高中化學(xué)選修四人教版全套ppt課件.ppt

1,第一章化學(xué)反應(yīng)與能量,第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化,2,從物質(zhì)的角度：,有新物質(zhì)生成,從微粒的角度：,原子重新組合的過(guò)程,從化學(xué)鍵的角度：,舊鍵的斷裂和新鍵的形成,從能量的角度:,釋放或貯存能量的過(guò)程,化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),3,一、焓變反應(yīng)熱,1、反應(yīng)熱,恒(等)壓過(guò)程：反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變，體積改變敞口、針筒、活塞,在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量,恒(等)容過(guò)程：反應(yīng)前后體積不變，壓強(qiáng)改變密閉容器、體積不變?nèi)萜?4,2、焓變,焓：熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)。,焓變：在一定條件下（恒壓）的反應(yīng)熱生成物與反應(yīng)物的焓值差,焓變符號(hào)：H,焓變單位：kJ/mol,測(cè)量條件：恒壓下，一般為敞口容器中,“+”：吸熱，環(huán)境對(duì)體系做功自身能量增加“-”：放熱，體系對(duì)環(huán)境做功自身能量減少,5,3、反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因,6,從物質(zhì)所具有的能量角度,反應(yīng)物的總能量生成物的總能量,生成物的總能量反應(yīng)物的總能量,H0,HQ2,H1H2,20,注意：,對(duì)于可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的數(shù)值相等，符號(hào)相反。,其反應(yīng)熱是指反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)變成生成物放出或吸收的熱量。,21,6、已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol要獲得1000kg熱量，需燃燒多少克碳？,30.5g,22,備用：已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-290.6kJ/mol求1.6g硫燃燒成為SO2氣體,放出多少熱量？,14.53kJ,23,三、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定,1、中和熱,酸與堿反應(yīng)生成1molH2O時(shí)釋放的熱量稱中和熱。,數(shù)值：稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中和時(shí)H=-57.3kJ/mol,24,2、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定,原理：Q=mct,儀器及藥品,實(shí)驗(yàn)步驟,25,實(shí)驗(yàn)步驟：,a、在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。,26,b、用一個(gè)量筒量取50mL0.5mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記錄。把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。,c、用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/L氫氧化鈉，并用溫度計(jì)測(cè)量氫氧化鈉的溫度，記錄。,d、把套有蓋板的溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑在外面），蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確量取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記錄。,e、重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟24三次,27,如何提高中和熱測(cè)定的準(zhǔn)確度呢？,增強(qiáng)保溫、隔熱措施，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的損失。不斷攪動(dòng)，使熱量分散均勻使用稀酸溶液和稀堿溶液，減少溶解熱的干擾使用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液，減少電離熱效應(yīng)的干擾,28,第一章化學(xué)反應(yīng)與能量,第二節(jié)燃燒熱能源,29,若2.6g乙炔（C2H2，氣態(tài)）完全燃燒生成液態(tài)水和CO2（g）時(shí)放熱130kJ。則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式為:,C2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O（l）H=1300kJ/mol,2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H=2600kJ/mol,30,反應(yīng)熱,燃燒熱,中和熱,。,溶解熱,31,一、燃燒熱,1、定義,101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。,例子：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃燒熱,32,2、注意問(wèn)題：,研究?jī)?nèi)容：放出的熱量（H(2)=(3),54,練習(xí)：在25時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為；(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率較快，其原因可能。