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文档简介

第19讲

│燃烧热中和热能源盖斯定律第19讲燃烧热中和热能源盖斯定律考纲导学第19讲

│考纲导学考纲要求命题预测1.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。1.运用盖斯定律进行反应热的计算。利用盖斯定律写出热化学方程式或进行有关反应热的计算,难度中等。2.对燃烧热、中和热、能源等概念的考查。该考点往往会以新信息为载体进行判断性的考查,试题以选择题为主,难度较小。要点探究►探究点一燃烧热中和热能源第19讲

│要点探究【知识梳理】1.燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位常用kJ·mol-1第19讲

│要点探究燃烧热中和热不同点反应物类型________、氧气强酸、强碱的____溶液反应物的量____mol不限量生成物类型稳定的氧化物,如CO2(g)、H2O(l)盐和水生成物的量不限量____molH2OΔH

反应物不同,燃烧热不同中和热都相同,均约为57.3kJ·mol-1定义在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量

在____溶液中,强酸与强碱发生中和反应,生成____molH2O时放出的热量可燃物稀11稀1第19讲

│要点探究2.中和热的测定(1)实验步骤①实验装置如图19-1所示。图19-1第19讲

│要点探究②量取反应物并且测定其________温度。③混合反应物并且测定反应的________温度。④平行试验。重复实验______次,取测量所得数据的________值作为计算依据。⑤根据实验数据计算中和热。(2)为了使获得的实验数据尽可能地准确,在实验过程中采取的措施:①酸和碱溶液的物质的量浓度尽可能准确。②所需酸和碱的浓度不宜太大,如可以都采用0.5mol·L-1。③为使中和反应充分进行,应该使酸或者碱稍_______。初始最高两平均过量第19讲

│要点探究④尽量使酸和碱的起始温度相同,如在内筒中加入酸时,插上温度计后,匀速搅拌,记录初始温度;在加入碱之前调节碱溶液温度,使其与量热计中酸的温度相同。⑤实验动作要快,尽量减少______________。3.能源热量的散失煤石油天然气不可再生太阳能氢能生物质能再生第19讲

│要点探究【要点深化】1.燃烧热定义解读(1)燃烧热定义中指的“稳定的氧化物”包括化学稳定性和物理状态的稳定,如C燃烧需生成气体二氧化碳,Na燃烧生成固态过氧化钠,S燃烧生成稳定的氧化物指生成气态SO2而不是SO3,氢气燃烧生成液态的水等。(2)书写表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数一定是1。2.中和热定义解读(1)中和热定义强调“强酸”“强碱”“稀溶液”“生成1mol水”,是为了避免浓酸浓碱溶于水时的热效应,同时也避免酸或碱电离(特别是弱酸、弱碱电离)时的热效应。第19讲

│要点探究(2)稀H2SO4与稀Ba(OH)2反应生成1mol水放出的热不是中和热,因为它包括了生成BaSO4的热效应。也就是说中和热只能是强酸、强碱稀溶液反应且只有H+和OH-发生反应生成1mol水时放出的热。第19讲

│要点探究【典例精析】例1第19讲

│要点探究例1D

A项,燃烧热中表示的水的状态应为液态,错。B项,0.5molN2与1.5molH2完全反应放出的热量大于19.3kJ,错。C项,氨水不能写成OH-,错。

[点评]本题容易忽视可逆反应的特点——不能进行彻底而错选B。下面的变式题则对中和热的定义进行了较全面的考查。第19讲

│要点探究变式题

强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。分别向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸②浓H2SO4③稀硝酸,恰好完全反应的ΔH的绝对值分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是(

)A.ΔH1>ΔH2>ΔH3

B.ΔH2<ΔH1<ΔH3C.ΔH1=ΔH2=ΔH3D.ΔH2>ΔH3>ΔH1第19讲

│要点探究►探究点二盖斯定律

第19讲

│要点探究

【知识梳理】

1840年,俄国化学家盖斯从大量实验事实中总结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即化学反应的反应热(能量)只与反应的_______(_________)和_______(__________)有关,而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同,这就是盖斯定律。如:始态各反应物终态各生成物第19讲

│要点探究图19-2ΔH2+ΔH3+ΔH4第19讲

│要点探究写出碳燃烧生成CO2和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律,对几个化学方程式变换和叠加,可以得出要写的化学方程式,对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。②-④第19讲

│要点探究【要点深化】应用盖斯定律的注意事项应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意:1.当反应式乘以或除以某数时,ΔH也应乘以或除以某数。2.反应式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。3.通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把ΔH看作一个整体。4.在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。

第19讲

│要点探究【典例精析】

例2

[2010·广东卷]在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)===O2(g)+2H2(g)

ΔH1Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g)

ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)

ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(

)A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2

B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2

5.当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。第19讲

│要点探究例2

A设三个方程式依次为①②③,则①+②×2=③,所以依据盖斯定律得ΔH1+2ΔH2=ΔH3,A选项正确。

第19讲

│要点探究[点评]方程式的叠加法求热化学方程式中的焓变,首先观察已知的热化学方程式与目标方程式的差异:①若目标方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物),可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒,相应的ΔH改变符号。②将每个已知热化学方程式两边同乘以或除以某个合适的数,使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方程式中的ΔH也进行相应的换算。③将已知热化学方程式进行叠加,相应的热化学方程式中的ΔH也进行叠加。应用该法可以很快地解决下边的变式题。第19讲

│要点探究变式题

已知:Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH=-25kJ·mol-13Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47kJ·mol-1Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19kJ·mol-1请写出CO还原FeO的热化学方程式:_________________________________________________________________________________________________________。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·mol-1第19讲

│要点探究

第20讲原电池原理

第21讲电解原理第七单元电化学基础第七单元电化学基础知识框图第七单元

│知识框图第七单元

│知识框图使用建议第七单元

│使用建议►内容特点

1.原电池与电解池的知识理论性、规律性较强,并且概念较多,容易混淆,需要在加强理解的基础上准确记忆概念的定义和实例。2.新型燃料电池、熔融盐电池、二次电池的原理,电极反应式和总反应式的书写都是高考中常常涉及的知识,是重点也是难点。金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应第七单元

│使用建议式的书写或正误判断是常见的命题采分点,要注意从原理上去分析掌握,并了解金属保护的方法。3.电解池的工作原理、电解的规律、电解的应用(包括氯碱工业、铜的精炼、电镀、电冶金)等知识点较多,经常与氧化还原反应、热化学方程式、元素化合物知识、化学计算等多个知识领域联合命题。第七单元

│使用建议►编写思路1.本单元中,易混淆的知识点很多。在本单元的内容编排时,首先是将原电池、电解池的原理进行了对比分析,以使知识系统化、网络化。2.常见的化学电源的题目命题主要落脚点放在正负极材料、电极反应式的书写、总反应式的书写上。而对于金属的腐蚀与防护主要是放在了原电池的构成水膜的性质以及正极反应式的不同上。第七单元

│使用建议3.在电解池的编制中,重点对电解的原理与应用、电化学的解题思路等进行了比较、分析与归纳,特别重视规律的总结和方法的归纳,体现理论内容的系统性、逻辑性。4.本单元最后设置了一套滚动卷,滚动范围是六、七单元。第七单元

│使用建议►教学建议1.电化学部分复习时要注意“四池”(原电池、电解池、电镀池、电解精炼池)的对比,抓住概念的定义、原理与本质来加以分析和理解,从知识本源上去掌握。2.在教学中,建议以阳离子和阴离子的放电顺序为线索,强化对电极上放电微粒分析的训练。3.常见的化学电源,要掌握电极反应式与总反应式的书写。第七单元

│使用建议4.要从电极名称的判断、电极材料的性质、离子的放电顺序等方面去复习电解池,利用电子守恒法解决相关的计算问题。5.注意这部分内容以社会热点,例如能源危机问题、自然资源合理开发利用以及科技前沿动态为背景,以身边的生活经验为情境命题是一个明显的动向,也是近几年高考命题的重点,需要特别注意。第七单元

│使用建议►课时安排本单元共2讲,建议8课时完成,5课时用于在课堂上互动式完成20~21讲,3课时进行单元测试、滚动卷测试及讲评。第20讲

│原电池原理第20讲原电池原理考纲导学第20讲

│考纲导学考纲要求命题预测

1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

1.原电池的工作原理。运用原电池工作原理书写电极方程式或正误判断,以及金属腐蚀的类型判断与防护是近几年高考的重点,常以选择或填空的形式进行考查,难度中等。

2.对新型化学电源的考查。近年来这一考点成为高考命题的必考点和区分点,通常是以新型(燃料电池、固体熔融电解质等)电池,对其工作原理分析及电极方程式的书写为主,难度较大。要点探究►探究点一原电池的工作原理

第20讲

│要点探究

【知识梳理】一、碳、硅比较1.原电池把__________转化为________的装置。2.形成条件(1)两个电极由两种______________不同的金属或由__________________的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)电解质溶液。(3)形成闭合回路。化学能电能金属活动性金属和其他导电第20讲

│要点探究3.原电池的两极负极:活泼性______的金属,发生________反应。正极:活泼性______的金属或导体,发生________反应。4.电极反应式的书写和电子移动方向(如图20-1)强氧化弱还原第20讲

