高中安全第一課教案
發(fā)表時間:2020-03-06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。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)識熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(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,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,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),簡稱為反應(yīng)熱。通常用符號Q表示。
反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因:由于在化學(xué)反應(yīng)過程中,當(dāng)反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時,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,又要釋放能量。生成物分子形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時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(同時可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變),而沒有轉(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
把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變和能量的變化同時表示出來的學(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)書寫熱化學(xué)方程式須注意的幾點(diǎn)
①只能寫在標(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ΔΗ與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明ΔΗ的測定條件。
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ΔΗ不同。因此,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)計量數(shù)必須與ΔΗ相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔΗ也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時,其焓變與正反應(yīng)的焓變數(shù)值相等,符號相反。
(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)熱的測定
(1)實驗原理
將兩種反應(yīng)物加入儀器內(nèi)并使之迅速混合,測量反應(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)實驗注意事項:
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,則溶液中陰陽離子間相互牽制作用就大,電離度就會減少,這樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補(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,且測量時盡可能讀準(zhǔn),并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù),以提高所測溫度的
精度。
(3)實驗結(jié)論
所測得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。
(4)實驗分析
以上溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H++OH-=H2O。由于三次實驗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)的實質(zhì)是H+與OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過程中有其他物質(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)今社會的重要熱點(diǎn)問題
3、常識性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)
要點(diǎn)精講
1、燃燒熱
(1)概念:25℃,101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,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,可燃物完全燃燒時,必須生成穩(wěn)定的化合物。如果該物質(zhì)在燃燒時能生成多種燃燒產(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時的熱效應(yīng)。
(3)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫
燃燒熱是以員1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時,應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn),來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(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、流過水壩的水等;一次能源經(jīng)過加工轉(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)過億萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源,稱為非再生能源,如石油、煤、天然氣等。
(2)人類對能源利用的三個時代
①柴草能源時代:草木、人力、畜力、大陽、風(fēng)和水的動力等。
②化石能源時代:煤、石油、天然氣。
③多能源時代:核能、太陽能、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),否則過量的空氣會帶走部分熱量,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,它們都是古代動植物遺體埋在地下經(jīng)過長時間復(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;開發(fā)新能源。
3、有關(guān)燃燒熱的計算
(1)計算公式: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)計量數(shù)(應(yīng)相對應(yīng))成正比”進(jìn)行有關(guān)計算。
(4)應(yīng)用:“總過程的反應(yīng)熱值等于各分過程反應(yīng)熱之和”進(jìn)行有關(guān)計算。
4、燃燒熱和中和熱的比較
第一章7【W(wǎng)Ww.fW76.cOm 76范文網(wǎng)】
第一章8
三、化學(xué)反應(yīng)熱的計算
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題
3、學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算
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)的途徑無關(guān)。如果一個反應(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),與過程無關(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)熱計算出來。
2、反應(yīng)熱的計算
(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(同時改變正、負(fù)號);各項的系數(shù)(包括ΔΗ的數(shù)值)可以同時擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
②根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個或兩個以上的熱化學(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:計算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是設(shè)計合理的反應(yīng)過程,正確進(jìn)行已知方程式和反應(yīng)熱的加減合并。
(2)計算方法
列出方程或方程組計算求解。
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)單位書寫正確。
③計算準(zhǔn)確。
(3)進(jìn)行反應(yīng)熱計算的注意事項:
