高中化學第1章本章知識體系構建與核心素養(yǎng)解讀學案含解析魯科版.docx

本章知識體系構建與核心素養(yǎng)解讀1研究熱化學反應，不僅能從宏觀上認識新物質的生成和能量的變化，還要從微觀上分析其變化的本質，并能形成能量可以相互轉化的變化觀念和能量守恒的思想。通過建立相關的思維模型，能正確書寫熱化學方程式，理解蓋斯定律及其應用。認識能源與日常生活、工農業(yè)生產及科學技術有著千絲萬縷的聯(lián)系，形成科學合理利用化學反應中能量變化的意識和能源節(jié)約的意識。由此可見，通過本章反應熱的學習，可促進“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學態(tài)度與社會責任”等化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。2電化學中涉及的化學反應，不僅有新物質生成，而且還伴有能量之間的轉化。要多角度、動態(tài)地去分析電化學中的化學反應，既能從宏觀上觀察認識電化學裝置(原電池和電解池)中發(fā)生的變化現(xiàn)象，又能從微觀的角度(電子的轉移、離子的移向等)分析其反應的本質(氧化還原反應)。利用典型的原電池裝置和電解池裝置，分析其原理，建立相關的思維模型，并能運用模型分析解決問題，如：原電池及其正負極的判定、電解問題的分析方法、電解規(guī)律的應用、電解的計算等。伴隨著綠色能源的倡導使用，新型電池技術日新月異，要學會分析認識各種新情境電池(或新型電池)問題的方法；認識電解對社會發(fā)展的重大貢獻，結合金屬的腐蝕與防護和廢舊電池的回收利用等問題，既能關注與化學有關的社會問題，認識環(huán)境保護的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，又能運用所學的化學知識和方法對有關的熱點問題作出正確的價值判斷。因此，電化學基礎知識的學習，對促進“變化觀念與平衡思想”“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展具有重要的價值。例析1(1)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應。溫度為T時，該反應的熱化學方程式為_。已知溫度為T時：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41kJmol1(2)用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中，反應為：2HCl(g)CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1反應生成1molCl2(g)的反應熱為H2，則總反應的熱化學方程式為_(反應熱用H1和H2表示)。(3)已知：Fe2O3(s)3C(s)=2Fe(s)3CO(g)H494kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H110kJmol1則反應Fe2O3(s)3C(s)O2(g)=2Fe(s)3CO2(g)的H_kJmol1。理論上反應_放出的熱量足以供給反應_(填上述方程式序號)所需要的熱量。答案(1)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206kJmol1(2)4HCl(g)O2(g)=2H2O(g)2Cl2(g)H2H12H2(3)355解析(1)已知：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165kJmol1、CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41kJmol1，由蓋斯定律可知，即得所求熱化學方程式：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206kJmol1。(2)2HCl(g)CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1由圖得2CuCl2(s)O2(g)=2CuO(s)2Cl2(g)2H2運用蓋斯定律：2得總反應：4HCl(g)O2(g)=2H2O(g)2Cl2(g)H2H12H2。(3)根據(jù)蓋斯定律，由3可得目標方程式，故其H355kJmol1。點評建立蓋斯定律應用的思維模型，首先根據(jù)目標熱化學方程式調整已知熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)及焓變，然后將熱化學方程式相加減，可寫出目標熱化學方程式，進而求得目標反應的反應熱，促進“模型認知”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。例析2(2017全國卷，11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是()A電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多答案D解析A項，原電池電解質中陽離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li移動方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應，由總反應可知正極依次發(fā)生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的還原反應，正確；B項，電池工作時負極電極方程式為Lie=Li，當外電路中流過0.02mol電子時，負極消耗的Li的物質的量為0.02mol，其質量為0.14g，正確；C項，石墨烯具有良好的導電性，故可以提高電極a的導電能力，正確；D項，電池充電時為電解池，此時電解總反應為8Li2Sx16LixS8(2x8)，故Li2S2的量會越來越少，錯誤。點評本題考查了“二次電池”模型。即電池充、放電的電極反應類型判斷與電極反應式書寫、離子移向、充電時電池電極的連接、電子守恒計算等思維模型。解題時，根據(jù)元素化合價的變化，判斷電極發(fā)生的反應，結合電解質書寫電極反應方程式，根據(jù)電子守恒進行計算。題目中涉及的問題及思維方法很好地體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)的考查，同時新型化學電源在實際生活中的應用體現(xiàn)了“科學態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)。例析3一種電化學制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H。下列敘述錯誤的是()APd電極b為陰極B陰極的反應式為N26H6e=2NH3CH由陽極向陰極遷移D陶瓷可以隔離N2和H2答案A解析用N2和H2合成氨時，N2發(fā)生還原反應，H2發(fā)生氧化反應，所以通入N2的一極(Pd電極a)是陰極，通入H2的一極(Pd電極b)是陽極，A項錯誤；陰極上N2得電子，并與通過陶瓷傳輸過來的H結合生成NH3，B