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基本概念热化学第1页,共83页,2023年,2月20日,星期一§1、物质的组成、性质和分类第2页,共83页,2023年,2月20日,星期一原子分子阴阳离子得失电子元素离子化合物单质共价化合物不同种元素原子直接构成同种元素原子不同种元素原子同种元素原子直接构成游离态化合态微观宏
观一.物质的组成第3页,共83页,2023年,2月20日,星期一说明:(1)游离态和化合态是元素在自然界中的两种存在形态,单质形式存在的为元素游离态,以化合物形式存在的为元素化合态;碱金属、卤素、Si等元素在自然界中不存在游离态。(2)原子、离子、分子是构成物质的三种基本粒子。①由分子构成的物质:一些非金属单质;气态氢化物;含氧酸;多数有机物②由原子构成的物质:
晶体Si;金刚石;石墨;晶体SiO2;③由离子构成的物质:多数盐;强碱;活泼金属氧化物。第4页,共83页,2023年,2月20日,星期一二.物质的分类物质纯净物混合物化合物单质金属非金属无机物有机物氢化物氧化物酸碱盐空气、水煤气、漂白粉等分散系(溶液、胶体、浊液)第5页,共83页,2023年,2月20日,星期一氧化物、酸、碱、盐的常见分类定义分类实例氧化物由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物金属氧化物Na2O2、CaO等非金属氧化物CO2、NO2、NO等酸性氧化物CO2、SO2等碱性氧化物Na2O、CuO等两性氧化物Al2O3过氧化物Na2O2、H2O2等酸在溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物含氧酸H2SO4等无氧酸HCl、HBr等强酸H2SO4、HCl、HBr等弱酸HClO、CH3COOH等一元酸HNO3、HCl等多元酸H2SO4、H3PO4等氧化性酸HClO、HNO3等非氧化性酸HCl、HBr等挥发性酸HCl、HNO3等难挥发酸H2SO4、H3PO4等第6页,共83页,2023年,2月20日,星期一碱在溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物强碱NaOH等弱碱NH3·H2O等两性氢氧化物Al(OH)3等一元碱KOH等多元碱Ba(OH)2等可溶性碱NaOH等不溶性碱Cu(OH)2等盐由金属阳离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物正盐Na2SO4等酸式盐NaHCO3等碱式盐Cu2(OH)2CO3复盐KAl(SO4)2氧化物、酸、碱、盐的常见分类第7页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用,近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于
A.无机物B.有机物C.盐类D.非金属单质【练习】(10石景山期末)非金属氧化物采用不同的分类方法可分为不同的类别,从某种意义将N2O5、SO3、CO2、Cl2O7等归为一类。则下列氧化物与它们属于同一类的是A.COB.NO2
C.SO2D.NO第8页,共83页,2023年,2月20日,星期一纯净物与混合物比较纯净物混合物①由相同分子构成②由同种物质组成③具有固定的组成④具有固定的熔、沸点,各组成元素失去其游离态的性质①由不同分子构成②由不同种物质混合而成③没有固定的组成④没有固定的熔、沸点,各组成物质保持其原有的性质第9页,共83页,2023年,2月20日,星期一需要深入了解的一些问题:1、只有一种元素组成的物质一定是纯净物吗?由多种元素组成的物质一定是混合物吗?2、非金属氧化物都是酸性氧化物吗?酸性氧化物都是非金属氧化物吗?3、金属氧化物都是碱性氧化物吗?碱性氧化物都是金属氧化物吗?第10页,共83页,2023年,2月20日,星期一
常见的混合物名称
主要成分的化学式名称主要成分的化学式磁铁矿Fe3O4硅藻土SiO2漂粉精Ca(ClO)2铁锈Fe2O3·nH2O漂白粉Ca(ClO)2、CaCl2石灰石CaCO3
碱石灰CaO、NaOH硅胶SiO2·nH2O水煤气CO、H2水玻璃Na2SiO3焦炉气H2、CH4、CO、C2H4玻璃Na2SiO3·
CaSiO3·
SiO2石英砂SiO2硫铁矿FeS2水泥3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3
铝土矿Al2O3Fe2O3SiO2第11页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】材料与化学密切相关,表中对应系错误的是材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅第12页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列各组物质中,前者是纯净物,后者是混合物的是
A.水煤气、铝热剂