,0.25mol/(Ls),0.25mol/(Ls),前2s,前2s時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大,55,練習(xí)：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/Ls，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為。,2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮?dú)猓?mol氫氣，3min后測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0.9倍，在此時(shí)間內(nèi)用氫氣的變化來(lái)表示反應(yīng)速率為。,3.2mol,0.1mol/(Lmin),56,根據(jù)下圖填空:,(1)反應(yīng)物是_;生成物是_。(2)2min內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少？該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_,、,57,二、化學(xué)反應(yīng)速率模型,1、有效碰撞,并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有效碰撞,活化分子、正確取向,58,（1）碰撞過(guò)輕（2）碰撞取向不好（3）活化分子的有效碰撞,HI分子的幾種可能的碰撞模式,59,分子運(yùn)動(dòng),分子具有足夠能量,有合適的取向,n活=n總活%,有效碰撞理論,反應(yīng)速率與活化分子的百分率（活%）成正比,60,二、化學(xué)反應(yīng)速率模型,2、活化分子,具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子,發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。,61,二、化學(xué)反應(yīng)速率模型,3、活化能,E1是反應(yīng)的活化能,E2是活化分子變成生成物分子放出的能量,E2-E1是,反應(yīng)熱,62,63,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,64,主要因素：參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì),外界條件：,濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等,光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、原電池等。,次要因素:,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,65,一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,1、結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可增大反應(yīng)速率。,2、微觀解釋,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,活化分子百分?jǐn)?shù)不變（與溫度、活化能有關(guān)）,有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快,66,3、適用范圍,適用范圍：氣體、溶液（固體或純液體的濃度視為常數(shù)）,67,二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,1、結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加壓強(qiáng)，可增大反應(yīng)速率。,2、微觀解釋,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,活化分子百分?jǐn)?shù)不變（與溫度、活化能有關(guān)）,有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快,68,只適用于氣體（必須引起反應(yīng)或生成物氣體濃度改變）,3、適用范圍,69,三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,1、結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一般要加快。,2、微觀解釋,活化分子百分?jǐn)?shù)增加（主要）,碰撞頻率提高（次要）,70,3、適用范圍,所有狀態(tài)所有反應(yīng),溫度每升高10，v增大到原來(lái)的24倍,71,四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,1、結(jié)論：使用催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,2、微觀解釋,降低反應(yīng)所需的活化能使得活化分子百分?jǐn)?shù)增加,72,3、適用范圍,催化劑具有專一性,73,1、決定化學(xué)反應(yīng)的主要因素是A、溫度B、壓強(qiáng)C、濃度D、催化劑E、反應(yīng)物本身的性質(zhì)2、鹽酸與碳酸鈣固體反應(yīng)時(shí)，能使反應(yīng)的初速率明顯加快的是A、增加碳酸鈣固體的量B、鹽酸的量增加一倍C、鹽酸的用量減半，濃度加倍D、碳酸鈣固體減半，鹽酸濃度加倍,74,3、足量鐵粉與一定量鹽酸反應(yīng)，為了減慢反應(yīng)速率，但不減少氫氣的產(chǎn)量，可加入下列物質(zhì)中的A、水B、NaOH固體C、Na2CO3固體D、NaCl溶液,75,4、增加壓強(qiáng)，下列反應(yīng)速率不會(huì)變大的是A、碘蒸氣和氫氣化合成碘化氫B、稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化,76,5、在一定溫度下的密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