│要点探究(1)电极反应式的书写负极:________,电极反应式:___________________。正极:________,电极反应式:___________________。电池反应:___________________________________________。(2)电子移动方向电子由________释放,经__________沿导线流入________,电解质溶液中的__________移向正极,在其表面得电子被________,形成一个闭合回路。Zn片Cu片Zn+Cu2+===Zn2++Cu

负极外电路正极阳离子还原第20讲

│要点探究【要点深化】1.原电池原理图解

第20讲

│要点探究2.原电池电极的判断和电极方程式的书写(1)原电池正负极的判断第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究

例1

[2010·广东卷]铜锌原电池(如图20-4)工作时,下列叙述正确的是(

)

【典例精析】BCA.正极反应为Zn-2e-===Zn2+B.电池反应为Zn+Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电子从负极流向正极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究变式题

[2010·宁夏卷]根据图20-5可判断出下列离子方程式中错误的是(

)

A第20讲

│要点探究►探究点二化学电源第20讲

│要点探究

【知识梳理】

1.一次电池碱性锌—锰干电池电池反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2负极:________,正极:________,电解质:KOH。负极反应:______________________________________。正极反应:______________________________________。ZnMnO2Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究3.燃料电池(1)燃料电池与前几种电池的差别:①氧化剂与还原剂在工作时

;②反应产物

;③能量转化率高(超过80%),普通的只有30%,有利于节约能源。(2)氢氧燃料电池①酸性电解质负极:

;正极:

;总反应:

。不断补充不断排出

第20讲

│要点探究②碱性电解质负极:

;正极:

;总反应:

。第20讲

│要点探究

【要点深化】1.二次电池和燃料电池的几个注意事项(1)可充电电池(二次电池)充电时,电池正极接电源正极,电池负极接电源负极。(2)可充电电池(二次电池)放电时负极发生氧化反应,充电时该极(阴极)发生还原反应;放电时正极发生还原反应,充电时该极(阳极)发生氧化反应。(3)燃料电池的负极为通入燃料的一极,正极为通入助燃剂的一极(一般为氧气),电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。第20讲

│要点探究2.新型电池的分析思路以新型电池的研制开发为素材对原电池原理的考查是高考命题的热点题型,涉及的主要问题有:(1)正、负极的判断:发生失电子反应的电极是负极,发生得电子反应的电极是正极。(2)电子的流向和电解质溶液中离子的流向:电流方向:“外电路:从正极流向负极;电源内电路:从负极流向正极。”原电池装置中,外电路电子流向与电流相反,从负极流向正极;电源内电路即电解质溶液,阳离子流向与电流相同,流向正极,阴离子流向与电流方向相反,流向负极。第20讲

│要点探究第20讲

│要点探究

例2

[2010·浙江卷]Li­Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe。有关该电池的下列说法中,正确的是(

)【典例精析】B第20讲

│要点探究

B由给出的正极反应知负极反应式为Li-e-===Li+,C项错。A项,Li为0价,错。B项,将两电极反应叠加可得总反应,正确。D项,将原电池负极反应颠倒即可得阴极反应式,故错。第20讲

│要点探究

[点评]新型电池以其命题背景或情景新颖为特点,往往具有时代感,给人以全新的感觉,但无论如何命题,其考查点都落脚于原电池原理上,该类试题难度不会很大。因此,解决该类试题时,首先不要被其陌生的方程式或情景吓倒,其次,要认真分析题意,找出有用的信息。本题容易忽视总反应方程式而错选C。燃料电池也是高考中常见的新试题背景,分析时要注意燃料一定在负极发生氧化反应,还要注意电极方程式的书写与介质的关系。请看下面的变式题。第20讲

│要点探究变式题

乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,电池总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,下列说法错误的是(

)A.电池工作时,质子向电池的正极迁移B.电池工作时,电流由b极沿导体流向a极C.a为负极,电极反应式是C2H5OH+3H2O+12e-=2CO2+12H+D.b为正极,电极反应式是4H++O2+4e-=2H2OC第20讲

│要点探究►探究点三金属的腐蚀与防护第20讲

│要点探究

【知识梳理】

1.金属腐蚀(1)定义:金属与周围的气体(或液体)发生

反应而引起损耗的现象。(2)本质:金属原子

而被氧化(3)氧化还原失电子化学腐蚀电化学腐蚀第20讲

│要点探究牺牲阳极保护法2.金属的防护方法(1)加防护层,如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。(2)电化学防护①