B.盐酸、水泥C.胆矾、漂白粉D.石油、含铁70%的氧化铁第13页,共83页,2023年,2月20日,星期一物理变化化学变化特征无新物质生产有新物质生成本质可能有化学键断裂无新化学键的形成有旧化学键的断裂与新化学键的形成现象大小、形状、形态的改变发光、发热、变色等典型实例升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、胶体聚沉、焰色反应、电离、电泳等。裂化、裂解、炭化、干馏、脱水、蛋白质变性、水解同素异形体转化、电解、熔融盐或盐溶液导电等。三.物质的变化第14页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列过程不涉及化学变化的是()A.甘油加水作护肤剂
B.用明矾净化水C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹第15页,共83页,2023年,2月20日,星期一【练习】(08广东卷)在下列变化过程中,只发生物理变化的是()A.荔枝酿酒 B.酸雨侵蚀建筑物C.空气液化制取氮气 D.生石灰遇水成为熟石灰第16页,共83页,2023年,2月20日,星期一
§2、化学用语第17页,共83页,2023年,2月20日,星期一一.各种常见符号化学用语要求或注意事项实例元素符号要求会写常见主族元素、零族及几种常见的过渡元素的符号Na、Fe、Cr、Mn等离子符号略OH-、Al3+、NH4+核素符号
XA=N+Z价标符号提醒学生化合价要标在元素上方,不要与离子符号混淆
Cl原子(离子)结构示意图要求学生会写短周期元素的原子(或离子结构示意图)
略ZA-1第18页,共83页,2023年,2月20日,星期一二.各种式定义实例化学式用元素符号表示物质组成的式子NaCl、H2O2分子式用元素符号表示分子组成的式子CO2、Cl2、C2H6O实验式(最简式)用元素符号表示混合物原子个数最简整数比的式子苯:CH乙酸:CH2O结构式用一根短线表示一对共用电子对,用元素符号和短线表示分子组成以及分子中各原子的排列顺序和结合方式的式子。H2O2:H-O-O-H结构简式简化的结构式乙酸:CH3COOH电子式用“·”或“×”表示原子最外层电子的式子第19页,共83页,2023年,2月20日,星期一教学中的注意事项1、分子式与化学式的区别;强调只有由分子构成的物质才有分子式。2、苯环和环烃的结构简式可以写成键线式3、注意阴离子和复杂阳离子(如NH4+、CH3+)电子式的书写4、掌握下列微粒电子式的书写:H2、N2、Cl2、HX、H2O(H2S)、NH3、CCl4、CO2、H2O2、HClO、-OH、-CH3、NaCl、Na2O2、NaOH、Na2O(Na2S)、MgO、MgCl2、NH4Cl、CaC2。第20页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列化学用语使用不正确的是A.氟化钠的电子式:
B.纯碱的化学式为Na2CO3
C.聚乙烯的结构简式为CH2=CH2D.高氯酸(HCIO4)中氯元素的化合价为+7第21页,共83页,2023年,2月20日,星期一三.化合价元素化合价的一般规律主族元素的最高正化合价=主族族序数=最外层电子数(除O、F)主族元素负化合价=最外层电子数-8(除去氢元素与金属)单质中元素化合价为0在化合物中元素化合价的代数和为0化合价的变化是氧化还原反应的特征;根据化合价的变化,可以求出得失电子数第22页,共83页,2023年,2月20日,星期一
1、判断主族元素的负化合价时,Xm-形式的离子中X的化合价往往是该元素的最低价,而XaBbm-形式的离子中X的化合价一般不是其最低价。2、在化合物中,氢元素的化合价一般为+1价,与金属化合时为-1价,此时化合物为离子化合物,有强还原性。复习化合价时的注意事项第23页,共83页,2023年,2月20日,星期一四.反应(电离)表示式书写需尊重事实,要配平,注明反应条件,气体、沉淀要标出符号。书写盐类水解的方程式时要写可逆号,一般不写“↓”“↑”符号,多元弱酸盐的水解要分步。CO32-+H2OHCO3-+OH-3、热化学方程式2、化学方程式要注明聚集状态;表明反应放出或吸收的热量,放热反应∆H<0,吸热反应∆H>0;系数可以是小数。1、质量守恒定律它是书写化学方程式等反应表示式的依据第24页,共83页,2023年,2月20日,星期一4、离子方程式拆成离子的规则:完全电离且溶于水的化合物(强酸、强碱、易溶盐)配平规则:同时满足质量守恒、电荷守恒、得失电子数目守恒。第25页,共83页,2023年,2月20日,星期一离子方程式书写的常见错误①忽视物质性质二氧气硫通入漂白粉溶液:2ClO-+Ca2++SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO②拆分错误碳酸钙溶解在醋酸中:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O③不符合三个守恒酸性高锰酸钾溶液加入H2O2:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O④忽视反应物之间的量的关系碳酸氢钙溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液:OH-+Ca2++HCO3-=CaCO3↓+H2O第26页,共83页,2023年,2月20日,星期一中学中常见与用量有关的离子方程式酸式盐与碱(如碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钙);氯气与溴化亚铁;CO2(SO2)与NaOH溶液;明矾与Ba(OH)2;Al3+与OH-;铁与稀硝酸;部分多元弱酸盐与H+(如碳酸钠与盐酸)等。