基本概念、熱化學.ppt

基本概念和理論復習,1、物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類,微 觀,宏 觀,一物質(zhì)的組成,說明： （1）游離態(tài)和化合態(tài)是元素在自然界中的兩種存在形態(tài)，單質(zhì)形式存在的為元素游離態(tài)，以化合物形式存在的為元素化合態(tài)；堿金屬、鹵素、Si等元素在自然界中不存在游離態(tài)。 （2）原子、離子、分子是構(gòu)成物質(zhì)的三種基本粒子。 由分子構(gòu)成的物質(zhì)：一些非金屬單質(zhì)；氣態(tài)氫化物；含氧酸；多數(shù)有機物 由原子構(gòu)成的物質(zhì)： 晶體Si；金剛石；石墨；晶體SiO2; 由離子構(gòu)成的物質(zhì)：多數(shù)鹽；強堿；活潑金屬氧化物。,二物質(zhì)的分類,物質(zhì),純凈物,混合物,化合物,單質(zhì),金屬,非金屬,無機物,有機物,氫化物,氧化物,酸,堿,鹽,空氣、水煤氣、漂白粉等,分散系（溶液、膠體、濁液）,氧化物、酸、堿、鹽的常見分類,氧化物、酸、堿、鹽的常見分類,【例題】環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來逐步實施了生活垃圾分類投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于 A無機物 B有機物 C鹽類 D非金屬單質(zhì),【練習】 （10石景山期末）非金屬氧化物采用不同的分類方法可分為不同的類別，從某種意義將N2O5、SO3、CO2、Cl2O7等歸為一類。則下列氧化物與它們屬于同一類的是 ACO BNO2 CSO2 D NO,純凈物與混合物比較,需要深入了解的一些問題： 1、只有一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物嗎？由多種元素組成的物質(zhì)一定是混合物嗎？ 2、非金屬氧化物都是酸性氧化物嗎？酸性氧化物都是非金屬氧化物嗎？ 3、金屬氧化物都是堿性氧化物嗎？堿性氧化物都是金屬氧化物嗎？,常見的混合物,【例題】材料與化學密切相關，表中對應系錯誤的是,三物質(zhì)的變化,【例題】下列過程不涉及化學變化的是( ) A甘油加水作護膚劑 B用明礬凈化水 C烹魚時加入少量的料酒和食醋可減少腥味，增加香味 D燒菜用過的鐵鍋，經(jīng)放置常出現(xiàn)紅棕色斑跡,【練習】 （08廣東卷）在下列變化過程中，只發(fā)生物理變化的是（ ） A荔枝釀酒 B酸雨侵蝕建筑物 C空氣液化制取氮氣 D生石灰遇水成為熟石灰,2、化學用語,一各種常見符號,Z,A,-1,二各種式,教學中的注意事項,1、分子式與化學式的區(qū)別；強調(diào)只有由分子構(gòu)成的物質(zhì)才有分子式。,2、苯環(huán)和環(huán)烴的結(jié)構(gòu)簡式可以寫成鍵線式,3、注意陰離子和復雜陽離子(如NH4+、CH3+)電子式的書寫,4、掌握下列微粒電子式的書寫： H2、N2、Cl2、HX、H2O（H2S）、NH3、CCl4、CO2、H2O2、HClO、 OH、CH3、NaCl、Na2O2、 NaOH、Na2O(Na2S)、MgO、MgCl2、NH4Cl、CaC2。,【例題】下列化學用語使用不正確的是 A氟化鈉的電子式： B純堿的化學式為Na2CO3 C聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2 D高氯酸(HCIO4)中氯元素的化合價為+7,三化合價,元素化合價的一般規(guī)律,主族元素的最高正化合價主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)（除O、F） 主族元素負化合價最外層電子數(shù)8（除去氫元素與金屬） 單質(zhì)中元素化合價為0 在化合物中元素化合價的代數(shù)和為0 化合價的變化是氧化還原反應的特征；根據(jù)化合價的變化，可以求出得失電子數(shù),1、判斷主族元素的負化合價時，Xm-形式的離子中X的化合價往往是該元素的最低價，而XaBbm-形式的離子中X的化合價一般不是其最低價。 2、在化合物中，氫元素的化合價一般為+1價，與金屬化合時為-1價，此時化合物為離子化合物，有強還原性。,復習化合價時的注意事項,四反應（電離）表示式,書寫需尊重事實，要配平，注明反應條件，氣體、沉淀要標出符號。 書寫鹽類水解的方程式時要寫可逆號，一般不寫“”“”符號，多元弱酸鹽的水解要分步。 CO32H2O HCO3OH,3、熱化學方程式,2、化學方程式,要注明聚集狀態(tài)；表明反應放出或吸收的熱量，放熱反應H0；系數(shù)可以是小數(shù)。,1、質(zhì)量守恒定律 它是書寫化學方程式等反應表示式的依據(jù),4、離子方程式,拆成離子的規(guī)則：完全電離且溶于水的化合物（強酸、強堿、易溶鹽） 配平規(guī)則：同時滿足質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子數(shù)目守恒。