①反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)改變時,其反應(yīng)熱數(shù)值需同時做相同倍數(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)行時的反應(yīng)熱。
③正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。
④用某種物質(zhì)的燃燒熱計算反應(yīng)放出的總熱量時,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、本章知識網(wǎng)絡(luò)
第一章10第一章11
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第一章化學(xué)反應(yīng)及其能量變化專題復(fù)習(xí)
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第一節(jié)氧化還原反應(yīng)
1、氧化還原反應(yīng)的重要概念
練習(xí)1:判斷下列那些為氧化還原反應(yīng),并說出理由
IBr+H2O=HBr+HIO
KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O
NaH+H2O=NaOH+H2
CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2
5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O
氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是,
判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是。
小結(jié):氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律和有關(guān)概念可用如下式子表示:
化合價升高、失電子、變成
化合價降低、得電子、變成
氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
練習(xí):練習(xí)1中是氧化還原反應(yīng)的,請指出氧化劑,還原劑,氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
2、物質(zhì)氧化性和還原性相對強(qiáng)弱的判斷方法
(1)根據(jù)金屬活動順序進(jìn)行判斷
[說明]一般來說,越活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽離子越容易,其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難,氧化性越弱;反之,越不活潑的金屬,失電子氧化成金屬陽離子越難,其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易,氧化性越強(qiáng)。如Cu2++2e→Cu遠(yuǎn)比Na++e→Na容易,即氧化性Cu2+Na+,還原性NaCu
(2)根據(jù)非金屬活動順序進(jìn)行判斷
(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生規(guī)律判斷
氧化還原反應(yīng)發(fā)生規(guī)律可用如下式子表示:
化合價升高、失電子、變成
化合價降低、得電子、變成
氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化性:反應(yīng)物中的強(qiáng)氧化劑,生成物中的弱氧化劑
還原性:反應(yīng)物中的強(qiáng)還原劑,生成物中的弱述原劑
例:已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+C12=2FeCl3
由①知,氧化性Fe3+I2,由②知,氧化性C12Fe3+,綜合①②結(jié)論,可知氧化性Cl2Fe3+
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)條件的不同進(jìn)行判斷
如:Mn02十4HCl(濃)?MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04十16HCl(濃)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加熱),可判斷氧化性KMn04Mn02
(5)根據(jù)被氧化或被還原的程度的不同進(jìn)行判斷
Cu十C12?CuCl2
2Cu+S?Cu2S
C12可把Cu氧化到Cu(+2價),而S只能把Cu氧化到Cu(+1價),這說明氧化性Cl2S
(6)根據(jù)元素周期表判斷
①對同一周期金屬而言,從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱,其還原性也依次減弱。
②對同主族的金屬和非金屬可按上述方法分析。
3、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
(1)表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律
當(dāng)元素具有可變化合價時,一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性,處于最低價態(tài)時只具有原性,處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原姓。如:濃H2SO4的S只具有氧化性,H2S中的S只具有還原性,單質(zhì)S既具有氧化性又具有還原性。
(2)性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律
在氧化還原反應(yīng)中,強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑=弱氧化劑(氧化產(chǎn)物)+弱還原劑(還原產(chǎn)物),即氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物強(qiáng),還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強(qiáng)。如由反應(yīng)2FeCl3+2KI=2FeC3+2KCl+I2可知,F(xiàn)eCl3的氧化性比I2強(qiáng),KI的還原性比FeCl2強(qiáng)。
一般來說,含有同種元素不同價態(tài)的物質(zhì),價態(tài)越高氧化性越強(qiáng)(氯的含氧酸除外),價態(tài)越低還原性越強(qiáng)。如氧化性:濃H2SO4,S02(H2S03),S;還原性:H2SSSO2。
在金屬活動性順序表中,從左到右單質(zhì)的還原性逐漸減弱,陽離子(鐵指Fe2+)的氧化性逐漸增強(qiáng)。
(3)反應(yīng)先后規(guī)律
同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被氧化的是還原性較強(qiáng)的物質(zhì);同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被還原的是氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。如:將Cl2通人物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI的混合液中,C12首先與NaI反應(yīng);將過量鐵粉加入到物質(zhì)的量濃度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中,F(xiàn)e首先與Fe3+反應(yīng)。FeBr2中通入Cl2,HBr和H2SO3中通入Cl2
(4)價態(tài)歸中規(guī)律
含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)問發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+低價一中間價”,而不會出現(xiàn)交錯現(xiàn)象。
-5e-
+5e-
-6e-
+6e-
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O而不是KClO3+2HCl=KCl+3Cl2+3H2O
(5)歧化反應(yīng)規(guī)律
發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng),叫做歧化反應(yīng)。其反應(yīng)規(guī)律是:所得產(chǎn)物中,該元素一部分價態(tài)升高,一部分價態(tài)降低,即“中間價→高價+低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng),如:
Cl2十2NaOH=NaCl十NaClO十H20
5、有關(guān)計算
在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑與還原劑得失電子數(shù)相等。這是進(jìn)行氧化還原反應(yīng)計算的基本依據(jù)。
舉例:
1、在100mLFeBr2中通入Cl22.24L(STP),充分反應(yīng)后,有的Br-被氧化,則原FeBr2的濃度是多少mol·L-1(分別用電子得失相等和電解質(zhì)溶液電荷守恒來解題)
2、物質(zhì)的量相等的HBr和H2SO3溶液中,中通入0.1molCl2,結(jié)果有的Br-被氧化,求HBr的物質(zhì)的量?