——原电池原理。

(阴极):被保护的金属设备。

(阳极):比被保护的金属活泼的金属。②

——电解原理。

:被保护的金属设备。

:惰性电极。正极

负极外加电流阴极保护法

阴极阳极第20讲

│要点探究水泥玻璃条件金属在较强的酸性溶液中

金属在中性或酸性很弱的溶液中

电极反应负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+正极(C):2H++2e-=H2↑

负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e-=4OH-

发生情况相对较少腐蚀速率一般较快

非常普遍腐蚀速率一般较慢联系两种腐蚀常相继发生,吸氧腐蚀为主

1.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较【要点深化】第20讲

│要点探究2.金属腐蚀的快慢顺序一般来说可用下列原则进行判断:(1)电解原理引起的腐蚀(金属作阳极)>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(2)对同一金属来说:强电解质溶液中的腐蚀>弱电解质溶液中的腐蚀>非电解质溶液中的腐蚀。(3)对同一电解质溶液来说:一般浓度越大,金属的腐蚀越快。第20讲

│要点探究

例3

[2010·上海卷]铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图20-7所示)。数天后,他观察到的现象是(

)

A.铁屑不生锈,试管内液面上升B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变C.铁屑生锈,试管内液面上升D.铁屑生锈,试管内液面高度不变【典例精析】图20-7C第20讲

│要点探究C在潮湿的空气中,铁容易生锈,并且发生的是吸氧腐蚀,导致试管内压强减小,液面上升。[点评]有关金属腐蚀的常见考查为金属腐蚀的类型、电极反应以及金属电化学腐蚀的后续反应等。钢铁发生电化学腐蚀的类型与其表面水膜的酸碱性有关,下面的变式题对此进行了较为详细的考查。第20讲

│要点探究变式题

如图20-8所示装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(

)C第20讲

│要点探究C该雨水酸性较强,开始时,发生的是析氢腐蚀,故导管内液面下降,后来发生的是吸氧腐蚀,故导管内液面又升高;无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,生铁片中的碳都做原电池的正极,故A、B错误,C正确;具支试管中开始时发生析氢腐蚀,消耗氢离子,pH增大,后来发生吸氧腐蚀,产生OH-,pH继续增大,D项错误。

第21讲

│电解原理第21讲电解原理考纲导学第21讲

│考纲导学考纲要求命题预测

了解电解池的工作原理。能写出电极反应。1.电解原理。近年来,该考点通常以选择题形式考查,重点考查该部分基础知识,难度中等。2.电解原理的应用。该命题点一般是在非选择题中出现,结合元素化合物知识或基本理论,难度较大。要点探究►探究点一氯气的性质第21讲

│要点探究

【知识梳理】1.电解:电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起______________反应的过程。正确理解电解的概念应注意以下三点:①电解质溶液导电的过程就是________的过程;②电解是非自发地将________能转化为________能;③电流是________流电。氧化还原电解电化学直第21讲

│要点探究2.电解池:把电能转化为化学能的装置。(1)电解池的构成条件(见图21-1):①外加直流电源;②与电源相连的两个电极;③电解质溶液或熔化的电解质。(2)电极名称和电极材料①电极名称阳极:接电源正极的为阳极,发生________反应;阴极:接电源负极的为阴极,发生________反应。②电极材料惰性电极:C、Pt、Au等,仅导电,不参与反应;活性电极:Fe、Cu、Ag等,既可以导电,又可以参与电极反应。图21-1氧化还原第21讲

│要点探究【要点深化】1.电解原理图解第21讲

│要点探究2.离子放电顺序(1)阳极:①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。②惰性材料作电极(Pt、Au、石墨等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由易到难)是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。(2)阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+。第21讲

│要点探究第21讲

│要点探究第21讲

│要点探究

例1

[2010·全国卷Ⅱ]图21-3是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸色——红色,碱色——黄色)回答下列问题:【典例精析】(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号);①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色①④第21讲

│要点探究

(2)写出A管中发生反应的反应式:_____________________________________________

_________________________________;(3)写出B管中发生反应的反应式:

________________________________________________________________________________;(4)检验a管中气体的方法是______________________________________________

_________________________;

用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰第21讲

│要点探究

(5)检验b管中气体的方法是_______________________________________________________________________________

用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃

(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内,观察到的现象是_____________________________________________;

溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)第21讲

│要点探究第21讲

│要点探究[点评]有关电解的试题关键是弄清电解的原理:阴、阳两极及两极发生的反应。本题容易忽视阴极反应的后续反应,即生成的氢氧根离子与原溶液中的镁离子生成沉淀。下面的变式题则对电解原理及应用做了较全面的考查。第21讲

│要点探究变式题

下列叙述错误的是(

)A.钢铁表面发生吸氧腐蚀时,钢铁表面水膜的pH增大B.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少C.在镀件上电镀锌,用锌作阳极D.工作时,在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程D第21讲