,離子方程式書寫的常見錯誤,忽視物質(zhì)性質(zhì) 二氧氣硫通入漂白粉溶液： 2ClO-+Ca2+ +SO2+H2O=CaSO3+2HClO,拆分錯誤 碳酸鈣溶解在醋酸中：CaCO3+2H+ =Ca2+CO2+H2O,不符合三個守恒 酸性高錳酸鉀溶液加入H2O2： 2MnO4 +3H2O2+6H+=2Mn2+4O2+6H2O,忽視反應物之間的量的關系 碳酸氫鈣溶液中滴加過量的氫氧化鈉溶液： OH +Ca2+ +HCO3 =CaCO3+H2O,中學中常見與用量有關的離子方程式 酸式鹽與堿（如碳酸氫鈉溶液中滴加氫氧化鈣）；氯氣與溴化亞鐵；CO2(SO2)與NaOH溶液；明礬與Ba(OH)2；Al3+與OH；鐵與稀硝酸；部分多元弱酸鹽與H+（如碳酸鈉與鹽酸）等。 需特別注意：有些反應表面看似乎與反應物用量有關，但實際無關。 如：苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳錯寫成： C6H5OCO2H2O = C6H5OHCO32,5、電離方程式,注意若電解質(zhì)的電離寫可逆符號；多元弱酸的電離要分步；注意一些偽水解方程式實為電離的方程。 CH3COOH+H2O=CH3COO+H3O,6、電極反應式,表示原電池或電解池中電極反應的式子。 正極、陰極發(fā)生還原反應； 負極、陽極發(fā)生氧化反應。 如： 吸氧腐蝕的正極： O2+4e-+2H2O=4OH-； 電解氯化銅的陽極：2Cl-2e-=Cl2,7、電子式表示形成化合物的過程,只掌握少數(shù)簡單的即可，如NaCl、HCl、H2O、NH3、Na2O、MgCl2等,3 溶液,1、三類分散系的特點,有丁達爾現(xiàn)象,2、膠體性質(zhì),膠體：分散質(zhì)粒子直徑1100nm的分散系 膠體分類：固溶膠、液溶膠、氣溶膠 膠體性質(zhì)：丁達爾現(xiàn)象；介穩(wěn)性；,滲析與鹽析,飽和FeCl3溶液加到沸水中煮沸即得,利用了鹽類水解原理制得 Fe3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3H+,Fe(OH)3膠體的制備方法,【例題】下列說法錯誤的是（ ） A、將FeCl3溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中，可以得到藍色液體，該液體不能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象 B、牛油與NaOH溶液共煮，向反應后的體系中加入食鹽會析出固體 C、煙、云、霧也屬于膠體分散系 D、向沸水中滴加FeCl3溶液，再加熱煮沸，可以值得Fe(OH)3膠體,A,4、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（w）=,飽和溶液質(zhì)量分數(shù)=,5、溶解度曲線,表示溶解度隨溫度變化情況； 線上的任一點表示溶質(zhì)在某溫度下的溶解度； 線上方的點表示過飽和溶液； 線下方的點表示不飽和溶液； 交點表示不同溶質(zhì)在某溫度下溶解度相同。,6、溶解度計算的基本公式,C60時，200 g水中溶解80 gCuSO4，溶液達到飽和，當降溫至30，可析出30 g CuSO4晶體 D30時，將35 gKNO3和35 gNaCl同時溶于100 g水中，將溶液蒸發(fā)時，首先析出的是NaCl晶體,【例題】下圖是幾種鹽的溶解度曲線，下列說法正確的是 A40時，將35 gNaCl溶于100 g水中，降溫至0，有NaCl晶體析出 B20時，KNO3飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)是31.6%,【例題】已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子數(shù)越多，該溶液的沸點就越高。則下列溶液的沸點最高的是 A0.01 mol/L的蔗糖溶液 B0.01 mol/L的CaCl2溶液 C0.02 mol/L的NaCl溶液 D0.02 mol/L的CH3OOH溶液,4 化學中常用計量,一相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量,1、相對原子質(zhì)量 （1）核素的相對原子質(zhì)量（設1個12C的質(zhì)量為a g，一個核素的質(zhì)量為b g） Mr= = NA b A （2）元素相對原子質(zhì)量 MrM1n1M2n2 A1n1A2n2 ,2、相對分子質(zhì)量 各元素相對原子質(zhì)量的和,3、氣體的相對分子質(zhì)量的計算,（1）已知標準狀況下氣體的密度， M=22.4 Lmol-1， M=Mr gmol-1 。,（2）根據(jù)阿伏加德羅定律計算： 同T、P下，有MA/MB = A/B 。,（3）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：,M = M1n1M2n2 ,若只有兩種混合氣體：,二物質(zhì)的量,1、五個概念,（1）物質(zhì)的量 七個基本物理量之一，是一個專有名詞，不可隨意刪減，其單位為mol。