第3讲：2012高考化学高分攻略----化学反应原理复习.ppt

1、高考化学 高分攻略 化学反应原理复习,北京市第十四中学 化学特级教师 李佳,考试大纲元素周期律,(4)了解元素周期表的结构 I (5)通过同一短周期或同一主族元素性质的递变规律与原子结构的关系,理解元素周期律的实质II (6)通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律,理解元素的原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者之间的相互关系 II (7)通过离子键、共价键(极性键和非极性键)的形成过程认识化学键 I,学习方法指导,1.根据结构来推主族元素的位置 2.根据化合价来推主族元素的位置 3.根据半径来推主族元素的位置 4.根据特征来推主族元素的位置 5.根据性质来推主族元素的位

2、置,例1（2010全国卷1）,下列判断错误的是： A沸点： NH3PH3 AsH3 B熔点： Si3N4NaClSiI4 C酸性： HClO4H2SO4H3PO4 D碱性： NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3,【解析】,(A)错误，NH3分子间存在氢键，故 最高，AsH3、PH3分子间不存在氢 键，只有范德华力，组成和结构相似的分子相对分子质量越大，其分子间作用力越大，熔沸点越高。,正确应该为：NH3AsH3PH3,(B)考查不同类型晶体的熔沸点高低， 一般规律为是： 原子晶体离子晶体分子晶体， B正确,【解析】,(C)正确，一般元素非金属性越强，对 应最高价氧化物的水化物的酸性越强。

3、(D)正确，一般元素金属性越强，对应 最高价氧化物的水化物的碱性越强。,【解析】,【答案】：A 命题意图 本题考查基本概念知识： 如晶体熔沸点高低的判断，氢键与 范德华力对物质的物理性质的影响，金 属性、非金属性的强弱判断方法和具体 应用，这些都是平时反复训练的基本内容。,例2.（2010浙江卷）8.,有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、 Y、Z、W同周期， Z、M同主族;X+与M2-具有 相同的电子层结构；离子半径：Z2-W-；Y的 单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体 材料。下列说法中正确的是( ) A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物。 B.由于W、Z、M元素的气态氢化

4、物相对分子 质量依次减小，所以其沸点依次降低。 C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体。 D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂。,找到本题的突破口：Y单质晶体 熔点高硬度大、半导体材料，则Y是 Si。根据X、Y、Z、W同周期，Z2- M2-可知Z是S，M是O（Z、M同主 族）。X+与M2-具有相同的电子层结 构则X为Na。 离子半径：Z2-W-,则W为Cl。,【本题解析】,【答案】,X、Y、Z、W、M分别是：Na、Si、S、Cl、O。 (A)X、M两种元素能形成Na2O和Na2O2两种化合物。 (B)W、Z、M元素的气态氢化物分别为 HCl、H2S、H2O，虽然分子量减小，但

5、 由于水中存在氢键，所以沸点最高。 (C)Y、Z、W的单质分别为：Si、S、O2。 分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。 (D)W和M的单质Cl2、O3可作水处理剂。,命题思路： 本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及概念有：单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识内容。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识点的掌握情况。,【答案：D】,【学习提示】,学习中要重视概念和理论，重视重点化学知识的突破，重视重要化学工具的学习与应用。 学好元素周期表知识是掌握元素化合物知识的重要基础，同时要注意常见规律主要特例（如化学键与氢键的概念）。,例3.（2011全国新

6、课标卷） 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。 下列说法错误的是（ ） A.元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电 子的稳定结构。 B.元素X与氢形成的原子个数比为 1：1的化 合物有很多种。 C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应 均有氢气生成。 D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2 答案：A,解释：X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X是碳元素，Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Y为铝元素。Z原子的最外层电子数是其电子层

7、数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，Z为硫元素，W是制备一种高效电池的重要材料，W是锂元素。 A中LiCl中Li+的最外层只有两个电子，A错。B中元素X与氢形成的化合物有C2H2,C6H6。C中元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成。 D中硫和碳可形成共价化合物CS2。,根据分子组成结构 抓住物质本身特点 结合实验实际应用 掌握典型代表物质,根据分子组成结构 抓住物质本身特点 结合实验实际应用 掌握典型代表物质,其它特征： 离子的特征鉴定方法； 在元素周期表中特殊的位置和元素 的特殊及周期律； 一些氧化还原反应规律； 特殊量的变化。,命题立意：,考题多以元素

8、及化合物的性质推断为背景，经常考查元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查电子式、结构式的书写，元素周期律，和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合型试题。,任何一道综合题都是由多个知识板块组合而成，在复习时要对知识点统摄整理、融会贯通，有序存储，便于汲取。解题时要善于将问题分解，找出关键，将试题信息分解转换，准确调用存储知识，提高解决问题的能力。,考试大纲对电化学的要求,(7) 理解原电池和电解池的工作原理并正确 书写电极反应和总反应方程式 () (8) 了解原电池和电解池在实际中的应用() (9) 能解释金属发生电化学腐蚀的原因() (10)了解金属腐蚀的危害和金

9、属的防护措施(),原电池,化学原理,化学能电能：氧化还原反应,电池分类,单液、双液,碱性、酸性,一次、二次,电极反应,半反应:,总反应：,综合应用,负极：还原性微粒e-,正极：氧化性微粒+e-,原电池,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,Cu2+2e- =Cu,Zn-2e- =Zn2+,电解池,化学原理,电能,电极反应,阳极:,阴极:,总反应：,综合应用,电解装置,实验室简易装置：,工业生产装置：电解槽,熔融盐/饱和盐溶液/电镀,氧化还原反应,化学能,电解池,Cu2+2e-=Cu,铁片,Fe-2e-=Fe2+,Cu2+ H+,Cl- OH-,2Cl-2e-=Cl2,学习提示,在原电池与电解池的学习中