│要点探究►探究点二电解规律第21讲

│要点探究

【知识梳理】

项目物质类别代表物被电解物质阴极产物阳极产物电解方程式浓度变化pH溶液复原加入物质电解类型含氧酸H2SO4H2O电解水型可溶性碱NaOHH2O活泼金属含氧酸盐Na2SO4H2O不变无氧酸HClHCl电解自身型不活泼金属无氧酸盐CuCl2CuCl2活泼金属无氧酸盐NaClNaClH2ONaCl浓度减小,有NaOH生成放氢生碱型不活泼金属含氧酸盐CuSO4CuSO4H2OCuSO4浓度减小,有H2SO4生成放氧生酸型增大降抵增大升高增大H2O减小升高减小升高升高降低CuO第21讲

│要点探究【要点深化】离子的放电顺序与电解规律的关系如果金属做阳极(除金、铂外),金属优先失去电子形成对应的金属阳离子进入溶液,电解质溶液中的阴离子不失电子。如果阳极为惰性电极,则两极按照下列顺序放电:实验室制取、收集纯净干燥Cl2的装置如下第21讲

│要点探究离子区域电解类型溶液酸碱性变化规律实例Ⅰ与Ⅲ区电解质本身被电解溶液变稀,酸碱性变化根据具体溶质而定CuCl2、HClⅠ与Ⅳ区电解质和水被电解碱性增强NaClⅡ与Ⅲ区电解质和水被电解酸性增强CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区电解水型溶液被浓缩,酸碱性变化根据具体溶质而变Na2SO4、H2SO4、NaOH第21讲

│要点探究【典例精析】

例2在如图21-4所示的装置中,电极均为石墨电极,通电一段时间后,发现a电极附近溶液呈红色,甲、乙两池中溶液的pH均减小,而①和④两极电极产物的物质的量之比为1︰2,则下表中各组物质的水溶液符合上述条件的是(

)图21-4C第21讲

│要点探究ABCD甲KOHH2SO4CuSO4NaNO3乙CuSO4AgNO3HNO3HCl第21讲

│要点探究[点评]电解池串联时,各个电极上通过的电子数相等,这是该类试题的突破口之一。此外,根据某极的现象推断各个电极的类型是这类试题的切入点。本题集电源电极的判断、电解产物的判断及有关计算为一体,具有一定的综合性,但只要熟悉电解的规律便能迅速解题。下面的变式题则需要对离子的放电规律较为熟悉才能正确解答。第21讲

│要点探究变式题

将0.3molNaCl和0.1molH2SO4溶于一定量的水中配成溶液,用石墨作电极电解该溶液时,根据电极产物,可分为三个阶段,下列说法正确的是(

)①阴极始终只析出H2②第一阶段相当于电解NaCl溶液③第一阶段相当于电解HCl溶液④第二阶段相当于电解NaCl溶液⑤第二阶段相当于电解HCl溶液⑥第三阶段相当于电解Na2SO4溶液A.①③④⑥B.①②④C.①②④⑥D.②④⑤⑥A第21讲

│要点探究►探究点三电解原理的应用第21讲

│ 要点探究

【知识梳理】

电解食盐水电解NaCl(熔融)电镀锌电解精炼铜装置示意图略阴极反应Zn2++2e-=Zn

__________________(精铜)

阳极反应

__________________(粗铜)

电解总反应2NaCl______________无无说明

(1)阴极室与阳极室应用隔膜分开

(2)食盐水需经净化,除去Mg2+、Ca2+、SO等离子电解法冶炼金属常见的有:Na、Mg、Al,用的分别是熔融NaCl、熔融MgCl2、熔融Al2O3

(1)________必须作阴极

(2)____________作阳极

(3)用含______________的溶液作电镀液

(1)________作阳极,溶解下来

(2)________作阴极

(3)电解质溶液常用______________第21讲

│要点探究【要点深化】1.原电池与电解池的区别与联系原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应特征自发进行的反应非自发进行的反应电极名称由电极本身决定负极:相对较活泼金属正极:相对不活泼金属(或非金属)由电源决定阴极:与负极相连阳极:与正极相连电极反应负极:氧化反应正极:还原反应阴极:还原反应阳极:氧化反应装置特征无电源,两极不同有电源,两极可以相同,也可以不同第21讲

│要点探究原电池电解池电子流向

溶液中离子流向

阴离子→负极,阳离子→正极

阴离子→阳极,阳离子→阴极

举例

Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4

联系

两者均发生氧化还原反应

第21讲

│要点探究2.电化学的有关计算(1)原电池和电解池的计算包括:两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等。(2)计算方法①根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。②根据总反应式计算:先写出电极反应式再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。③根据关系式计算:依据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。第21讲

│要点探究

例3

[2010·海南卷改编]利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是(

)①电解时以精铜作阳极②电解时阴极发生还原反应③粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu-2e-=Cu2+④电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥A.①②B.②④C.②③D.③④【典例精析】B第21讲