,（2）阿伏加德羅常數(shù) 符號：NA，定義為0.012kg12C所含的碳原子數(shù)，是一個精確值。目前計算中取NA=6.021023mol-1。,阿伏加德羅常數(shù)問題考查的熱點,高考中的重點，重現(xiàn)率極高，主要考察內(nèi)容有： 一定質(zhì)量物質(zhì)中含有的微粒數(shù) 一定體積的物質(zhì)中含有的原子數(shù)或分子數(shù) 一定量的物質(zhì)在反應中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目 一定體積、一定濃度的溶液中含有的電解質(zhì)的微粒數(shù) 一些典型物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目,阿伏加德羅常數(shù)考試中易出錯的地方,命題者往往有意設置一些陷阱： 狀況條件：考查氣體時經(jīng)常給非標準狀況如常溫常壓下，1.01105Pa、25時等。 物質(zhì)狀態(tài)：考查氣體摩爾體積時，常用在標準狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑考生，如H2O、SO3、辛烷、CHCl3等。 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)：考查一定物質(zhì)的量的物質(zhì)中含有多少微粒（分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等）時常涉及希有氣體He、Ne等為單原子組成，Cl2、N2、O2、H2為雙原子分子等。 氧化還原反應：考查指定物質(zhì)參加氧化還原反應時，常設置氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物被氧化、被還原、電子轉(zhuǎn)移（得失）數(shù)目方面的陷阱。 電離、水解：考查電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)目或濃度時常涉及弱電解質(zhì)的電離，鹽類水解方面的陷阱，要注意這些微粒是否電離或水解。,【例題】下列說法正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值) 標準狀況下，11.2 L氯仿中含有的CCl鍵的數(shù)目為1.5NA 標準狀況下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體22.4L，所含的氣體的分子數(shù)約為NA個 1mol甲烷分子所含質(zhì)子數(shù)為10NA 將NO2和N2O4分子共NA個降溫至標準狀況下，其體積為22.4L 常溫下，18g重水所含中子數(shù)為10NA個 常溫常壓下，1mol氦氣含有的核外電子數(shù)為4NA 在1 L 0.1 mol/L碳酸鈉溶液中陰離總數(shù)大于0.1 NA 1 molNa2O2與足量的水反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA 室溫下，8g甲烷含有共價健數(shù)為2NA 室溫下，21.0g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5NA,（3）摩爾質(zhì)量 定義略。當摩爾質(zhì)量以gmol-1為單位時，在數(shù)值上與物質(zhì)相對質(zhì)量相等。,易犯錯誤：使用摩爾質(zhì)量時應該注意其單位。,（4）氣體摩爾體積 定義略。單位L/mol，符號Vm。 標準狀況下： Vm=22.4L/mol。,易犯錯誤：使用氣體摩爾體積時沒注意狀況、物質(zhì)的狀態(tài)。,【例題】,下列說法正確的是 （ ） A、摩爾既是物質(zhì)的量的單位，又是物質(zhì)質(zhì)量的單位 B、阿伏加德羅常數(shù)12kg12C含有的碳原子數(shù) C、1mol水中含有2mol H原子和1mol氧原子 D、一個NO的質(zhì)量是a g，一個NO2的質(zhì)量是b g，則氧原子的摩爾質(zhì)量是（b-a）g,C,（5）物質(zhì)的量濃度及有關計算,物質(zhì)的量濃度：CB=,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的換算:,CB= mol/L,溶液稀釋: c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀),溶液混合: c(混)V(混)=c1V1+c2V2,可結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿的稀釋計算pH,稀溶液V(混) V1+V2，濃溶液的混合體積需根據(jù)質(zhì)量守恒計算。