有機(jī)物化合價升降的計算
(1)得氧或失氫被氧化,每得1個O原子或失去2個H原子,化合價升高2。
(2)失氧或得氫被還原,每失去1個O原子或得2個H原子,化合價降低2。
例:CH3CH20HCH3CHOCH3COOH
過程(1)是失氫,氧化過程,化合價升高1×2
過程(2)是得氧,氧化過程,化合價升高2×1
過程(3)是加氫,還原過程,化合價升高1×24
練習(xí)3
1.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2都有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強(qiáng)弱順序為Cl-Fe2+H2O2I-SO2。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()。
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O
D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
2.下列反應(yīng)中,不屬于氧化還原反應(yīng)的是()。
A.2CO+O2點(diǎn)燃2CO2B.CH4+2O2點(diǎn)燃CO2+2H2O
C.2KClO3加熱2KCl+3O2↑D.2Fe(OH)3加熱Fe2O3+3H2O
3.關(guān)于C+CO2點(diǎn)燃2CO的反應(yīng),下列說法正確的是()。
A.是化合反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng)
B.CO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C.單質(zhì)C中C的化合價升高,被還原,是氧化劑
D.CO2中C的化合價降低,被氧化,CO2是還原劑
4.R、X、Y和Z是四種元素,其常見化合價均為+2價,且X2+與單質(zhì)R不反應(yīng);
X2++Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y(jié)2++Z。這四種離子被還原成0價時表現(xiàn)的氧化性大小符合()。
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
5.化合物BrFx與水按物質(zhì)的量之比3︰5發(fā)生反應(yīng),其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣。
(1)BrFx中,x=。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:。
(3)此反應(yīng)中的氧化劑和還原劑各是什么?
氧化劑是;還原劑是。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.能正確書寫離子方程式。
知識規(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)的實質(zhì)即所有同一類型的離子之間的反應(yīng)。其書寫原則是:可溶性或微溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫離子形式,多元弱酸的酸式鹽寫成酸式根形式,其它物質(zhì)寫分子式或化學(xué)式。檢查離子方程式是否正確的三個規(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。離子共存問題應(yīng)轉(zhuǎn)化為離子之間能否反應(yīng)來考慮。
一、離子方程式
離子方程式書寫的基本規(guī)律要求。
(1)合事實:離子反應(yīng)要符合客觀事實,不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。
(2)式正確:化學(xué)式與離子符號使用正確合理。
(3)號實際:“=”“”“→”“↑”“↓”等符號符合實際。
(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)合書寫離子方程式過程中易出現(xiàn)的錯誤,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?!半x子共存”的條件是根據(jù)上述三個方面統(tǒng)籌考慮、比較、歸納整理而得出。因此解決“離子共存”問題可從離子間的反應(yīng)規(guī)律入手,逐條梳理。
2.審題時應(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.審題時還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
(1)注意溶液的酸性對離子間發(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,需要對各選項仔細(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,請寫出發(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,請寫出此步反應(yīng)的離子方程式______________________________。
解析:本題是一個“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,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:題目給出兩個重要條件:pH=1(即酸性)和無色透明,并要求找出不能共存的離子組。選項A中Ag+與Cl-不能共存,生成的AgCl不溶于HNO3(H+和NO3-),Al3+、H+都為無色,符合題意。選項B、D中的各離子雖都是無色的,但能共存于酸性溶液中,不符合題意。選項C中各離子能夠共存,且為無色,但S2-與H+不能大量共存,所以C也符合題意。
答案:AC
化學(xué)反應(yīng)與能量
南京外國語學(xué)校朱征
教學(xué)設(shè)想
1、教材分析
案例章節(jié):《普通高中標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(人教版)》必修②第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第一課時)
內(nèi)容分析
化學(xué)反應(yīng)速率是對教材前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和完善,化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)也為后面反應(yīng)限度知識奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)教材從日常生活中學(xué)生熟悉的化學(xué)現(xiàn)象入手,引出反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上通過實驗探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