)N22O22NO2，下列措施能加快反應(yīng)速率的是A、縮小體積使壓強(qiáng)增大B、恒容，充入氮?dú)釩、恒壓，充入HeD、恒容，充入HeE、恒壓，充入氮?dú)?77,增大反應(yīng)物的濃度使反應(yīng)速率加快的主要原因（）對(duì)于氣體參與體系增大壓強(qiáng)使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）升高溫度使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）使用催化劑使反應(yīng)速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)B、增大分子的運(yùn)動(dòng)速率而使有效碰撞增加C、升高反應(yīng)物分子的能量，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加D、降低反應(yīng)所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,A,A,C,D,78,1、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其中能使最初的化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（）A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍B、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來(lái)的一半C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量D、鹽酸和碳酸鈣不變，增大壓強(qiáng)一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固體G、將CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,79,2、硫代硫酸鈉（Na2S2O3）與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列四種情況中最早出現(xiàn)渾濁的是：（）（1）10時(shí)0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（2）10時(shí)0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL（3）20時(shí)0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（4）20時(shí)0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL,C,80,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第三節(jié)化學(xué)平衡,81,一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng),1、可逆過(guò)程,固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,現(xiàn)象：濃度不變或晶體質(zhì)量不變,本質(zhì)：溶解速率=析出速率,為什么飽和溶液不再溶解溶質(zhì)？,82,2、可逆反應(yīng),在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),特點(diǎn)：同一條件、同時(shí)進(jìn)行、反應(yīng)物生成物同時(shí)存在（反應(yīng)不能進(jìn)行到底）,83,V=1L的密閉容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2,催化劑,高溫,根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響試畫(huà)出該反應(yīng)的速率與時(shí)間的圖象,V正,V逆,V正V逆,84,二、化學(xué)平衡狀態(tài),1、化學(xué)平衡狀態(tài),指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,85,前提條件：,一定條件（T、P、V）,研究對(duì)象：,密閉容器的可逆反應(yīng),平衡本質(zhì)：,V正=V逆0,平衡標(biāo)志：,各物質(zhì)的濃度不變,86,V=1L的密閉容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2,始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.080.020.021min0.060.060.040.042min0.050.050.050.054min0.050.050.050.05,催化劑,高溫,87,2、化學(xué)平衡的特征,動(dòng)：,動(dòng)態(tài)平衡,等：,V正=V逆0,定：,反應(yīng)條件一定,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定,變：,條件改變，平衡將被破壞。,88,在一定溫度下，反應(yīng)X2(g)Y2(g)2XY(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是單位時(shí)間內(nèi)同時(shí)生成nmolX2和nmolXY單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolXY的同時(shí)生成nmolY2容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化單位時(shí)間內(nèi)有nmolXX鍵斷裂，同時(shí)有nmolYY鍵斷裂單位時(shí)間內(nèi)生成nmolX2同時(shí)生成nmolY2V正V逆0,89,在一定溫度下，反應(yīng)X2(g)Y2(g)2XY(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是X2