苏教版选修4江苏化学反应原理学案(专题一) 上学期

1、专题一 化学反应与能量变化朱志国第一单元 化学反应中的热效应（1）学习目标1. 知识与能力：了解化学反应热和焓变的含义；知道放热反应和吸热反应的概念；理解化学反应过程中能量变化的原因。2. 过程与方法：知道热反应化学方程式的概念；懂得如何通过运算书写热化学方程式的方法；熟知该方程式表示的意义。3. 情感和价值观：让学生明白物质的转化、能量的变化都是有一定的条件限制；不同的状态、条件下转化是有一定的差异性。课时安排1课时预习导向20分钟1.化学反应过程中既有 ，又有 。化学反应中能量变化主要表现为 的变化。根据反应过程中热量的变化，通常把化学反应分为 和 。当反应物的总能量高于生成物的总能量时，

2、反应 热量；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应 热量。2.在恒温、恒压下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的 ，用H表示，单位为 。3.化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。断裂化学键需要 能量，形成生成物的化学键需要 能量，如果在整个过程中吸收的热量小于它放出的热量（能量变化形式表现为热量变化），此反应整体表现为 热量，为 反应，此时H 0。4. 叫做热化学方程式。自学反思课堂札记感悟真知【例题】在标准状况下，1L H2在氧气中完全燃烧生成液态水时放出12.76KJ热量，则H2燃烧的热化学方程式为 。【分析】1.要了解热化学方程式表示的意义2.明确化学方程式前面的化学

3、计量数表示的是物质参加反应的物质的量3.注意书写热化学方程式的单位问题4.清楚化学计量数与焓变的数值是成正比关系。体验成功1.下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。煅烧石灰石 燃烧木炭取暖 炸药爆炸 酸与碱的中和反应 生石灰与水作用制熟石灰 食物因氧化而腐败2.金刚石在一定条件下转化成石墨时，H0。据此，以下判断或者说法正确的是 （ ）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定条件下也能发生3. 同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率很慢，有时还很不完全

4、，测定反应热很困难，因此常用盖斯定律进行计算得到相应的数据。已知：P4(,白磷s)+5O2(g)=P4O10(s) H = 2983.2KJ/mol P(红磷,s)+ 5/4 O2(g)= 1/4P4O10(s) H = 738.5KJ/mol 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。4.（高考题）我国研制的“长征”捆绑式火箭在第一、二级发动机中用偏二甲（基）肼和四氧化二氮作为液体燃料。（1）已知偏二甲（基）肼的相对分子质量为60，其中含碳40%、含氢13.33%，其余为氮；又知其分子中有一个氮原子不与氢原子相连。通过计算写出偏二甲（基）肼的化学式和结构简式。（2）在发动机中，偏二甲（基）肼在四氧

5、化二氮中充分燃烧，写出该燃烧反应的化学方程式（反应中所有的氮元素均转化为N2）5. 煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要的能量。试以它们各自的主要成分C、CnH2n+2 和CH4为代表，写出他们燃烧过程的化学方程式，并指出它们质量相同时，那一种燃料对环境造成的负面影响（产生温室效应）最小。专题一 化学反应与能量变化朱志国第一单元 化学反应中的热效应（2）学习目标6. 知识与能力：能通过比较的方法理解热化学方程式与化学方程式的区别；知道化学键断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 7. 过程与方法：正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。8. 情感和价值观：让学生知道知识

6、的获得需要通过不断的积累以及学会知识点之间的关联和变通。课时安排1课时预习导向20分钟1.总结热化学的书写注意点2.反应热（H）的简单计算及其比较反应物各物质的物质的量与反应热成正比反应热等于反应物总键能减去生成物总键能某种物质的状态或晶型不同会引起反应热的差异，计算时可以将热化学方程式进行“加减”后，根据反应过程的反应热比较大小。自学反思课堂札记感悟真知【例题】火箭发射时可以用肼（N2H4）作为燃料、NO2作为氧化剂，这两者反应生成N2和水蒸气，已知：N2（g）2O2（g）2NO2（g）；H67.7KJmol-1 ； N2H4（g）O2（g）N2（g）2H2O（l）；H534 KJmol-1

7、请利用盖斯定律写出肼与反应的热化学方程式。【分析】热化学方程式同样可以采用叠加的思想。体验成功1. 量热计能够直接测出的是A.质量的变化 B.能量的变化 C.温度的变化 D.电流的变化2. 硝化甘油（C3H5N3O9,无色液体）分解的产物为N2、O2、CO2、H2O（l），它分解的化学方程式是 ；已知20时，2.27g硝化甘油分解放出的热量为15.4KJ，则生成1mol气体时放出的热量为 。3. 已知25、101KPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2=CO2(g) H = 393.51 KJ/molC(金刚石)+O2=CO2(g) H = 395.41 KJ/mol据

8、此判断，下列说法中正确的是 （ ）A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高4.已知：CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H = 890 KJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H = 572 KJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H = 566 KJ/mol某城市管道煤气的成分为CH4 60% H2 30% CO 5% N2 5% （均