教學(xué)方法
問題教學(xué)、分組協(xié)作學(xué)習(xí)、實驗探究
2、教學(xué)思路與設(shè)計
學(xué)生通過一年多的化學(xué)學(xué)習(xí),了解到不同的化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢,同一個化學(xué)反應(yīng)在不同的外界條件影響下也可能速率不同,而且基本上能夠用微粒的觀點(diǎn)加以解釋。本課時選擇濃度這一影響因素為載體,教會學(xué)生從定性、定量的角度設(shè)計實驗比較反應(yīng)快慢的方法,在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和小組合作意識,掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)做出解釋的化學(xué)問題的研究方法。
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生在整章學(xué)完之后,僅記住書本上幾個具體的實驗,而今后遇到新問題,很難獨(dú)立設(shè)計實驗進(jìn)行探究?!笆谌艘贼~,不如授人以漁”。如何在這節(jié)課上,調(diào)動學(xué)生的思維,從已有知識中搜索相關(guān)信息,總結(jié)、歸納出一些可行的比較反應(yīng)速率的方法是這節(jié)課的關(guān)鍵。因此用“影響反應(yīng)速率的外部因素有哪些?”“借助哪些實驗現(xiàn)象可以幫助我們比較反應(yīng)的快慢?”“設(shè)計實驗獲取數(shù)據(jù),定量的比較反應(yīng)的快慢?”三個層層深入的討論題貫穿這節(jié)課,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究的方法的習(xí)得,而不僅僅是知識本身。
一、教學(xué)目標(biāo)分析
知識與技能:了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素;了解常用的比較反應(yīng)快慢的簡便方法;通過實驗認(rèn)識到濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并能以粒子的觀點(diǎn)初步解釋。
過程與方法:能夠設(shè)計簡單實驗方法測定濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而形成一個由簡單到復(fù)雜、宏觀到微觀、定性到定量的科學(xué)探究過程。
情感態(tài)度與價值觀:能體會到實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段,培養(yǎng)科學(xué)探究意識和實事求是的科學(xué)精神。
二、教學(xué)內(nèi)容分析
設(shè)問質(zhì)疑、呈示目標(biāo)——筆者通過展示真實的圖片(牛奶和咸水鴨的外包裝),引出教學(xué)任務(wù)(化學(xué)反應(yīng)速率),將學(xué)生的注意力都吸引到學(xué)習(xí)任務(wù)中來。通過溫度條件的不同保存時間不同,使學(xué)生對此產(chǎn)生困惑(好奇)并對學(xué)習(xí)活動產(chǎn)生積極的興趣和動機(jī)。當(dāng)學(xué)生提出可能是溫度影響了食品變質(zhì)這樣一個過程的速率時,筆者及時給予肯定,并馬上提出“影響反應(yīng)速率的因素還有哪些?”,激發(fā)學(xué)生的思考,導(dǎo)入下一個環(huán)節(jié)。
互動交流——教師是學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)者,是善于歸納問題的指導(dǎo)者,更是教學(xué)活動的調(diào)節(jié)者和組織者。策劃好個別研究與集體討論的步驟、節(jié)奏和深廣度,在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新精神,學(xué)生在問題情境中去“發(fā)現(xiàn)”問題,提出解決方案,從探究和討論中掌握知識,獲得發(fā)展。教師適時的激發(fā)學(xué)生的思考,讓問題的討論環(huán)環(huán)相扣,步步深入。
實驗探究——這是引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實踐出真知。本節(jié)課采用引導(dǎo)-發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗(鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng)),去觀察、分析、研究,從而“發(fā)現(xiàn)”知識,探究規(guī)律;從生活實際中發(fā)現(xiàn)問題(牛奶、咸水鴨的外包裝),通過設(shè)計,用實驗去探究,用數(shù)據(jù)去分析,再用理論去論證,從而使問題獲得解決。
得出結(jié)論——學(xué)生通過親身經(jīng)歷的科學(xué)探究活動,在教師的引導(dǎo)下,得到正確的結(jié)論。以此為基礎(chǔ),構(gòu)建數(shù)學(xué)圖像分析問題(學(xué)生根據(jù)測得數(shù)據(jù),繪制表格)。教師幫助學(xué)生將在探究階段所構(gòu)建的陳述性知識重新組織成有利于運(yùn)用的程序性知識形式(師生共同歸納總結(jié),把一般性知識概括成),建立并加強(qiáng)其與其他知識之間的聯(lián)系,以便于將來的提取和使用。
總結(jié)與反思——在這節(jié)探究課的最后,教師和學(xué)生一起進(jìn)行總結(jié)與反思??偨Y(jié)從兩方面進(jìn)行:一方面是學(xué)生在完成一階段的探究活動后,反思這節(jié)課所做實驗的嚴(yán)密性,還有哪些方面有待解決,比如,學(xué)生在探究實驗結(jié)束之后,反思實驗過程中,手握反應(yīng)試管,會導(dǎo)致反應(yīng)溫度變化,影響實驗結(jié)果。另一方面,教師依據(jù)整節(jié)課的環(huán)節(jié),結(jié)合教材對全課及探究過程進(jìn)行總結(jié)。
本節(jié)課采用模塊化的結(jié)構(gòu),以六個模塊構(gòu)成整體,逐層深入展開問題。
三、--流程(見下表)
模塊一影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
引入:為什么不同溫度,牛奶、鹽水鴨等食品的保值期不同?