需特别注意:有些反应表面看似乎与反应物用量有关,但实际无关。如:苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳错写成:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+CO32-第27页,共83页,2023年,2月20日,星期一5、电离方程式注意若电解质的电离写可逆符号;多元弱酸的电离要分步;注意一些伪水解方程式实为电离的方程。CH3COOH+H2O=CH3COO-+H3O+6、电极反应式表示原电池或电解池中电极反应的式子。正极、阴极发生还原反应;负极、阳极发生氧化反应。如:吸氧腐蚀的正极:O2+4e-+2H2O=4OH-;电解氯化铜的阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
第28页,共83页,2023年,2月20日,星期一7、电子式表示形成化合物的过程只掌握少数简单的即可,如NaCl、HCl、H2O、NH3、Na2O、MgCl2等第29页,共83页,2023年,2月20日,星期一【练习】下列化学用语的表示中,不正确的是A、NaHCO3的电离方程式:
NaHCO3=Na++HCO3-B、苯的实验式:CHC、氢离子(H+)的结构示意图+1D、甲酸乙酯的结构简式:HC-O-OC2H5第30页,共83页,2023年,2月20日,星期一§3溶液第31页,共83页,2023年,2月20日,星期一浊液溶
液胶
体定义固体小颗粒
小液滴悬浮悬浮于液体
于液体一种或几种物质分散到另一种物质形成均一稳定混合物分散质微粒直径在10-9~10-7之间的分散系特点不稳定,不均一,久置分层稳定、均一稳定、均一本质差别分散质微粒直径>10-7m分散质微粒直径<10-9m分散质微粒直径在10-9~10-7能否透过滤纸悬浊液不能能能能否透过半透膜不能能能1、三类分散系的特点有丁达尔现象第32页,共83页,2023年,2月20日,星期一2、胶体性质胶体:分散质粒子直径1~100nm的分散系胶体分类:固溶胶、液溶胶、气溶胶胶体性质:丁达尔现象;介稳性;渗析与盐析第33页,共83页,2023年,2月20日,星期一饱和FeCl3溶液加到沸水中煮沸即得,利用了盐类水解原理制得
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+Fe(OH)3胶体的制备方法第34页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列说法错误的是()
A、将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可以得到蓝色液体,该液体不能产生丁达尔现象B、牛油与NaOH溶液共煮,向反应后的体系中加入食盐会析出固体C、烟、云、雾也属于胶体分散系D、向沸水中滴加FeCl3溶液,再加热煮沸,可以值得Fe(OH)3胶体A第35页,共83页,2023年,2月20日,星期一4、溶质的质量分数溶质的质量分数(w)=
饱和溶液质量分数=
第36页,共83页,2023年,2月20日,星期一5、溶解度曲线表示溶解度随温度变化情况;线上的任一点表示溶质在某温度下的溶解度;线上方的点表示过饱和溶液;线下方的点表示不饱和溶液;交点表示不同溶质在某温度下溶解度相同。6、溶解度计算的基本公式第37页,共83页,2023年,2月20日,星期一C.60℃时,200g水中溶解80gCuSO4,溶液达到饱和,当降温至30℃,可析出30gCuSO4晶体D.30℃时,将35gKNO3和35gNaCl同时溶于100g水中,将溶液蒸发时,首先析出的是NaCl晶体【例题】下图是几种盐的溶解度曲线,下列说法正确的是A.40℃时,将35gNaCl溶于100g水中,降温至0℃,有NaCl晶体析出B.20℃时,KNO3饱和溶液的质量分数是31.6%第38页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液的沸点最高的是A.0.01mol/L的蔗糖溶液
B.0.01mol/L的CaCl2溶液C.0.02mol/L的NaCl溶液
D.0.02mol/L的CH3OOH溶液
第39页,共83页,2023年,2月20日,星期一§4化学中常用计量第40页,共83页,2023年,2月20日,星期一一.相对原子质量、相对分子质量1、相对原子质量(1)核素的相对原子质量(设1个12C的质量为ag,一个核素的质量为bg)
Mr==NA·b≈A
(2)元素相对原子质量Mr=M1×n1%+M2×n2%+…≈A1×n1%+A2×n2%+…12ba2、相对分子质量各元素相对原子质量的和第41页,共83页,2023年,2月20日,星期一3、气体的相对分子质量的计算(1)已知标准状况下气体的密度ρ,M=22.4ρL·mol-1,M=Mrg·mol-1
