+等。
(3)高價(jià)或較高價(jià)含氧化合物如:MnO2、濃H2SO4、HNO3、酸化KMnO4。
常見(jiàn)的還原劑有:①活潑或較活潑的金屬:如K、Na、Z1、Fe等。
②一些非金屬單質(zhì):如H2、C、Si等。
③較低態(tài)的化合物:CO、SO2、H2S等。
一般情形下強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑共存可發(fā)生氧化還原反應(yīng);而弱氧化劑與弱還原劑則較難發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
4、電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的表示方法:
(1)用雙線箭頭符號(hào)表示(方程式兩邊同一元素的原子得、失電子的情形
失22e
得e得3e
(2)用單線箭頭符號(hào)表示(僅在方程式左側(cè)反應(yīng)物上原子得、失電子的情形)
e
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》總復(fù)習(xí)資料
第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》總復(fù)習(xí)資料
【編者按】化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,不僅有物質(zhì)的變化,同事還伴隨有能量的變化,并可以熱能、電能或光能等形式表現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)能量以熱的形式表現(xiàn)是,我們把反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中,能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,二者密不可分,但以物質(zhì)為主。能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。這是我們學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量這一張是必須把握的一個(gè)基本思想。
一、化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
課標(biāo)要求
1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式
2、了解反應(yīng)熱和焓變的含義
3、認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式
要點(diǎn)精講
1、焓變與反應(yīng)熱
(1)化學(xué)反應(yīng)的外觀特征
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成,從外觀上看,所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象的發(fā)生。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,但是化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以以其他形式的能量變化體現(xiàn)出來(lái),如光能、電能等。
(2)反應(yīng)熱的定義
當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱為反應(yīng)熱。通常用符號(hào)Q表示。
反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因:由于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時(shí),需要克服原子間的相互作用,這需要吸收能量;當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子,即新化學(xué)鍵形成時(shí),又要釋放能量。生成物分子形成時(shí)所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差即為該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
(3)焓變的定義
對(duì)于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能(同時(shí)可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變),而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變,稱為焓變,符號(hào)ΔΗ。
ΔΗ=Η(反應(yīng)產(chǎn)物)—Η(反應(yīng)物)
為反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物總焓之差,稱為反應(yīng)焓變。如果生成物的焓大于反應(yīng)物的焓,說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量小于產(chǎn)物具有的總能量,需要吸收外界的能量才能生成生成物,反應(yīng)必須吸熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)Η(反應(yīng)物),ΔΗ0,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
如果生成物的焓小于反應(yīng)物的焓,說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量大于產(chǎn)物具有的總能量,需要釋放一部分的能量給外界才能生成生成物,反應(yīng)必須放熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)Η(反應(yīng)物),ΔΗ0,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(4)反應(yīng)熱和焓變的區(qū)別與聯(lián)系
第一章1
2、熱化學(xué)方程式
(1)定義
把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變和能量的變化同時(shí)表示出來(lái)的學(xué)方程式,叫熱化學(xué)方程式。
(2)表示意義
不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的焓變。
(3)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式須注意的幾點(diǎn)
①只能寫(xiě)在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。
若為放熱反應(yīng),ΔΗ為“-”;若為吸熱反應(yīng),ΔΗ為“+”。ΔΗ的單位一般為kJ·mol-1。②焓變?chǔ)うc測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明ΔΗ的測(cè)定條件。
③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。
④反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同,焓變?chǔ)うР煌R虼?,必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。若涉及同素異形體,要注明同素異形體的名稱。
⑤熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量。
由于ΔΗ與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔΗ相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則ΔΗ也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí),其焓變與正反應(yīng)的焓變數(shù)值相等,符號(hào)相反。
(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的比較
第一章2
3、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定
(1)實(shí)驗(yàn)原理
將兩種反應(yīng)物加入儀器內(nèi)并使之迅速混合,測(cè)量反應(yīng)前后溶液溫度的變化值,即可根據(jù)溶液的熱容C,利用下式計(jì)算出反應(yīng)釋放或吸收的熱量Q。
Q=-C(T2-T1)
式中:C表示體系的熱容;T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。
(2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
①作為量熱器的儀器裝置,其保溫隔熱的效果一定要好。
②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確,且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確,所用鹽酸和NaOH的濃度宜小不宜大,如果濃度偏大,則溶液中陰陽(yáng)離子間相互牽制作用就大,電離度就會(huì)減少,這樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢(shì)必要用去一部分來(lái)補(bǔ)償未電離分子的離解熱,造成較大的誤差。
③宜用有0.1分度值的溫度計(jì),且測(cè)量時(shí)盡可能讀準(zhǔn),并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù),以提高所測(cè)溫度的
精度。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
所測(cè)得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。
(4)實(shí)驗(yàn)分析
以上溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H++OH-=H2O。由于三次實(shí)驗(yàn)中所用溶液的體積相同,溶液中H+和OH-的濃度也是相同的,因此三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱也是相同的。
4、中和熱