│要点探究B电解精炼铜时粗铜做阳极,精铜作阴极,①错误;电解时阴极发生还原反应,②正确;粗铜是阳极应连接电源正极,③错误;电解后,电解槽底部会形成含少是Ag、Pt等金属的阳极泥,④正确,因为这些金属不活泼,不易失电子。[点评]电解精炼铜时以粗铜为阳极,以精铜作阴极,阳极上除了铜失电子外,比铜活泼的金属杂质也失电子而进入溶液,而阴极上只有铜离子放电,根据两极上转移的电子守恒,阳极质量的减小不等于阴极质量的增加,电解质溶液的成分也会发生变化。本题只要熟悉离子(或电极)的放电规律即可迎刃而解。下面的变式题则主要考查了有关电解的计算,电子守恒是解决有关电解计算题的法宝。第21讲

│要点探究变式题B

第21讲

│要点探究

第22讲化学反应速率

第23讲化学平衡第24讲影响化学平衡的因素化学反应进行的方向第八单元化学反应速率和化学平衡第八单元学化反应速率和化学平衡知识框图第八单元

│知识框图使用建议第八单元

│使用建议►内容特点

1.本单元的内容主要有三个:化学反应速率、化学反应的方向和化学平衡移动。化学平衡移动原理又是处理具体平衡(如水解平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡等)的知识基础。化学反应速率和化学平衡是高考考试大纲中规定的必考内容,在高考中往往以中等难度以上试题形式出现,是体现高考区分度的重要部分。该部分内容理论性强,比较抽象,需要较强的理解能力,还需要具备一定的数学知识。第八单元

│使用建议2.化学反应速率的计算、化学反应速率的影响因素、化学平衡状态的判定、化学平衡的影响因素、化学平衡常数、平衡图象以及等效平衡是本单元的重点。3.不同条件下的等效平衡是难点,容易被混淆,要注意加以区分,但规律性较强,可以形成一种处理问题的基本模式,直接套用。第八单元

│使用建议►编写思路1.本单元的编写基本上按照教材顺序进行,在研究考试大纲和近几年高考试题的基础上,将本单元分为三讲。以教材内容为基础,还做了适当拓展,如化学平衡图象、等效平衡的含义等。2.第22讲为化学反应速率的有关问题,本讲的重点是反应速率的求算与反应速率的影响因素,本讲中对这两个问题进行了知识的拓展延伸与详尽的介绍。3.第23讲主要研究了化学平衡和化学平衡常数。化学平衡状态的标志判断是重点亦是难点,编排时从多方位进行了总结与拓展,包括化学平衡状态的本质(即正逆反应速率相等)、化学平衡状态的表现(如“三定”,即各组分浓度、第八单元

│使用建议百分含量、反应物的转化率)以及从化学平衡状态概念中延伸出的平衡体系中气体的相对分子质量、密度等。化学平衡常数是近几年高考中的“新宠”,本讲对其表达式的书写与应用时的注意事项进行了详细的讲解和充足的训练,力求重点突出。4.第24讲则主要研究了化学平衡移动原理以及化学反应方向的判断。该讲的教学重点主要是勒夏特列原理的理解与应用。对于平衡图象与等效平衡这两个难点,编排时试图尽量详尽、尽量展示常见的所有的类型,利用学生的模仿、迁移和创新能力突破这个难点。化学反应方向判断的问题,考试大纲中的要求比较低,编排时为了保证知识的系统性和完整性,只是略加介绍。第八单元

│使用建议►教学建议1.复习本单元概念或定义时,要注意对概念或定义中关键词的理解与解释、分析概念的适用范围、概念变式、辨析、列举实例等多种方法。如“化学平衡”概念中“一定条件”“可逆反应”“正反应速率等于逆反应速率”等。2.复习化学反应速率的影响因素时,要牢牢地抓住一点——条件强,速率大。复习化学平衡的移动时要抓住一条:勒夏特列原理。3.解决图象分析类的问题时,要注意引导学生分析图第八单元

│使用建议象的纵横坐标的含义、图象的变化趋势和含义、图象中特殊点的意义等,尤其指导学生复习“先拐先平法”与“定一议二法”等解决问题的具体方法。4.复习等效平衡时,引导学生首先看条件,是等温等容还是等温等压;再看化学方程式的特点,是反应前后气体物质的量相等还是不相等,最后确定是利用折算后找相等还是找比例相同来解决。第八单元