聚焦問題情景
激發(fā)學(xué)生興趣
提問:舉例說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素有哪些?
小組討論、舉例
引入正題
師生共同歸納影響因素
1、催化劑(雙氧水的分解)
2、濃度(蠟燭在空氣和氧氣燃燒)
3、表面積(碳酸鈣與鹽酸反應(yīng))
4、溫度(金屬的氧化)
……
激活學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生
模塊二如何定性地比較反應(yīng)快慢
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
選擇濃度進(jìn)行探究
提問:在探究濃度對反應(yīng)速率影響時,借助哪些現(xiàn)象可以比較反應(yīng)速度的快慢?
小組討論、舉例并總結(jié)在日常生活和化學(xué)實驗過程中觀察化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢的方法
化學(xué)反應(yīng)速率的定性觀察
引導(dǎo)學(xué)生、拓寬思路
歸納總結(jié):氣泡多少,沉淀快慢,固體消失快慢,溫度變化,顏色變化……
為后面引出定量實驗做鋪墊
總結(jié):比較反應(yīng)的快慢,一般比較反應(yīng)物消耗的快慢或者生成物增加的快慢。
內(nèi)化、概括、建立概念體系
模塊三如何定量地比較反應(yīng)快慢
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
給予及時的評價和啟發(fā)
小組討論、交流:
針對鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng),如何設(shè)計實驗,通過數(shù)據(jù),定量地比較反應(yīng)的快慢?
思考、討論、匯報
1、測定單位時間內(nèi)生成氫氣的體積
2、測定鎂條消耗所需時間長短
3、測定密閉容器內(nèi)氣壓增加的快慢
4、測定敞開體系質(zhì)量減少的快慢
……
培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散能力與知識遷移運(yùn)用能力
學(xué)生討論、交流,提出疑問
密閉容器內(nèi)氣壓增加的快慢實驗演示(利用數(shù)據(jù)采集技術(shù))
及時鞏固
小結(jié)學(xué)生方案
歸納常用實驗方法
①體系質(zhì)量變化
②生成氣體體積
③生成沉淀的量
……
提高知識的可利用性,將陳述性知識組織成程序性知識。
模塊四實驗探究
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
給出實驗步驟方法
學(xué)生分組分工完成實驗探究,記錄數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)。
利用所得數(shù)據(jù),繪制曲線。
培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力、合作意識與數(shù)據(jù)分析處理能力
適時點(diǎn)評
學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行數(shù)據(jù)匯報
模塊五從微觀角度解釋
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
提問:如何從微粒的角度解釋這一結(jié)果?
學(xué)生積極思考
由宏觀到微觀,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)本質(zhì)的科學(xué)探究方法
提問:還有什么因素會影響反應(yīng)物微粒的碰撞幾率?
思考、回答
演示Flash動畫
觀看、思考
多媒體輔助教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對微觀粒子的理解
模塊六評價與反思
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
本實驗中忽略了什么因素的影響?