9、为体积分数）。请根据热化学方程式计算燃烧1M3（标准状况）该混合气体能放出多少热量。5.已知（1）H2（g）+0.5O2（g）=H2O（g） ； H1 =a KJ/mol （2）2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ； H2 =b KJ/mol （3）H2（g）+0.5O2（g）=H2O（l） ； H3 =c KJ/mol （4）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ； H4 =d KJ/mol 下列关系式正确的是（ ）A.ac0 B.bd0 C.2ab0 D.2cd0专题一 化学反应与能量变化朱志国第一单元 化学反应中的热效应（3）应用篇学习目标1. 知识与能力：；初步学习测定化学反

10、应中中和反应热的实验方法，能正确分析误差产生的原因并能采取适当的措施减少误差。 2. 过程与方法：复习盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。3. 情感和价值观：认识节约能源、充分利用能源的重要意义；让学生掌握科学的探究方法和对误差进行分析的能力，知道科学探究的魅力就在它的可变性。课时安排1课时预习导向20分钟1.盖斯定律： 年 国化学家盖斯提出“不管化学反应是一步还是分步完成，这个过程的热效应是相同的”，这就是盖斯定律。盖斯定律表明，一个化学反应的焓变仅与 有关，而与 无关。2.根据盖斯定律，我们可以利用已知反应的焓变去求未知反应的焓变，一个反应若正反应的焓变为H=aKJ，则逆反

11、应的焓变H= 。自学反思课堂札记感悟真知【例题】已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） ； H1 =-241.8KJ/mol H2O（g）=H2O（）； H2 =-44.0KJ/mol求反应H2（g）+1/2O2（g）=H2O（） 的焓变。【分析】体验成功1. 天然气和液化石油气（主要成分为C3C5的烷烃）燃烧的化学方程式分别为： CH4+2O2 CO2+2H2O, C3H8+5O2 3CO+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是（ ）A、增大空气进入量或减小石油气进入量B、增大空气进入量或增大石油气进入量C、减小空气进入量或减小石油气进入量D、减

12、小空气进入量或增大石油气进入量2. 家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出的热量为5105KJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式 .已知1mol液态水汽化时需要吸收44KJ热量则反应C4H10(g)+13/2 O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的H为 3. 如何避免或减少实验误差（可以结合物理学知识进行阐述），特别是热化学反应中存在的误差？4. 能源可划分为一次能源和二次能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二次能源。氢气是一种高效而没有污染的二次能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O

13、(l) = 2H2 (g) + O2 (g)(1).下列叙述正确的是 （ ）A.电能是二次能源 B.水力是二次能源C.天然气是二次能源 D.焦炉气是二次能源(2).关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向错误的是 （ ）A构成水的氢是可以燃烧的物质，因此可以研究在水不分解的情况下，使氢成为二次能源B.设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气专题一 化学反应与能量变化朱志国第二单元 化学能与电能的相互转化原电池的工作原理及化学电源（1）学习目标4. 知识与能力：了解原电池的构造特点及其工作

14、原理；能利用原电池反应原理判断金属的活泼性和解释一些简单问题；学会设计简单电源。 5. 过程与方法：正确书写原电池的正、负极反应式及电池的总反应式；能解决一些与原电池有关的简单计算。6. 情感和价值观：体验化学能转化为电能的探究过程。课时安排2课时预习导向30分钟1.复习原电池的工作条件（以往所说的原电池构成条件是不科学的，如：干电池）2.盐桥的工作原理：盐桥中通常装有含KCl饱和溶液琼脂，离子在盐桥中可以自由移动从而达到导电的目的。3.原电池发生氧化还原反应（有电子的转移或得失）正极：发生 反应 ， 电子。负极：发生 反应 ， 电子。总反应：原则上得失电子要守恒（大多数是简单将正负极反应相加

15、）自学反思课堂札记感悟真知【例题】把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2 的速率可由右图表示。在下列因素中对产生H2速率有影响的是（ ）盐酸的浓度 镁条的表面积 溶液温度 Cl-的浓度【分析】在化学反应的过程中，反应的速率需要考虑诸多影响因素。如：浓度、温度、压强（需要有气体存在事时）、接触面积、催化剂等等。体验成功1.对于锌铜稀硫酸组成的原电池装置中当导线中1moL电子通过时，理论上两极的变化是（ ）锌片溶解了32.5g锌片增重32.5g铜片上析出1g H2铜片上析出1moL H22.把铜棒和锌棒用导线与电流表连接后浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是（ ）A.电流表指针发生偏转，指示电流从锌