│使用建议►课时安排本单元共3讲,建议11课时完成,8课时用于在课堂上互动式完成22~24讲,3课时进行测试及讲评。第22讲

│化学反应速率第22讲化学反应速率考纲导学第22讲

│考纲导学考纲要求命题预测

1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

化学反应速率及其影响因素。以选择题考查形式为主,通常结合平衡图象分析,难度中等。

要点探究►探究点一化学反应速率及其计算

第22讲

│要点探究

【知识梳理】一、碳、硅比较化学反应进行快慢程度

反应物浓度的减少

生成物浓度的增加

物质的量浓度的变化

第22讲

│要点探究3.对反应速率的理解(1)化学反应速率均为__________值;(2)化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的__________速率,而不是指某一时刻的瞬时速率;(3)v(A)不能表示__________或__________的化学反应速率。正

平均

纯液体

固体

第22讲

│要点探究【要点深化】1.化学反应速率的计算第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究

例1

[2010·福建卷]化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图22-1所示,计算反应4~8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度,结果应是(

)【典例精析】B第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究变式题B第22讲

│要点探究►探究点二化学电源第22讲

│要点探究

【知识梳理】

1.测定原理利用化学反应中任何一种与化学物质的_______________(或________)相关的性质进行测定。2.测定方法(1)根据颜色变化在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用______________和__________________间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。浓度

质量

颜色深浅

显色物质浓度

第22讲

│要点探究快

第22讲

│要点探究

【要点深化】对于有固体或液体质量变化的反应,可用其质量变化来测定;对于有导电物质产生或消耗的反应,可用导电能力来测定;对于有酸或碱生成或消耗的反应,可用酸、碱指示剂变色来测定(或利用pH计跟踪测量)。第22讲

│要点探究【典例精析】实验序号初始浓度c/(mol·L-1)溴颜色消失所需的时间t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第22讲

│要点探究D

第22讲

│要点探究

[点评]利用有色物质的颜色变化来测定化学反应速率是常用的方法。解决本题需要找准表中两组数据进行区别,注意寻找一个变量进行分析。下面的变式题则考查具体测定反应速率的方法。第22讲

│要点探究变式题

(1)实验Ⅰ:证明Na2SiO3具有防火性能。取两个相同的小木条,分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中,使之充分吸湿、浸透,取出稍沥干(不再滴液)后,同时分别放置在酒精灯外焰处。观察到的现象如下表:编号实验现象①放入蒸馏水木条燃烧②放入Na2SiO3饱和溶液木条不燃烧第22讲

│要点探究设计实验①的目的是___________________________

______________________________。(2)实验Ⅱ:测定锌与稀硫酸反应的速率。测定该反应速率的方法有多种,不同的方法需要测定不同的数据。请根据你设计的测定方法,填写需要记录的数据及其单位:①_____________,单位______________________;②________________,单位____________________。与实验②作对照,证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水①反应时间

min(或s)(不可写成小时)生成氢气的体积L(或mL)第22讲

│要点探究(或锌粒的质量减少g或H+的浓度变化mol·L-1或其他合理答案)[解析]化学反应速率用单位时间内物质浓度的变化来表示,对于固体物质锌粒来说,无所谓浓度,但可以根据方程式将其单位时间内消耗的锌“折合”成消耗的酸浓度或生成的氢气的浓度,故可以通过测定单位时间内锌粒的减少来确定其反应速率。►探究点三金属的腐蚀与防护第22讲

│要点探究

【知识梳理】

1.内因______________________________是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致反应速率的不同。2.外因(1)浓度:当其他条件不变时,增加反应物的浓度可以________正反应速率;减小反应物的浓度可以使正反应速率________。(2)压强:对于有气体参加的化学反应,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以________化学反应速率;减小气体的压强,则________化学反应速率。参加化学反应的物质的性质加快

减慢

加快

减慢

第22讲

│要点探究

(3)温度:当其他条件不变时,升高温度,可以________化学反应速率,降低温度,化学反应速率________。一般温度每升高10℃,化学反应速率加快2~4倍。(4)催化剂:当其他条件不变时,加入催化剂(一般指正催化剂)可以________化学反应速率。(5)其他因素的影响光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物

________、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响,另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。加快

减慢

加快

颗粒大小

第22讲

│要点探究外界条件对化学反应速率影响的特殊问题1.纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面的大小,故影响反应速率。2.固体、液体物质,由于压强改变时对它们的体积影响很小,因而它们的浓度可看作不变,压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。3.升高温度,不论吸热还是放热反应,也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。【要点深化】第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究

例3

[2010·宁夏卷]某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________________________;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_____________________________________________________________________;(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;【典例精析】第20讲

│要点探究

(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有____________________________________________________________________

(答两种);(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(任答两种)实验混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100第22讲

│要点探究

①请完成此实验设计,其中:V1=_____,V6=_____,V9=________。②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色。③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。3010