10、，一定要 重视电极材料的判断，电极反应式的书写 是原电池和电解池内容或原理的核心。 掌握原电池反应的总反应式： 可从自发进行的氧化还原反应，负极 反应开始。电解池的学习要从外加电源的 正负极，分析阳极（非惰性电极时本身参加反应）开始，准确判断两极进行的氧化还原反应。,例4.（2011山东）以KCl和ZnCl2混合液 为电镀液在铁制品上镀锌，下列说 法正确的是( ),A未通电前上述镀锌装置可构成原电 池，电镀过程是该原电池的充电过程。 B因部分电能转化为热能，电镀时通 过 的电量与锌的析出量无确定关系。 C电镀时保持电流恒定，升高温度不改 变电解反应速率。 D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用。

11、,解析： 未通电前还没有构成回路，不能形成原电池，A错； 电镀时析出锌的量与转移电子的量有关，即与通过的电量有关。B错； 镀锌层破损后形成电化学腐蚀时活泼的锌作负极，铁被保护。D错。,答案：C,例5.（2011北京高考8）结合下图判断，下列叙述正确的是( ) A和中正极均被保护 B. 和中负极反应均 是Fe 2e- Fe2 C. 和中正极反应均是 O2 2H2O 4e- 4 OH D. 和中分别加入少量 K3Fe(CN)6 溶液， 均有蓝色沉淀,3%NaCl溶液 （ I）,经酸化的3%NaCl溶液 （II）,3%NaCl溶液 （ I）,经酸化的3%NaCl溶液 （II）,答案：A,解析：题给装

12、置I、II都是原电池，活泼金属作负极，首先被腐蚀，不活泼金属作正极，被保护；A对； I中负极反应式为：Zn-2e-=Zn2，B错II中正极反应式为：2H+ 2e-=H2C错I中没有Fe2，D错； 选A。,例6.（2010江苏卷）11,右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 下列说法正确的是（ ） A该系统中只存在三种形 式的能量转化 B装置Y中负极的电极反应 式为：O2 + H2O +4e- =4OH- C装置X能实现燃料电池的 燃料和氧化剂再生 D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排 放，并能实现化学能与电能间的完全转化 答案：C,【解析】：本题主要考查的是电化学知识。 A在该装置系统中

13、，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之 间的相互转化。 B装置Y为氢氧燃料电池，负极电极 反应为H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O C相当于用光能电解水，产生H2和O2， 实现燃 料（H2）和氧化剂（O2）的再生； D在反应过程中，有能量的损耗和热效应 的产生，不可能实现化学能和电能的完全 转化。,例7.（2010年北京）,下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是,答案： B,学习启示 (1)学习中要立足于对原电池、电解池等基本反应原理的理解。 (2)学习中要联系生产生活实际，培养运用化学原理解释实际问题的能力。,例8.（2009年全国）,下图所示装置中，甲、乙、丙三个

14、烧杯依次 分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的 CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液， 电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时 间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中 c电极质量增加。据此回答问题： 电源的N端为_极； 电极b上发生的电极反应 为 ; 列式计算电极b上生成的气体在标准状态 下的体积：,正,4OH- 4e- = 2H2O +O2,2.8L,直流电源,甲 乙 丙,NaOH溶液,CuSO4溶液,K2SO4溶液,【解析】： 乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2+2e=Cu，即C处为阴极，由此推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。

15、丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，10010%=（100-x）10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式：2H2 +O2= 2H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。 甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH放电，4OH-4e=2H2O + O2。,电极c的质量变化是 _g； 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发 生变化，简述其原因： 甲溶液_ ； 乙溶液_ ； 丙溶液_。 （2）如果电解过程中铜全部析出，此时 电

16、 解能否继续进行，为什么？,16,浓度增大，因为相当于电解水,乙减小，OH-放电， H增多,酸碱性不变，相当于电解水,可以。因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。, 转移0.5mol电子，则生成O2为 0.5/4=0.125mol，标况下的体积为： 0.12522.4=2.8L。 Cu2+2e=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu) = 0.5/2 64 =16g。 甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大pH变大。乙中阴极为Cu2放电，阳极为OH放电，所以H增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。 （2）铜全部析出，可以继续电解

17、H2SO4，有电解液即可电解。,答案: (1) 正极 4OH- 4e- =2H2O +O2 2.8L 16g 甲增大，因为相当于电解水；乙减 小，OH放电， H增多。丙不变， 相当于电解水。 (2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液， 反应也就变为水的电解反应,【规律总结】,分析电化学试题首先要看氧化还原反应 (1)原电池: 化合价升高的反应作为负极， 化合价降低的反应为正极，两极方程 式相加即可得总反应。 (2)电解池: 化合价升高的反应为阳极， 化合价降低的反应为阴极。 (3)二者关系是：正极反应式颠倒即为阳 极反应式，负极反应式颠倒即为阴极 反应式。,例9.（2011北京高考12）已知反应： 2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3) 2(l) 取等量CH3COCH3，分别在0和20下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Yt）如下图所示。下列说法正确的是（ ） Ab代表0下CH3COCH3的Yt曲线 B反应进行到20min末，H3COCH3的,C升高温度可缩短反应达平衡的时间 并能提高平衡转化率 D 从