、Y2或XY的濃度不再隨時(shí)間的改變而改變?nèi)萜髦蠿2、Y2、XY物質(zhì)的量之比為112X2、Y2的物質(zhì)的量濃度相等容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的改變而改變?nèi)糁挥蠿2有顏色，容器中的顏色不隨時(shí)間的改變而改變,90,3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定,濃度、溫度、顏色、各種分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率,總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量、密度平均分子量,速率相等,同一物質(zhì)，正逆反應(yīng),不同物質(zhì)，正逆反應(yīng)速率成比例,91,三、化學(xué)平衡的影響因素,1、濃度因素,增大反應(yīng)物濃度，平衡向正向移動(dòng),Fe3+3SCNFe(SCN)3,Cr2O72+H2O2CrO42+2H+,黃,紅,橙,黃,92,2、溫度因素,升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)正向移動(dòng),2NO2(g)N2O4(g)H=-56.9kJ/mol,紅棕色,無(wú)色,3、壓強(qiáng)因素,同濃度增大壓強(qiáng)，向氣體系數(shù)和小的方向移動(dòng),4、催化劑因素（不使平衡移動(dòng)）,93,5、勒夏(沙)特列原理,如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著減弱這種改變的方向移動(dòng),94,練習(xí)：判斷平衡移動(dòng)的方向,P,T,加C,通入O2,通入O2,加入CaCO3,加入NH4Cl,95,練習(xí)：,1、2NO2N2O4,P,正,P,逆,2、2NH3N2+3H2,逆,正,3、3NO2+H2O2HNO3+NO,正,逆,4、CO+H2O(g)CO2+H2,5、CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5（液）+H2O,96,牙齒的損壞實(shí)際是牙釉質(zhì)Ca5(PO4)3OH溶解的結(jié)果。在口腔中存在著如下平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2+3PO43-+OH-當(dāng)糖附著在牙齒上發(fā)酵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生H+，試用化學(xué)平衡理論說(shuō)明經(jīng)常吃甜食對(duì)牙齒的影響。,聯(lián)系實(shí)際健康生活,97,練習(xí)1:,在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，若向氯水中投入少量CaCO3粉末,則：A、平衡不移動(dòng)B、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氯水顏色變淺C、平衡移動(dòng)，且HClO濃度減小D、平衡移動(dòng)，且HClO濃度增大,B、D,98,練習(xí)2:,在某容器中，C+H2O(g)CO+H2反應(yīng)達(dá)到平衡，在溫度、體積不變的情況下，向容器中充入一定量H2，當(dāng)建立新平衡時(shí)：A、CO、H2的濃度都比原平衡時(shí)的要小B、CO、H2的濃度都比原平衡時(shí)的要大C、H2、H2O(g)的濃度都比原平衡時(shí)的要大D、CO、H2O(g)的濃度都比原平衡時(shí)的要大,C,99,練習(xí)3:,當(dāng)化學(xué)反應(yīng)PCl5PCl3+Cl2處于平衡狀態(tài)時(shí)，向其中加入一種37Cl含量較多的Cl2，平衡發(fā)生移動(dòng)。在建立新平衡以前，PCl3中所含37Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比原平衡狀態(tài)時(shí)（“增加”或“減少”），理由是,增加,平衡左移，使PCl5中37Cl增加，PCl5分解生成的PCl3中37Cl也會(huì)增加。,100,四、化學(xué)平衡圖像,1、速率平衡圖像,像誰(shuí)動(dòng)，誰(shuí)在上上下動(dòng)，看速率,101,上圖表示該反應(yīng)的速率（v）隨時(shí)間（t）變化的關(guān)系，t2、t3、t5時(shí)刻外界條件有所改變，但都沒(méi)有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說(shuō)法中正確的是（）At2時(shí)加入了催化劑Bt3時(shí)降低了溫度Ct5時(shí)增大了壓強(qiáng)Dt5時(shí)增大了X濃度,A,102,2、拐點(diǎn)圖像,先拐先平數(shù)值大，固定一個(gè)看其他,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol,0,T1T2,Q0,判斷:,103,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol,P2,P1,A轉(zhuǎn)化率,時(shí)間,0,判斷:,P1P2,m+np+q,T2，正反應(yīng)吸熱BT1T2，正反應(yīng)放熱DT1,Q0,等溫線,k，未達(dá)平衡，逆向進(jìn)行。,QC=k,達(dá)平衡，平衡不移動(dòng)。,QCk,未達(dá)平衡，正向進(jìn)行。,判斷反應(yīng)方向,125,例題:高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H,k,QC=k,QCk,逆向進(jìn)行,平衡不移動(dòng),正向進(jìn)行,135,K105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全K10-5認(rèn)為正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全）10-5K105認(rèn)為是可逆反應(yīng),N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K),136,D.CO(g)C(s)1/2O2,B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),常溫下下列反應(yīng)向那個(gè)方向進(jìn)行？