。(2)根据阿伏加德罗定律计算:
同T、P下,有MA/MB=ρA/ρB
。(3)混合气体的平均摩尔质量:
M=M1×n1%+M2×n2%+…
若只有两种混合气体:M=aMA+bMBa+b第42页,共83页,2023年,2月20日,星期一二.物质的量1、五个概念(1)物质的量七个基本物理量之一,是一个专有名词,不可随意删减,其单位为mol。(2)阿伏加德罗常数符号:NA,定义为0.012kg12C所含的碳原子数,是一个精确值。目前计算中取NA=6.02×1023mol-1。第43页,共83页,2023年,2月20日,星期一阿伏加德罗常数问题考查的热点高考中的重点,重现率极高,主要考察内容有:①一定质量物质中含有的微粒数②一定体积的物质中含有的原子数或分子数③一定量的物质在反应中转移电子的数目④一定体积、一定浓度的溶液中含有的电解质的微粒数⑤一些典型物质中化学键的数目第44页,共83页,2023年,2月20日,星期一阿伏加德罗常数考试中易出错的地方命题者往往有意设置一些陷阱:①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、辛烷、CHCl3等。③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。④氧化—还原反应:考查指定物质参加氧化—还原反应时,常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。⑤电离、水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离,盐类水解方面的陷阱,要注意这些微粒是否电离或水解。第45页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)⑴标准状况下,11.2L氯仿中含有的C-Cl键的数目为1.5NA⑵标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含的气体的分子数约为NA个⑶1mol甲烷分子所含质子数为10NA⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下,其体积为22.4L⑸常温下,18g重水所含中子数为10NA个⑹常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA⑺在1L0.1mol/L碳酸钠溶液中阴离总数大于0.1NA⑻1molNa2O2与足量的水反应,转移的电子数为2NA⑼室温下,8g甲烷含有共价健数为2NA⑽室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA第46页,共83页,2023年,2月20日,星期一(3)摩尔质量定义略。当摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上与物质相对质量相等。易犯错误:使用摩尔质量时应该注意其单位。(4)气体摩尔体积定义略。单位L/mol,符号Vm。标准状况下:Vm=22.4L/mol。易犯错误:使用气体摩尔体积时没注意状况、物质的状态。第47页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】下列说法正确的是()A、摩尔既是物质的量的单位,又是物质质量的单位B、阿伏加德罗常数12kg12C含有的碳原子数C、1mol水中含有2molH原子和1mol氧原子D、一个NO的质量是ag,一个NO2的质量是bg,则氧原子的摩尔质量是(b-a)gC第48页,共83页,2023年,2月20日,星期一(5)物质的量浓度及有关计算物质的量浓度:CB=
溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数的换算:CB=mol/L溶液稀释:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)溶液混合:c(混)·V(混)=c1·V1+c2·V2可结合电解质溶液酸碱的稀释计算pH稀溶液V(混)≈V1+V2,浓溶液的混合体积需根据质量守恒计算。第49页,共83页,2023年,2月20日,星期一几个概念之间的换算第50页,共83页,2023年,2月20日,星期一2、阿伏加德罗定律以及其推论(1)定义在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即:T1=T2,P1=P2时,V1=V2→n1=n2(2)阿伏加德罗定律的推论同温同压下气体:V1/V2=n1/n2同温同压下气体:M1/M2=ρ1/ρ2同温同体积气体:P1/P2=
n1/n2同温同压等质量气体:M1/M2=