,幾個概念之間的換算,2、阿伏加德羅定律以及其推論,（1）定義 在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 即：T1=T2，P1=P2時，V1=V2n1=n2,（2）阿伏加德羅定律的推論,同溫同壓下氣體： V1/V2=n1/n2 同溫同壓下氣體： M1/M2= 1/ 2 同溫同體積氣體： P1/P2= n1/n2 同溫同壓等質(zhì)量氣體： M1/M2= V2/V1 同溫同壓等體積氣體：m1/m2=M1/M2= 1/ 2,3、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制,（1）儀器,注意容量瓶的容量；膠頭滴管,（2）步驟,注意NaOH的稱量；溶液的轉(zhuǎn)移；燒杯的洗滌；定容,（4）誤差分析,根據(jù) 可分析實驗誤差。 特別要注意定容時仰視或俯視刻度線產(chǎn)生的誤差。,CB=,（4）其它需要注意的問題,用結(jié)晶水合物配制溶液時，其溶質(zhì)不應包 含結(jié)晶水,若配制的溶液的體積與容量瓶的規(guī)格不一致時，應以最接近該體積的容量瓶配制。 如：配制0.1mol/LH2SO4溶液490mL，則實際需要配制0.1mol/LH2SO4溶液500mL。,5 化學反應類型,一、四種基本反應類型,二、化學反應中的能量變化,1、化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因,化學反應的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂、新化學鍵生成的過程。舊化學鍵斷裂吸收能量，新化學鍵形成放出能量，可以據(jù)此估算反應熱。,【例題】已知拆開1mol HH鍵，1molNH鍵，1molNN鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為 。,2、幾個概念,（1）活化分子與活化能,圖中E1為活化能，E2為活化分子生成生成物放出的能量，也是逆反應的活化能。,（2）焓變與反應熱,強調(diào)等壓條件下的焓變等于該反應的反應熱，也就是圖中的H =E2-E1,常見的放熱反應： 常見的吸熱反應：,【例題】請認真觀察下圖，然后回答問題。 （1）圖中反應是 （填“吸熱”或“放熱”）反應，該反應 （填“需要”或“不需要”）提供能量，該反應的H= （用含E1、E2的代數(shù)式表示）。 （2）已知熱化學方程式：H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) H=241.8kJmol-1，該反應的活化能為167.2 kJmol-1，則其逆反應的活化能為 。,（3）對于同一反應，圖中虛線(II)與實線(I)相比，活化能大大降低，活化分子的百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是 。,（3）燃燒熱與中和熱,復習時注意強調(diào)兩者的差異，可通過填表的方法復習。,3、熱化學方程式的書寫,熱化學方程式的書寫對一部分學生仍是難點，仍需練習。 常犯的錯誤除不能準確注明聚集狀態(tài)；H未隨化學計量數(shù)的變化而變化。除了這兩種情況外還需提醒學生注意下面兩種情況： （1）有關燃燒熱的熱化學方程式的書寫，如： 已知在25、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為_。 準確答案：CH3OH(l)+ 3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H725.76kJmol1,【例題】已知1g氧氣與氫氣完全反應生成液態(tài)水，放出17.86kJ的熱量，寫出該反應的熱化學反應方程式。,H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H= 285.8kJmol 1,2H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H= 571.6kJmol 1,（2）注意提醒學生避免出現(xiàn)小分數(shù)系數(shù)的情況，如： H2(g)+ O2(g)= H2O(l) H= 17.86kJmol 1,4、蓋斯定律的應用,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)與終態(tài)有關，與反應途徑無關,HH1+H2,【練習】已知： H2O(g)H2O(l) H1Q1 kJmol1 C2H5OH(g)C2H5OH(l) H2Q2 kJmol1 C2H5OH(g)3O2(g)2CO2(g)3H2O(g) H3Q3 kJmol1 若使23 g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為 （ ） AQ1Q2Q3 B0.5(Q1Q2Q3) C0.5Q11.5Q20.5Q3 D1.5Q10.5Q20.5Q3,5、自發(fā)反應與焓變的關系,一般情況下，焓減和熵增的化學反應屬于自發(fā)反應，用自由能變判據(jù)更準確。,【例題】科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的 NO和CO轉(zhuǎn)變成N2和CO2，化學方程式如下： 2NO+2CO N2+CO2 （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的 0（填寫“”、“”、“=” ) 。