,137,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡,?,化學(xué)反應(yīng)原理,138,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,139,鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，鋅遇CuSO4溶液自動(dòng)反應(yīng)生成Cu和ZnSO4等,140,自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從高電勢(shì)流向低電勢(shì)；室溫下冰塊自動(dòng)融化；墨水?dāng)U散；食鹽溶解于水；火柴棒散落等。,141,自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程,自發(fā)反應(yīng)：在給定的一組條件下，一個(gè)反應(yīng)可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應(yīng)。,142,鎂條燃燒；酸堿中和；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒,自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從高電勢(shì)流向低電勢(shì)；,143,1、反應(yīng)方向的焓判據(jù)（能量判據(jù)）,體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài),H0）的傾向，,化學(xué)反應(yīng)的越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大，這個(gè)原理叫做熵增原理,151,判斷下列過(guò)程的熵變大于零還是小于零1、H2O(s)H2O(l)H2O(g)2、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)3、NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq)4、N2(g)+3H2(g)2NH3(g),S0,S0,S0,S0,少數(shù)熵減小的反應(yīng)，在一定條件下也可以自發(fā)地進(jìn)行,152,自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,不能定性判斷,不能定性判斷,H0,S0,S0,SK2，因此以第一步電離為主,181,在醋酸溶液中，存在如下電離平衡：,加入固體NaOH，電離平衡向_反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H)_,加入固體CH3COONa，電離平衡向_反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H)_,滴入少量濃硫酸，電離平衡向_反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H)_,加入同濃度的醋酸，電離平衡_，c(H)_,正,減小,減小,逆,逆,增大,不變,不變,182,4、電離平衡的移動(dòng),電離吸熱,越稀越電離，越熱越電離,升高溫度，電離平衡向_反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H)_,加水，電離平衡向反應(yīng)方向移動(dòng)，C（H+）。,正,正,減小,增大,183,184,185,.下列敘述正確的是（）A.強(qiáng)弱電解質(zhì)的根本區(qū)別在于電離時(shí)是否存在電離平衡B.所有的離子化合物都是強(qiáng)電解質(zhì)，所有的共價(jià)化合物都是弱電解質(zhì)C.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中只有離子，沒(méi)有分子D.強(qiáng)電解質(zhì)融化狀態(tài)下都能導(dǎo)電,A,186,一定量的鹽酸跟過(guò)量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為減緩反應(yīng)速率而不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A.NaOH(固）B.H2OC.NH4Cl（固）D.CH3COONa(固）,BD,E.降低溫度F.NaCl溶液,EF,187,有H+濃度相同、體積相等的三種酸a、鹽酸b、硫酸c、醋酸，同時(shí)加入足量的鋅，則開(kāi)始反應(yīng)時(shí)速率_，反應(yīng)完全后生成H2的質(zhì)量_。,a=b=c,a=b,7,pHNaClONa2CO3CH3COONa,Na2SO4,(NH4)2SO4NaHSO4,7:,0,越熱越水解,濃度：,溫度：,越稀越水解,溶液的酸、堿性：,加酸,加堿,加鹽,230,231,232,3mLCH3COONa溶液后，滴加酚酞，有何現(xiàn)象？將溶液加熱后，顏色有何變化？,233,0.1mol/L的NaCl溶液中,Na+、Cl、H+、OH,設(shè)Na+、Cl、H+、OH分別表示四種離子的物質(zhì)的量濃度，則完成下列各關(guān)系式子,存在哪些離子,建立一個(gè)只含有Na+、Cl的等式,建立一個(gè)只含有Na+、Cl、H+、OH的等式,建立一個(gè)只含有H+、OH的等式,234,a.建立一個(gè)只含有Na+、Cl的等式,b.建立一只含有Na+、Cl、H+、OH的等式,c.建立一個(gè)只含有H+、OH的等式,Na+=SO42,Na+H+=Cl+OH,H+=OH,235,0.1mol/L的Na2SO4溶液中,Na+、SO42、H+、OH,設(shè)Na+、SO42、H+、OH分別表示四種離子的物質(zhì)的量濃度，則完成下列各關(guān)系式子,存在哪些離子,建立一個(gè)只含有Na+、SO42的等式,建立一個(gè)只含有Na+、SO42、H+、OH的等式,建立一個(gè)只含有H+、OH的等式,236,a.