16、棒通过导线流向铜棒B.溶液中的氢离子浓度减小 C.铜棒上产生气泡 D.锌棒上产生气泡3.氢氧燃料电池：负极：材料 ，电极反应式 ； 正极：材料 ，电极反应式 ； 电解质溶液为 ，电池内总反应式 。那么银锌钮扣电池呢？锌锰干电池呢？4.铅蓄电池充电时，PbSO4 （ ）A.在阳极生成 B.在阴极生成 C.在两个电极上生成 D.在两个电极上除去5.氢镍电池是近年来开发出来的可充电（二级）电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为H2+ 2NiO（OH）2Ni（OH）2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（ ）（提示：正反应为放电过程，逆反应为充电过程）A.电池放电时，电流从负极

17、流向正极 B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被氧化 D.电池放电时，H2在负极发生反应6.试根据氧化还原反应2FeCl3 + Cu 2FeCl2 +CuCl2设计原电池。电解质溶液为 ；负极材料是 ，电极反应式为 ；正极材料是 ，电极反应式为 ；请画出此原电池的装置图。专题一 化学反应与能量变化朱志国第二单元 化学能与电能的相互转化电解池的工作原理及其应用（2）学习目标7. 知识与能力：了解电解池的构造特点及工作原理；了解精炼铜原理以及电解饱和食盐水原理和电镀原理。 8. 过程与方法：能正确书写电解池的阴、阳极的反应式和总反应式；明确在溶液中常见离子的放电顺序。9. 情感与价值

18、观：让学生懂得用逆向思维的方式解决问题，明确事物的发展具备一定的因果关系。课时安排1课时预习导向20分钟1. 静电作用在电解过程中应用（一般情况下阴离子在阳极放电，阳离子在阴极放电）几个概念：电解 电解池（电解槽） 复习原电池2.外加电源在电解池中的应用电解池导电的实质 ；电解池中，阳极与电源 相连，发生 反应；阴极与电源 相连，发生 反应。3.分析电解产物的方法看电解质溶液中存在的离子根据阴、阳离子放电顺序注意电极是否参加反应（放电）(提示：在除C、Pt等非惰性电极情况下考虑)4.电镀的现实意义（了解几个常见的电镀，如：镀银，镀铜等）自学反思课堂札记感悟真知【例题】有一硝酸盐晶体，其化学式为

19、M(NO3)xnH2O，经测定其摩尔质量为242gmoL-1。取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。将此溶液用石墨作电极进行电解，当有0.01moL电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在阴极得到0.32g。则金属M的相对原子质量 ，x ，n 。【分析】提示：根据守恒定律以及正比例关系，答案64 2 3体验成功1.用Pt电极电解一定浓度的下列水溶液，在电解后加入适量水，能使溶液恢复到电解前的是（ ）A.AgNO3 B.NaOH C.Na2SO4 D.CuCl22.有关电解饱和食盐水的下列说法正确的是（ ）A.正极发生氧化反应 B.开始时，阴极附近【OH-】增大 C.阳极附近产生Na

20、OH 和H2 D.该反应中产物为两种3.近年来，加碘食盐较多的使用了碘酸钾，碘酸钾在工业上可以用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定的条件下电解，反应的化学方程式如下：KI + 3H2O =KIO3 + 3H2,下列说法中正确的是（ ）A.电解时，石墨作为阴极，不锈钢作阳极B.电解时，阴极反应是I- 6e- 3H2O = IO3- 6H+C.当电解过程中转移3moL e-时，理论上可以制得KIO3107gD.电解前后溶液得pH减小4.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合的表面皿中（如右图所示），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ）A.1和3附近 B.1

21、和4附近 C.2和3附近 D.2和4附近5.工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成，这样可以使废水中含Cr元素的量达到排放标准。试回答下列问题：（1）两极发生反应的电极反应式阳极： ，阴极： 。（2）写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程式： 。（3）工业废水有酸性变为碱性的原因： 。（4）能否用石墨代替铁做电极，为什么？ 。6.将甲、乙两片Pt片插入200g 10CuSO4溶液中进行电解，当阳极析出0.16g气体时，求：(1)阴极析出多少克铜？ （2）剩余

22、CuSO4溶液中溶质的质量分数是多少？专题一 化学反应与能量变化朱志国第三单元 金属的腐蚀与防护学习目标10. 知识与能力：了解金属腐蚀带来的危害；了解化学腐蚀与电化学腐蚀的分类，理解电化学腐蚀发生的条件；了解防止金属腐蚀的方法，并学会解释其中的原因。 11. 过程与方法：掌握电化学腐蚀的原理以及防止腐蚀的原理。12. 情感与价值观：学会用实验探究的手段认识不同腐蚀发生的条件的差异。课时安排1课时预习导向20分钟1.金属腐蚀的本质是 的过程，即金属在腐蚀的过程中发生了 反应。2.化学腐蚀与电化学腐蚀项目化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与 直接接触不纯金属与 接触现象 电流产生 电流产生结果相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生3.钢铁的电化学腐蚀项目吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极反应负极反应总反应4.防止金属腐蚀最常用的方法有 、 、 、 、自学反思课堂札记感悟真知【例题】钢铁在很弱的酸性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为（ ）A.Fe 2e- Fe2+ B.2H+ 2e- H2C.2H2O O2 4e- = 4OH- D.Fe 3