V2/V1同温同压等体积气体:m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2第51页,共83页,2023年,2月20日,星期一3、一定物质的量浓度溶液的配制(1)仪器注意容量瓶的容量;胶头滴管(2)步骤注意NaOH的称量;溶液的转移;烧杯的洗涤;定容(4)误差分析根据可分析实验误差。特别要注意定容时仰视或俯视刻度线产生的误差。CB=第52页,共83页,2023年,2月20日,星期一(4)其它需要注意的问题用结晶水合物配制溶液时,其溶质不应包含结晶水若配制的溶液的体积与容量瓶的规格不一致时,应以最接近该体积的容量瓶配制。如:配制0.1mol/LH2SO4溶液490mL,则实际需要配制0.1mol/LH2SO4溶液500mL。第53页,共83页,2023年,2月20日,星期一§5化学反应类型第54页,共83页,2023年,2月20日,星期一化合反应有无电子转移基本反应类型有无离子参加反应的热效应反应进行的程度分解反应置换反应复分解反应氧化还原反应非氧化还原反应离子反应非离子反应吸热反应放热反应可逆反应不可逆反应化学反应类型第55页,共83页,2023年,2月20日,星期一化合反应分解反应置换反应复分解反应定义形式实例一、四种基本反应类型第56页,共83页,2023年,2月20日,星期一二、化学反应中的能量变化1、化学反应中能量转化的原因化学反应的实质是旧化学键的断裂、新化学键生成的过程。旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,可以据此估算反应热。【例题】已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
。第57页,共83页,2023年,2月20日,星期一2、几个概念(1)活化分子与活化能图中E1为活化能,E2为活化分子生成生成物放出的能量,也是逆反应的活化能。(2)焓变与反应热强调等压条件下的焓变等于该反应的反应热,也就是图中的ΔH=E2-E1常见的放热反应:常见的吸热反应:第58页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】请认真观察下图,然后回答问题。(1)图中反应是
(填“吸热”或“放热”)反应,该反应
(填“需要”或“不需要”)提供能量,该反应的△H=
(用含E1、E2的代数式表示)。(2)已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1,该反应的活化能为167.2kJ•mol-1,则其逆反应的活化能为
。(3)对于同一反应,图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是
。第59页,共83页,2023年,2月20日,星期一(3)燃烧热与中和热复习时注意强调两者的差异,可通过填表的方法复习。燃烧热中和热相同点不同点第60页,共83页,2023年,2月20日,星期一3、热化学方程式的书写热化学方程式的书写对一部分学生仍是难点,仍需练习。常犯的错误除不能准确注明聚集状态;∆H未随化学计量数的变化而变化。除了这两种情况外还需提醒学生注意下面两种情况:(1)有关燃烧热的热化学方程式的书写,如:已知在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______________________________。准确答案:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=–725.76kJ·mol-1第61页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】已知1g氧气与氢气完全反应生成液态水,放出17.86kJ的热量,写出该反应的热化学反应方程式。H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H=
-285.8kJ·mol
-12H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H=
-571.6kJ·mol
-1(2)注意提醒学生避免出现小分数系数的情况,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H=
-17.86kJ·mol
-1第62页,共83页,2023年,2月20日,星期一4、盖斯定律的应用化学反应的反应热只与反应体系的始态与终态有关,与反应途径无关△H=△H1+△H2第63页,共83页,2023年,2月20日,星期一【练习】已知:H2O(g)=H2O(l)
△H1=Q1kJ·molˉ1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)
△H2=Q2kJ·molˉ1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)
△H3=Q3kJ·molˉ1若使23g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(
)A.Q1+Q2+Q3