建立一個(gè)只含有Na+、SO42的等式,b.建立一個(gè)只含有Na+、SO42、H+、OH的等式,c.建立一個(gè)只含有H+、OH的等式,Na+=SO42,Na+H+=2SO42+OH,H+=OH,溶質(zhì)濃度關(guān)系,溶液中的電荷關(guān)系,水電離出的兩種離子的關(guān)系,237,4、水溶液中的三個(gè)守恒,物料守恒,溶液中某一組分的原始濃度應(yīng)該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和,電荷守恒,溶液中正負(fù)電荷總數(shù)相等,質(zhì)子守恒,水電離出的H+存在形式各濃度之和與水電離出的OH存在形式各濃度之和相等,238,【例1】寫(xiě)出CH3COONa溶液中的三個(gè)守恒,Na+、CH3COO、CH3COOH、H+、OH,物料守恒,電荷守恒,質(zhì)子守恒,CH3COO+CH3COOH=Na+,CH3COO+OH=Na+H+,OH=CH3COOH+H+,239,【例2】寫(xiě)出Na2CO3溶液中的三個(gè)守恒,Na+、CO32、HCO3、H2CO3、H+、OH,物料守恒,電荷守恒,質(zhì)子守恒,Na+=CO32+HCO3+H2CO3,H+Na+=2CO32+HCO3+OH,OH=HCO3+2H2CO3+H+,240,寫(xiě)出NH4Cl溶液中的三個(gè)守恒,寫(xiě)出CuCl2溶液中的三個(gè)守恒,241,相同濃度的下列溶液中，c(CO32-)的大小關(guān)系依次（）Na2CO3NaHCO3NH4HCO3(NH4)2CO3,242,5、鹽類水解反應(yīng)的利用,實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3CuSO4溶液為何易渾濁，如何克服？,將FeCl3CuSO4溶液蒸干灼燒，最終得到什么物質(zhì)？,鹽類水解與溫度,為什么生活中常用Na2CO3溶液代替NaOH溶液去油污？熱水好還是冷水好？,243,雙水解,泡末滅火器是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合產(chǎn)生大量CO2來(lái)滅火的，分析產(chǎn)生CO2的原理,草木灰不能與銨態(tài)氮肥混用,244,膠體（納米材料）制備,明礬為何會(huì)凈水,氫氧化鐵膠體的制備,245,長(zhǎng)期使用(NH4)2SO4化肥，土壤會(huì)酸化,Mg放入NH4Cl溶液中會(huì)有小氣泡,相同濃度，相同溫度的Na2CO3、NaHCO3水解程度哪個(gè)大，pH值哪個(gè)大？,要使CH3COONa中CH3COO-濃度與Na+濃度相等，應(yīng)采取什么措施？,其它問(wèn)題,246,第三章水溶液中的離子平衡,第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡,247,固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,現(xiàn)象：濃度不變或晶體質(zhì)量不變,本質(zhì)：溶解速率=析出速率,為什么飽和溶液不再溶解溶質(zhì)？,【知識(shí)回顧】2-3可逆過(guò)程,向小試管加少量水中，再加入AgCl，則溶液是否達(dá)到飽和呢？,如何來(lái)表示呢？,248,一、Ag+和Cl的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？,1、沉淀溶解平衡,在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài),2、沉淀溶解平衡的表示,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),249,3、沉淀溶解平衡的特點(diǎn),動(dòng)、等、定、變（一切平衡的特點(diǎn)）,4、沉淀溶解平衡的影響因素,內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。,只要是飽和溶液都存在溶解平衡。,絕對(duì)不溶的物質(zhì)是沒(méi)有的,不同難物其溶解度差別也很大,0.01g,10g,m,難溶,微溶,易溶,可溶,1g,250,外因,加相同離子，沉淀。,溫度：,升溫，多數(shù)溶解,濃度：,加水，溶解；,壓強(qiáng)（氣體）：,加壓，多數(shù)溶解,(氣體，Ca(OH)2除外),251,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),252,5、沉淀溶解平衡常數(shù),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),沉淀溶解平衡常數(shù)KSP，又稱溶度積,BmAn(s)Bm+(aq)+An(aq),253,二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用,1、沉淀的生成,調(diào)pH值,如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值至78,Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4,工業(yè)除去沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑,Cu2+S2=CuSHg2+S2HgS,加沉淀劑,254,2、沉淀的溶解,原理:化學(xué)平衡移動(dòng),FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸,難溶于水的鹽溶于酸中,CaCO3溶于鹽酸,如：AgCl溶于NH3的水溶液中,難溶于水的鹽溶其它物質(zhì)中,255,3、沉淀的轉(zhuǎn)化,原理:不同物質(zhì)的Ksp不同，以此進(jìn)行轉(zhuǎn)化,鍋爐水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3,CaSO4SO42-+Ca2+,鍋爐除水垢,256,當(dāng)QcKsp時(shí)過(guò)飽和溶液，有沉淀生成當(dāng)Qc=Ksp時(shí)飽和溶液，為溶解平衡狀態(tài)當(dāng)QcKsp時(shí)不飽和溶液，無(wú)沉淀生成,257,礦物的轉(zhuǎn)化,分步沉淀,258,第四章電化學(xué)基礎(chǔ),第一節(jié)原電池,259,思考題,1、鋅片和銅片插入稀硫酸的現(xiàn)象是什么？