17.5灰黑暗红当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积第22讲

│要点探究第22讲

│要点探究[点评]形成原电池也是加快化学反应速率的方法之一。本题难度属于中等偏下,基础性强,细节决定成败,要想成功,对基础性强的试题就必须“颗粒归仓”!下面的变式题主要从易于忽视的决定反应速率的因素上进行考查,属于易错题。第22讲

│要点探究变式题

反应E+F===G在温度T1下进行,反应M+N===K在温度T2下进行,已知T1>T2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率(

)A.前者大B.后者大C.一样大D.无法判断D[解析]化学反应的速率决定于反应物本身的性质,两个反应的反应物不同,无法比较其反应速率。本题极易错选A。第23讲

│化学平衡第23讲化学平衡考纲导学第23讲

│考纲导学考纲要求命题预测1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。

3.了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。

1.化学平衡概念及特点。该考点一般是穿插在其他考点中进行,难度较小。

2.平衡常数计算及影响因素。该考点作为新课标的新增考查点,一直是近年来高考的“新宠”,考查形式为进行定量计算或影响因素,难度中等。

要点探究►探究点一可逆反应第23讲

│要点探究

【知识梳理】可逆反应:在__________条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。表示可逆反应的化学方程式用“__________”代替“===”。相同第23讲

│要点探究【要点深化】第23讲

│要点探究

例1

【典例精析】B第23讲

│要点探究第23讲

│要点探究变式题

D►探究点二化学平衡第23讲

│要点探究

【知识梳理】

1.定义:一定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应________相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量(溶液中表现为浓度)保持________,混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持________的状态。2.特征:可以归纳为六个字:逆、动、定、变、等、同。(1)“逆”是指研究的对象是____________。速率恒定不变可逆反应第23讲

│要点探究(2)“动”是指____________。(3)“定”是指各组成成分含量________。(4)“等”是指__________________。(5)“变”是指外界条件改变,平衡会____________。(6)“同”是指化学平衡的建立与途径______关,只要外界条件________,都可以建立相同的平衡状态。动态平衡一定v正=v逆

发生移动无

相同第23讲

│要点探究【要点深化】化学平衡状态的判断1.利用化学平衡状态的本质来判断化学平衡是“动态的平衡”,其本质就是正反应速率等于逆反应速率,故凡能直接或间接地反映出v正=v逆的说法都是正确的。间接反映出v正=v逆的说法常常有:(1)单位时间内某化学键断裂的条数与单位时间内生成该化学键(或另外的化学键)的条数关系;(2)单位时间内消耗某物质的物质的量与生成该物质(或其他物质)的物质的量关系;(3)给出在同一反应的同一时间内用不同物质表示的反应速率等等。这类判断可总结为一句话“双向同时,符合比例”。第23讲

│要点探究

2.利用化学平衡状态的特点来判断处于平衡状态的化学反应,其特点表现为“三定”,即:反应物的转化率一定、反应混合体系中各物质的百分含量一定、反应混合体系中各物质的浓度一定。上述中的任一种都能说明反应已达平衡状态。即“特征量一定,达到平衡”。3.利用“变量恒定,达到平衡”与“不变量”来判断选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。常见的变量有:气体的颜色;对于第23讲

│要点探究气体体积变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;对于反应体系中全部为气体,且气体物质的量变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;对于反应体系中不全部为气体的反应来说,恒容时混合气体的密度等等。即“变量恒定,达到平衡”。利用该类方法判断反应混合体系中气体密度不变或反应混合体系中气体平均相对分子质量不变能否作为某一反应已达平衡的标志时非常方便。(1)反应混合体系中气体密度不变能否作为平衡依据第23讲

│要点探究第23讲

│要点探究【典例精析】

例2

可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥第23讲

│要点探究

A

①中可换算成“单位时间内生成nmolO2,同时消耗nmolO2”,正逆反应速率相等,已达平衡;②、③指的是同一反应方向,不能说明反应已达平衡,④⑥中均为变量,变量不变时,反应已达平衡;⑤中为常量,不能说明反应已达平衡。[点评]当题目以直接或间接的形式给出“反应速率相等”时,要特别注意是否指的是正、逆两个反应方向,还要注意是否是用同一种物质表示的反应速率。如该题中v(NO2)正=v(O2)逆时,则换算成用同一种物质表示的反应速率时是不相等的,也不能说明反应已达平衡。下面的变式题从多个角度对化学平衡状态的判断进行了考查。第23讲

│要点探究变式题

可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是:①一个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂③其他条件不变时,混合气体平均式量不再改变④保持其他条件不变时,体系压强不再改变⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变⑥恒温恒容时,密度保持不变⑦正反应速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1,逆反应速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1A.全部B.②③④⑤⑥⑦C.②③④⑤⑦D.只有③④⑤⑥⑦第23讲

│要点探究►探究点三化学平衡常

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