B.0.5(Q1+Q2+Q3)C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3第64页,共83页,2023年,2月20日,星期一5、自发反应与焓变的关系一般情况下,焓减和熵增的化学反应属于自发反应,用自由能变判据更准确。【例题】科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成N2和CO2,化学方程式如下:
2NO+2CON2+CO2(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的
0(填写“>”、“<”、“=”)。第65页,共83页,2023年,2月20日,星期一三、氧化还原反应1、氧化还原反应的本质和特征氧化还原反应的实质是电子的
(包括电子的得失或电子对的偏移),特征是反应前后
;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后
是否发生了变化这一特征。2、从多个角度理解氧化剂和还原剂等基本概念反应物变化特点生成物还原剂失、高、氧---氧化反应氧化产物氧化剂得、低、还---还原反应还原产物第66页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是A.1:4B.1:5C.2:3D.2:5第67页,共83页,2023年,2月20日,星期一
3、氧化性或还原性强弱比较与判断(1)根据元素的化合价判断依据:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。一般而言,对于同一种元素,价态越高,则氧化性越强,价态越低,则还原性越强,注意氯的化合物,如HClO与HClO4。注意:若问物质(离子)的氧化性,则综合考虑多种元素,如NO3-,既有氧化性又有还原性,但以一种性质为主。第68页,共83页,2023年,2月20日,星期一(2)根据氧化还原反应方程式判断强氧化剂+强还原剂→氧化产物(弱氧化性)+还原产物(弱还原性)氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物(3)根据金属活动性顺序表(4)根据元素周期表(5)根据反应条件判断第69页,共83页,2023年,2月20日,星期一4、常见的氧化剂和还原剂1)重要氧化剂①活泼非金属单质(非金属性较强):
F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3②变价元素中高价态化合物MnO2、NO2、浓H2SO4、浓、稀HNO3
、KClO3、KMnO4、Fe3+盐、K2Cr2O7、固体硝酸盐③过氧化物:Na2O2、H2O2;④其它:HClO、漂白粉、银氨溶液、新制Cu(OH)2、H+等。第70页,共83页,2023年,2月20日,星期一1)重要还原剂①金属单质:K、Na、Al、Fe、Zn等②某些非金属单质:H2、C、Si、S等③元素处于低化合价的化合物
CO、SO2、H2S、HX(X=Cl、Br、I)、H2Se、H2SO3、Na2SO3等亚硫酸盐、含S2-的硫化物、含I-的盐、Fe2+盐、Sn2+盐、含Br-的盐、Cl-盐。④其它:
NH3气、Fe(OH)2等。第71页,共83页,2023年,2月20日,星期一【例题】14CuSO4+5FeS2+12H2O=
7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4下列说法正确的是
A.
Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.
5molFeS2发生反应,有10mol电子转移
C.
产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物
D.
FeS2只作还原剂第72页,共83页,2023年,2月20日,星期一中学常考的一些微粒在水溶液中的反应H2S>S2->SO2>SO32->I->Fe2+>Br->Cl-S<SO42-<I2<Fe3+<Br2<Cl2、NO3-(H+)、H2O2、
ClO3-(H+)、MnO4-(H+)ClO-(H+)、Cr2O72-(H+)
应用1:判断离子共存,如:Fe3+与I-不能大量共存;H+存在时NO3-与Fe2+、I-不能大量共存,H+存在时MnO4-与Fe2+、Cl-、I-不能大量共存等。应用2:书写某些一些氧化还原方程式如H2O2与Fe2+反应;Fe3+与I-反应;酸性ClO3-与Cl-;I2或Br2、Cl2与SO2溶液等。第73页,共83页,2023年,2月20日,星期一5、电子转移的表示法(1)双线桥KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O得到1×5e-失去5×e-注意:标出得到或失去,得失电子的数目n×m
e-第74页,共83页,2023年,2月20日,星期一KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O5e-(2)单线桥注意:强调电子数目与方向,不注得失。第75页,共83页,2023年,2月20日,星期一复习氧化还原反应时需要注
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