2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，現(xiàn)象是什么？3、銅片為什么有氣泡產(chǎn)生？4、如何檢驗(yàn)證明是那種情況?5、電子流向如何？6、該裝置實(shí)現(xiàn)了怎樣的能量轉(zhuǎn)化?,260,1、原電池的構(gòu)成條件,把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池,兩極：,正極：,負(fù)極：,較不活潑的金屬或非金屬(如石墨),較活潑的金屬,電解質(zhì)溶液,形成閉合回路,261,下列裝置中屬于原電池的是,262,氧化反應(yīng),Zn2eZn2,電解質(zhì)溶液,失e,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生,還原反應(yīng),2H2eH2,陰離子,陽(yáng)離子,負(fù)極,正極,Zn2eZn22H2eH2Zn2HZn2H2(離子方程式）ZnH2SO4ZnSO4H2（化學(xué)方程式）,電極反應(yīng),負(fù)極：正極：總反應(yīng)：,（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）,鋅銅原電池,263,2、原電池反應(yīng)原理,粒子流向,電子：負(fù)極正極,電流：正極負(fù)極,溶液中陰離子負(fù)極,溶液中陽(yáng)離子正極,電極反應(yīng),負(fù)極：氧化反應(yīng),活潑金屬失電子變陽(yáng)離子,正極：還原反應(yīng),溶液中離子得電子,總反應(yīng)：負(fù)極金屬與電解液的離子反應(yīng),264,3、化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì),氧化還原反應(yīng),原電池將自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分割為氧化、還原兩個(gè)反應(yīng)在負(fù)、正兩極同時(shí)不同地進(jìn)行，正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等。,根據(jù)電子守恒原理進(jìn)行計(jì)算,265,練習(xí),1、判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式.,(),(),(),2H2eH2,負(fù)極：,總反應(yīng)：,正極：,Zn2eZn2,Zn2HZn2H2,266,(),(),負(fù)極：,正極：,總反應(yīng)：,正極：,負(fù)極：,總反應(yīng)：,Zn2eZn2,2H2eH2,Zn2HZn2H2,Fe2eFe2,Cu22eCu,FeCu2Fe2Cu,FeCuSO4CuFeSO4,267,(),(),負(fù)極：,正極：,總反應(yīng)：,Zn2eZn2,Cu22eCu,ZnCu2Zn2Cu,或ZnCuSO4ZnSO4Cu,268,2、如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是,(D),A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B.保持平衡狀態(tài)；C.鐵圈向下傾斜；D.銀圈向下傾斜；,269,等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀H2SO4，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積（V）與時(shí)間（t）的關(guān)系，其中正確的是：,D,270,X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硫酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時(shí)，Y為負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?A、XYZB、XZYC、YXZD、YZX,C,271,把A、B、C、D四塊金屬片用導(dǎo)線兩兩相連，浸入稀硫酸中組成原電池。若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極；C、D相連時(shí)，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時(shí)，電流由C經(jīng)導(dǎo)線流向A；B、D相連時(shí)，電子由D經(jīng)導(dǎo)線流向B，則此4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?A、ABCDB、ACDBC、CABDD、BACD,B,272,4、原電池電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法,正極反應(yīng),負(fù)極反應(yīng),總反應(yīng),負(fù)極金屬與電解質(zhì)溶液的離子反應(yīng),負(fù)極金屬失電子變成陽(yáng)離子的反應(yīng),總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng),273,第四章電化學(xué)基礎(chǔ),第二節(jié)化學(xué)電源,274,一、一次電池,1、堿性鋅錳電池,放電之后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)不可逆),一次電池,堿性鋅錳干電池,275,總反應(yīng)：2MnO22H2OZnZn(OH)22MnOOH,負(fù)極是Zn、正極是MnO2、電解質(zhì)是KOH,正極：2MnO22H2O2e2MnOOH2OH,負(fù)極：Zn2OH2eZn(OH)2,276,2、銀鋅紐扣電池,總反應(yīng)：Ag2OZnZnO2Ag,負(fù)極是Zn、正極是Ag2O、電解質(zhì)是KOH,正極：Ag2OH2O2e2Ag2OH,負(fù)極：Zn2OH2eZnO+H2O,277,二、二次電池,能量：,化學(xué)能,電能,放電,充電,278,蓄電池放電過(guò)程工作原理,正極：PbO2,PbO22eSO424HPbSO42H2O,負(fù)極：Pb,Pb2eSO42PbSO4,總反應(yīng)：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,（難溶于水）,放電過(guò)程為化學(xué)電池！