,三、氧化還原反應,1、 氧化還原反應的本質(zhì)和特征,氧化還原反應的實質(zhì)是電子的 （包括電子的得失或電子對的偏移），特征是反應前后 ；判斷某反應是否屬于氧化還原反應可根據(jù)反應前后 是否發(fā)生了變化這一特征。,2、 從多個角度理解氧化劑和還原劑等基本概念,【例題】物質(zhì)的量之比為2：5的鋅與稀硝酸反應,若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應結(jié)束后鋅沒有剩余,則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是 A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5,3、氧化性或還原性強弱比較與判斷,（1）根據(jù)元素的化合價 判斷依據(jù)：如果物質(zhì)中某元素具有最高價，該元素只有氧化性；物質(zhì)中元素具有最低價，該元素只有還原性；物質(zhì)中元素具有中間價態(tài)，該元素既有氧化性又有還原性。一般而言，對于同一種元素，價態(tài)越高，則氧化性越強，價態(tài)越低，則還原性越強，注意氯的化合物，如HClO與HClO4。 注意：若問物質(zhì)（離子）的氧化性，則綜合考慮多種元素，如NO3-，既有氧化性又有還原性，但以一種性質(zhì)為主 。,（2）根據(jù)氧化還原反應方程式判斷,強氧化劑+強還原劑氧化產(chǎn)物（弱氧化性）+還原產(chǎn)物（弱還原性） 氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑還原產(chǎn)物,（3）根據(jù)金屬活動性順序表 （4）根據(jù)元素周期表 （5）根據(jù)反應條件判斷,4、常見的氧化劑和還原劑,1) 重要氧化劑 活潑非金屬單質(zhì)(非金屬性較強)： F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 變價元素中高價態(tài)化合物 MnO2、NO2、濃H2SO4、濃、稀HNO3 、KClO3、KMnO4、Fe3鹽、K2Cr2O7、固體硝酸鹽 過氧化物：Na2O2、H2O2； 其它：HClO、漂白粉、銀氨溶液、 新制Cu(OH)2、H等。,1) 重要還原劑 金屬單質(zhì)：K、Na、Al、Fe、Zn等 某些非金屬單質(zhì)：H2、C、Si、S等 元素處于低化合價的化合物 CO、SO2、H2S、HX（XCl、Br、I）、H2Se、H2SO3 、 Na2SO3等亞硫酸鹽、含S2的硫化物、 含I的鹽、Fe2鹽、Sn2鹽、含Br 的鹽、Cl鹽。 其它： NH3氣、Fe(OH)2等 。,【例題】 14CuSO4+5FeS2+12H2O= 7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4下列說法正確的是 A Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 B 5 mol FeS2發(fā)生反應，有10 mol 電子 轉(zhuǎn)移 C 產(chǎn)物中的SO42-離子有一部分是氧化產(chǎn)物 D FeS2只作還原劑,中學?？嫉囊恍┪⒘Ｔ谒芤褐械姆磻?H2SS2-SO2SO32-I-Fe2+Br-Cl-,S SO42- I2Fe3+Br2Cl2、NO3-(H+)、H2O2、 ClO3-(H+)、MnO4-(H+) ClO-(H+)、Cr2O72- (H+),應用1：判斷離子共存，如：Fe3+與I-不能大量共存；H+存在時NO3-與Fe2+、I-不能大量共存，H+存在時MnO4-與Fe2+、Cl-、I-不能大量共存等。 應用2：書寫某些一些氧化還原方程式 如H2O2與Fe2+反應；Fe3+與I-反應；酸性ClO3-與Cl-；I2或Br2、Cl2與SO2溶液等。,5、電子轉(zhuǎn)移的表示法,（1）雙線橋,注意：標出得到或失去，得失電子的數(shù)目nm e-,（2）單線橋,注意：強調(diào)電子數(shù)目與方向，不注得失。,復習氧化還原反應時需要注意的三個規(guī)律,（1）守恒規(guī)律 氧化還原反應還原劑失電子總數(shù)必等于氧化劑得電子總數(shù)。考試中經(jīng)常出現(xiàn)的考點： 求某一反應中被氧化與被還原的原子數(shù)之比； 配平氧化還原方程式； 進行有關氧化還原的計算。,（2）轉(zhuǎn)化規(guī)律 氧化還原反應中，以元素相鄰價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化最容易；同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應，元素的化合價只能靠近（或最終相同）而不能交叉；同種元素相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反