學(xué)生回答
培養(yǎng)學(xué)生思考問題的嚴(yán)密性與實驗評價能力
對學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價
集中注意,傾聽
適時的評價強(qiáng)化學(xué)生參與的主動性
教后反思:
1、小組協(xié)作學(xué)習(xí),積極參與問題解決過程
引導(dǎo)-發(fā)現(xiàn)探究教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與,學(xué)習(xí)任務(wù)主要是通過學(xué)生自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)完成的。本節(jié)課采用小組協(xié)作的形式,一般由4人組成,各小組按照探究活動進(jìn)行分工(記錄、掐表、搭建儀器、操作),由小組成員共同完成一個研究課題。在探究過程中,小組成員既有分工,又有合作。學(xué)生要積極主動地利用各種信息工具獲取、分析、處理信息,并在活動中學(xué)會與人交流、合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
2、發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)
傳統(tǒng)課上,老師的演示實驗或是學(xué)生實驗其實變成了驗證性的實驗。而筆者在英國進(jìn)修期間,留意到英國中學(xué)在處理這一部分內(nèi)容時,首先通過計算機(jī)輔助手段讓學(xué)生了解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中的微粒碰撞理論,然后在具體研究每一種因素時,都是采用學(xué)生實驗得出結(jié)論,再嘗試用碰撞理論解釋,最后遷移運(yùn)用。這樣一種方式是一種真正的探究模式,學(xué)生從實驗中形象的感知,再從理論中抽象的概括,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
教師從學(xué)科領(lǐng)域和現(xiàn)實生活中選擇主題,創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境,運(yùn)用類似科學(xué)研究的辦法,使學(xué)生主動探究問題,獲得知識、技能、情感、態(tài)度的發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的提高。通過實驗之后的反思,培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)密性,并對物質(zhì)探究由定性到定量,由宏觀到微觀的科學(xué)認(rèn)識方法。
3、充分利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)
數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有方便、精確、細(xì)微化等優(yōu)勢,解決傳統(tǒng)實驗技術(shù)方法無法進(jìn)行的或無法顯示的實驗或無法處理數(shù)據(jù)的實驗,充分挖掘化學(xué)實驗的資源價值,提高實驗的探索性,使信息技術(shù)從學(xué)習(xí)對象轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)工具。例如,密閉容器內(nèi)氣壓增加快慢的實驗。利用計算機(jī)開發(fā)和控制化學(xué)演示實驗過程,利用數(shù)、模轉(zhuǎn)換技術(shù)和傳感器使數(shù)字采集、分析和報告自動化、科學(xué)化,提高了演示實驗效果和水平,為化學(xué)實驗提供了一種新的計算機(jī)輔助教學(xué)模式。
運(yùn)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)不僅是改進(jìn)教學(xué)的手段,而是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,開拓了學(xué)生的視野,大大擴(kuò)展了學(xué)生思考設(shè)計實驗方案的空間。進(jìn)而促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),引發(fā)化學(xué)教學(xué)模式變革,為培養(yǎng)信息時代的接班人開辟了新的途徑。
4、現(xiàn)代教學(xué)媒體與傳統(tǒng)板書有機(jī)結(jié)合
現(xiàn)代教學(xué)媒體(Flash動畫、PowerPoint)能把文字、聲音、圖像、動畫等傳媒集于一體,具有促思,激趣,高效等功能。吸引學(xué)生的注意,在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)教學(xué)中,充分利用多媒體手段可以收到事半功倍的效果。但傳統(tǒng)的教學(xué)手段板書,也有著不可替代的作用,在教師提問、學(xué)生回答的過程中,教師的板書有助于學(xué)生傾聽已有意見,在此基礎(chǔ)上,發(fā)表自己的觀點(diǎn),師生共同完成教學(xué)過程。
高二化學(xué)第一章《化學(xué)反應(yīng)原理》復(fù)習(xí)提綱
高二化學(xué)第一章《化學(xué)反應(yīng)原理》復(fù)習(xí)提綱
第一章
第一節(jié)焓變與反應(yīng)熱
一、焓變與反應(yīng)熱
1.反應(yīng)熱:一定溫度下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),所吸收或釋放的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。
理解反應(yīng)熱應(yīng)注意幾點(diǎn):
單位:kJ/mol或kJ?mol-1
描述的對象:化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化
測定條件:一定條件(溫度、壓強(qiáng))下
概念適用范圍:任何反應(yīng);反應(yīng)熱的測量儀器叫量熱計.
2.焓:用于描述物質(zhì)內(nèi)能的物理量。用H表示。
3.物質(zhì)不同,內(nèi)能不同,焓(H)的值也不同。所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)發(fā)生變化時,焓(H)也在變化,物質(zhì)焓(H)的變化稱為化學(xué)反應(yīng)中的焓變。用△H表示。單位:kJ/mol或kJ?mol-1.(mol-1表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的系數(shù)相同.)
△H=H(反應(yīng)物)-H(生成物)
4.反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系:若反應(yīng)在恒溫、恒壓(敞口容器)的條件下進(jìn)行,此時,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變。高中化學(xué)一般認(rèn)為:反應(yīng)熱=焓變。
5.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的兩種形式:
當(dāng)?H為“-”(△H0)時,為放熱反應(yīng)
當(dāng)?H為“+”(△H0)時,為吸熱反應(yīng)
記?。赫?fù)放
反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因(從微觀或宏觀兩個角度認(rèn)識)
(1)從鍵能的變化來認(rèn)識
①化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成;
②舊鍵斷裂需要能量,新鍵形成會能量。
③放熱反應(yīng):反應(yīng)物斷鍵時吸收的能量<生成物成鍵時釋放的能量△H為“—”或△H0
吸熱反應(yīng):反應(yīng)物斷鍵時吸收的能量>生成物成鍵時釋放的能量△H為“+”或△H0
④ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能
例析:實驗測得有如下鍵能數(shù)據(jù):H-H436kJ/mol;Cl-Cl243kJ/mol;H-Cl431kJ/mol
又知1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量,從微觀角度應(yīng)如何解釋?