,279,鎳鎘電池：,負(fù)極：Cd,正極：NiO(OH),電解質(zhì)：KOH,鎳鎘電池應(yīng)用：收錄機(jī)、無(wú)線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等,缺點(diǎn)：如不會(huì)回收會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,280,鋰,鋰電池：,可充電的綠色電池,負(fù)極：,應(yīng)用：,常用在電話機(jī)、照相機(jī)、汽車、計(jì)算機(jī)等中，此外在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事上也有廣泛的應(yīng)用。,281,三、燃料電池,電極材料：多孔性鎳、鉑,電解質(zhì)溶液：KOH等強(qiáng)堿、H2SO4等強(qiáng)酸、NaCl等鹽溶液,1、燃料電池的構(gòu)成,282,再寫(xiě)正極反應(yīng)：,O22H2O4e4OH,酸性,先寫(xiě)總反應(yīng)：燃料在氧氣中的燃燒,2、燃料電池的電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě),若有CO2生成，且電解質(zhì)為強(qiáng)堿時(shí)，考慮CO2+2OH=CO32+H2O,O24H+4e2H2O,堿性,最后寫(xiě)負(fù)極反應(yīng)：,總反應(yīng)減去正極反應(yīng),常見(jiàn)燃料：H2、NH3、CO、CH4、CH3OH等,283,第四章電化學(xué)基礎(chǔ),第三節(jié)電解池,284,下列屬于原電池裝置的是,B裝置會(huì)出現(xiàn)怎么樣的現(xiàn)象呢？,285,一、電解原理,1、電解池的構(gòu)成條件,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置，又叫電解池,兩極,陰極：,陽(yáng)極：,與電源負(fù)極相連,與電源正極相連,電解質(zhì)溶液,形成閉合回路,兩極材料可同可不同,石墨、Au或Pt作為電極時(shí)稱惰性電極,直流電源,286,2、電解池的反應(yīng)原理,還原反應(yīng),Cu22eCu,電解質(zhì)溶液,氧化反應(yīng),2Cl2eCl2,陰離子,陰極,陽(yáng)極,石墨|石墨,正極,負(fù)極,陽(yáng)離子,e,e,e,e,總反應(yīng)：,287,粒子流向,電子：,電流：,溶液中陰離子,溶液中陽(yáng)離子,電極反應(yīng),陽(yáng)極：氧化反應(yīng),電極金屬或溶液陰離子失電子,陰極：還原反應(yīng),溶液陽(yáng)離子得電子變單質(zhì),總反應(yīng)：陰陽(yáng)極反應(yīng)相加,2、電解池的反應(yīng)原理,陽(yáng)極正極,負(fù)極陰極,正極陽(yáng)極,陰極負(fù)極,放電,放電,陽(yáng)氧陰還,陽(yáng)極,陰極,288,3、電解池中離子放電順序,金屬S2IBrClOH含氧酸根F,金屬要求活動(dòng)性Ag以前,陽(yáng)極：,陽(yáng)極：,AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2HAl3Mg2NaCa2K,較大濃度時(shí)先于H放電,289,3、電解池中離子放電順序,金屬S2IBrClOH,金屬要求活動(dòng)性Ag以前,陽(yáng)極：,陽(yáng)極：,AgHg2Fe3Cu2HAl3Mg2NaCa2K,290,4、電解反應(yīng)的書(shū)寫(xiě),找出溶液中所有離子,按放電順序?qū)懗鲫庩?yáng)極反應(yīng),加和得到總反應(yīng),若H+、OH由水電離則總反應(yīng)中需將其變成H2O所有總反應(yīng)的條件均為電解,291,可以相同可以不同,不同,陰陽(yáng)極由外電源決定與電源負(fù)極相連的為陰極與電源正極相連的為陽(yáng)極,正負(fù)極由電極材料決定活潑性較強(qiáng)的金屬做負(fù)極,陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng),負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng),電能化學(xué)能,化學(xué)能電能,有外加電源,本身是電源，外接用電器,負(fù)陰陽(yáng)正,負(fù)導(dǎo)線正,292,下列裝置是否屬于電解池？若是，寫(xiě)出電極反應(yīng),293,練習(xí)：,H2SO4NaOHNa2SO4,H2O,增大,增大,增大,增大,減小,不變,加H2O,加H2O,加H2O,HClCuCl2,HClCuCl2,減小,減小,增大,增大,加HCl加CuCl2,NaClCuSO4,電解質(zhì)和水,部分離子濃度減小,部分離子濃度減小,增大,減小,加HCl,加CuO,陽(yáng)極:4OH-4e-=2H2O+O2陰極:4H+4e-=2H2,陽(yáng):2Cl-2e-=Cl2陰:2H+2e-=H2,陽(yáng):2Cl-2e-=Cl2陰:Cu2+2e-=Cu,陽(yáng):2Cl-2e-=Cl2陰:2H+2e-=H2,陽(yáng):4OH-4e-=2H2O+O2陰:2Cu2+4e-=2Cu,294,二、電解原理的應(yīng)用,1、電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣、氫氣,工業(yè)上用電解飽和食鹽水溶液的方法來(lái)制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè),陽(yáng)：2Cl2e=Cl2陰：2H+2e=H2總：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,電解,295,2、電鍍,