(1)定義:在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量為中和熱。中和熱是反應(yīng)熱的一種形式。
(2)注意:中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離的吸收熱等。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+與OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
5、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較
第一章3第一章4
第一章5
二、燃燒熱能源
課標(biāo)要求
1、掌握燃燒熱的概念
2、了解資源、能源是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問(wèn)題
3、常識(shí)性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開(kāi)發(fā)
要點(diǎn)精講
1、燃燒熱
(1)概念:25℃,101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,單位為kJ·mol-1。如果是1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱,就叫做該物質(zhì)的熱值。
(2)對(duì)燃燒熱的理解
①燃燒熱是反應(yīng)熱的一種,并且燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),其ΔΗ為“-”或ΔΗ0。
②25℃,101kPa時(shí),可燃物完全燃燒時(shí),必須生成穩(wěn)定的化合物。如果該物質(zhì)在燃燒時(shí)能生成多種燃燒產(chǎn)物,則應(yīng)該生成不能再燃燒的物質(zhì)。如C完全燃燒應(yīng)生成CO2(g),而生成CO(g)屬于不完全燃燒,所以C的燃燒熱應(yīng)該是生成CO2時(shí)的熱效應(yīng)。
(3)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)
燃燒熱是以員1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的,因此在書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn),來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),故在其熱化學(xué)方程
式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
(4)研究物質(zhì)燃燒熱的意義
了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少,以便更好地控制反應(yīng)條件,充分利用能源。
2、能源
能提供能量的自然資源,叫做能源。能量之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
第一章6
(1)能源的分類
①一次能源與二次能源
從自然界直接取得的自然能源叫一次能源,如原煤、原油、流過(guò)水壩的水等;一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源,如各種石油制品、煤氣、蒸氣、電力、氫能、沼氣等。
②常規(guī)能源與新能源在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下,已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源,如煤、石油、天然氣、水能等。人類采用先進(jìn)的方法剛開(kāi)始加以利用的古老能源以及利用先進(jìn)技術(shù)新發(fā)展的能源都是新能源,如核聚變能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等。
③可再生能源與非再生能源可連續(xù)再生、永遠(yuǎn)利用的一次能源稱為可再生能源,如水力、風(fēng)能等;經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源,稱為非再生能源,如石油、煤、天然氣等。
(2)人類對(duì)能源利用的三個(gè)時(shí)代
①柴草能源時(shí)代:草木、人力、畜力、大陽(yáng)、風(fēng)和水的動(dòng)力等。
②化石能源時(shí)代:煤、石油、天然氣。
③多能源時(shí)代:核能、太陽(yáng)能、氫能等。
(3)燃料充分燃燒的條件
①要有足夠的空氣
②燃料與空氣要有足夠大的接觸面
注意:足夠的空氣不是越多越好,而是通入量要適當(dāng),否則過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量,造成浪費(fèi)。擴(kuò)大燃料與空氣的接觸面,工業(yè)上常采用固體燃料粉碎或液體燃料以霧狀噴出的方法,從而提高燃料燃燒的效率。
(4)我國(guó)目前的能源利用狀況
目前主要能源是化石燃料,它們蘊(yùn)藏有限且不能再生,終將枯竭,且從開(kāi)采、運(yùn)輸、加工到終端的利用效率都很低。我們目前使用的最多的燃料,仍是化石燃料,它們都是古代動(dòng)植物遺體埋在地下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜變化形成的,除含有C、H等元素外,還有少量S、N等元素,它們?nèi)紵a(chǎn)生SO2、氮的氧化物,對(duì)環(huán)境造成污染,形成酸雨。此外,煤的不充分燃燒,還產(chǎn)生CO,既造成浪費(fèi),也造成污染。
(5)解決能源危機(jī)的方法:節(jié)約能源;開(kāi)發(fā)新能源。
3、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算
(1)計(jì)算公式:Q放=n(可燃物)×ΔΗ
(2)含義:一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量,等于可燃物的物質(zhì)的量乘以該物質(zhì)的燃燒熱。
(3)應(yīng)用:“熱量值與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(應(yīng)相對(duì)應(yīng))成正比”進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(4)應(yīng)用:“總過(guò)程的反應(yīng)熱值等于各分過(guò)程反應(yīng)熱之和”進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
4、燃燒熱和中和熱的比較
第一章7
第一章8
三、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算
課標(biāo)要求
1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律
2、能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問(wèn)題
3、學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算
要點(diǎn)精講
1、蓋斯定律
(1)蓋斯定律的內(nèi)容
化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)焓變之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的焓變是相同的,這就是蓋斯定律。
(2)特點(diǎn)
①反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與過(guò)程無(wú)關(guān)。
②反應(yīng)熱總值一定。
(3)意義
有些反應(yīng)很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生),給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。應(yīng)用蓋斯定律,可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。
2、反應(yīng)熱的計(jì)算
(1)依據(jù)
①熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以移項(xiàng)(同時(shí)改變正、負(fù)號(hào));各項(xiàng)的系數(shù)(包括ΔΗ的數(shù)值)可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
②根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式(包括其ΔΗ)相加或相減,從而得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。
③可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱。
注:計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過(guò)程,正確進(jìn)行已知方程式和反應(yīng)熱的加減合并。
(2)計(jì)算方法
列出方程或方程組計(jì)算求解。
①明確解題模式:審題→分析→求解。
②有關(guān)熱化學(xué)方程式及有關(guān)單位書(shū)寫(xiě)正確。
③計(jì)算準(zhǔn)確。
(3)進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算的注意事項(xiàng):
①反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改變。
②熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱,是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱。
③正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。
④用某種物質(zhì)的燃燒熱計(jì)算反應(yīng)放出的總熱量時(shí),注意該物質(zhì)一定要滿足完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物這一條件。
第一章9
四、本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
第一章10第一章11