(2)從內(nèi)能的變化來認(rèn)識:
①反應(yīng)物的總能量高,生成物的總能量低,當(dāng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時,反應(yīng)體系能量降低,反應(yīng)放熱
《化學(xué)反應(yīng)原理》中段考試復(fù)習(xí)提綱(有些表格圖片貼不上,稍后整理)-韓東輝化學(xué)教育在線-韓東輝化學(xué)教育在線
△H=∑E生成物—∑E反應(yīng)ΔH<0
②反應(yīng)物的總能量低,生成物的總能量高,當(dāng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時,反應(yīng)體系能量升高
,反應(yīng)吸熱
注意:①加熱是反應(yīng)的條件,與反應(yīng)吸放熱無直接關(guān)系
②反應(yīng)熱由化學(xué)鍵破壞與形成過程中吸收和放出的能量決定
③溫度決定物質(zhì)的存在狀態(tài)影響物質(zhì)的鍵能,反應(yīng)熱與外界條件有關(guān).
《化學(xué)反應(yīng)原理》中段考試復(fù)習(xí)提綱(有些表格圖片貼不上,稍后整理)-韓東輝化學(xué)教育在線-韓東輝化學(xué)教育在線
△H=∑E生成物—∑E反應(yīng)物ΔH>0
二、熱化學(xué)方程式的書寫
表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。
(1)書寫熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng),而常溫、常壓可以不注明,即不注明則是常溫、常壓。
為何要注明外在條件?
反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。
常溫、常壓指101kPa和25℃。
(2)標(biāo)出了反應(yīng)物與生成物的狀態(tài):
固體一s液體一l氣體一g
為何要注明各物質(zhì)的狀態(tài)?
物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。
(3)寫出了反應(yīng)熱,還注明了“+”,“-”(正吸負(fù)放)
(4)方程式中的計量系數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。
反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么?
熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù),表示對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量。
在方程式中?H它表示了什么意義?
△H(kJ/mol)它表示每摩爾反應(yīng)所放出的熱量。
△H的值與什么有關(guān)系?
△H它的值與方程式中的計量系數(shù)有關(guān),即對于相同的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其△H不同。
第二節(jié)燃燒熱能源
一、燃燒熱
定義:在25℃,101kPa時,lmol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫
做該物質(zhì)的燃燒熱。單位:kJ/mol。
物質(zhì)燃燒放出的熱=該物質(zhì)的量X該物質(zhì)的燃燒熱
概念要點(diǎn):
(1)在25℃,101kPa時,生成穩(wěn)定的化合物。
(2)燃燒熱通常是由實驗測得的。
(3)可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。
(4)計算燃燒熱時,熱化學(xué)方程式的系數(shù)常以分?jǐn)?shù)表示。
二、中和熱
1.定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O,這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。
概念分析:
(1)條件:稀溶液。
(2)反應(yīng)物:酸與堿。(中學(xué)階段,只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱)
(3)生成物及其物質(zhì)的量:1molH+與1molOH-反應(yīng)生成1molH2O。
(4)放出的熱量:57.3kJ/mol
三、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
1.我們利用什么原理來測定酸、堿反應(yīng)的反應(yīng)熱(也稱中和熱)呢?
Q=mcΔt?①
Q:中和反應(yīng)放出的熱量。
m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。
c:反應(yīng)混合液的比熱容。
Δt:反應(yīng)前后溶液溫度的差值。
m的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和,測出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可;c需要查閱,Δt可用溫度計測出反應(yīng)前后的溫度相減得到。
酸、堿反應(yīng)時,我們用的是它的稀溶液,它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到?
量出它們的體積,再乘以它們的密度即可。
Q=(V酸ρ酸+V堿ρ堿)·c·(t2-t1)②
本實驗中,我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL,它們的濃度分別為0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液,且為了計算簡便,我們近似地認(rèn)為,所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3,且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/(g·℃)
已知V酸=V堿=50mL。
c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/L。
ρ酸=ρ堿=1g/cm3
c=4.18J/(g·℃)
請把以上數(shù)據(jù)代入式②,得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。得出結(jié)果。
Q=0.418(t2-t1)kJ③
③式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱?是中和熱嗎?為什么?
③式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱,因為反應(yīng)熱是有正負(fù)的,中和反應(yīng)放熱,故其ΔH為“-”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱,而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025mol,故③式表示的也不是中和熱。
該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢?
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實驗儀器與藥品:
大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。
0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液
實驗步驟:
1.在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如下圖所示。
問:大、小燒杯放置時,為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?對此裝置,你有何更好的建議?
兩杯口相平,可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán),從而減少熱量損失;填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置(如保溫杯)會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。
2.用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。
問:溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈?沖洗后的溶液能否倒入小燒杯?為什么?
因為該溫度計還要用來測堿液的溫度,若不沖洗,溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失,故要沖洗干凈;沖洗后的溶液不能倒入小燒杯,若倒入,會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加,而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。
3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫度,記入下表。
問:酸、堿混合時,為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?
因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱,若動作遲緩,將會使熱量損失而使誤差增大。
4.把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。
問:實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量?若用HCl過量行嗎?
為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.55mol/LNaOH溶液,使堿稍稍過量。若使鹽酸過量,亦可。
5.重復(fù)實驗兩次,取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。
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你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol,若不是,分析產(chǎn)生誤差的原因。
可能的原因有:
①量取溶液的體積有誤差(測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計算,若實際量取時,多于50mL或小于50mL都會造成誤差)
②溫度計的讀數(shù)有誤。
③實驗過程中有液體灑在外面。
④混合酸、堿溶液時,動作緩慢,導(dǎo)致實驗誤差。
⑤隔熱操作不到位,致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。
⑥測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差。
問:本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸,所測結(jié)果是否會有所變化?為什么?
會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì),其電離時要吸熱,故將使測得結(jié)果偏小。
問:若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?
否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量,其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān),故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同(若所有操作都準(zhǔn)確無誤,且無熱量損失,則二者結(jié)果相同)。
四、燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系
燃燒熱
中和熱
相同點(diǎn)
能量變化
放熱反應(yīng)
△H
△H<0
不同點(diǎn)
反應(yīng)物的量
可燃物為1mol
(O2的量不限)
可能多種情況
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反應(yīng)熱的含義
1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量;不同反應(yīng)物,燃燒熱不同。
生成1molH2O時放出的熱量;不同反應(yīng)物的中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol。
二.能源
1.定義:能源就是能提供能量的自然資源,它包括化石燃料
(煤,石油,天然氣),陽光,風(fēng)力,流水,朝汐以及柴草等.
2.能源的分類
分類標(biāo)準(zhǔn)
類別
定義
舉例
按轉(zhuǎn)換
過程分
一次能源
從自然界直接取得的自然資源
煤、原油、天然氣等化石能源,水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能
二次能源
一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源
各種石油制品、煤氣、蒸汽、電力、氫能、沼氣等
按性質(zhì)分
可再生
能源
可持續(xù)再生,永遠(yuǎn)利用的一次能源
風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、太陽能、潮汐能等
不可再
生能源
經(jīng)過億萬年形成的短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源
石油、煤、天然氣等化石能源,核能
按利用
歷史分
常規(guī)能源
在一定歷史時期和科技水平下,已被人們廣泛利用的能源
石油、煤、天然氣、水能、生物質(zhì)能等
新能源
隨著科技的發(fā)展,才開始被人類用先進(jìn)的方法加以利用的古老能源及新發(fā)展的利用先進(jìn)技術(shù)所獲得的能源
地?zé)崮?、氫能、核能、風(fēng)能、太陽能、海洋能等
3.中國現(xiàn)在的能源構(gòu)成
煤:76.2%;石油:16.6%;水電:5.1%;天然氣:2.1%
4.我國目前的能源利用狀況
①目前使用最多的能源是化石能源,但它有限、不再生,開采、運(yùn)輸、加工、利用效率都很低;
②煤作燃料浪費(fèi)大,可用清潔煤技術(shù),液化,汽化,煙氣除塵,脫硫防污染,或做深加工,作化工原料;
5.能源危機(jī)的解決辦法
①開源節(jié)流,提高利用效率;
②開發(fā)新能源;
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算
1.蓋斯定律:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同.換句話說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)
因為有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢,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),這給測定反應(yīng)熱造成了困難.此時如果應(yīng)用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來.