2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量教案新人教版必修2

PAGE7-整理與提升一、化學(xué)鍵與能量變更關(guān)系1．關(guān)系：在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變更。緣由：當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，從微觀來看，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要汲取能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變更的主要緣由。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是汲取能量還是放出能量，確定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)：①金屬與酸、水反應(yīng)制氫氣；②大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊：C＋CO2=2CO是吸熱反應(yīng))；③鋁熱反應(yīng)；④全部的燃燒反應(yīng)；⑤酸堿中和。(2)常見的吸熱反應(yīng)：①C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；③多數(shù)分解反應(yīng)，如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等(但過氧化氫的分解是放熱反應(yīng))。注：反應(yīng)條件與吸放熱無關(guān)。(3)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)汲取熱量的化學(xué)反應(yīng)形成緣由反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵變更的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時汲取的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂時汲取的總能量1．(雙選)下圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變更，據(jù)圖推斷下列說法中合理的是(AD)A．500mL2.0mol·L－1HCl溶液和500mL2.0mol·L－1NaOH溶液的反應(yīng)符合圖(a)，且放出熱量為ΔE1B．500mL2.0mol·L－1H2SO4溶液和500mL2.0mol·L－1Ba(OH)2溶液的反應(yīng)符合圖(b)，且汲取熱量為ΔE2C．發(fā)生圖(a)能量變更的任何反應(yīng)，肯定不須要加熱即可發(fā)生D．Ba(OH)2和NH4Cl反應(yīng)的能量變更符合圖(b)解析：圖(a)表示放熱反應(yīng)，選項A是放熱反應(yīng)，A項正確；圖(b)表示吸熱反應(yīng)，選項B是放熱反應(yīng)，B項錯誤；一些放熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，C項錯誤；Ba(OH)2與NH4Cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，符合(b)圖，D正確。2．請依據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)學(xué)問，填寫下列空白：(1)在一個小燒杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O粉末，將小燒杯放在事先已滴有4～5滴水的玻璃片上。然后加入10gNH4Cl晶體，并用玻璃棒快速攪拌。①試驗中玻璃棒的作用是攪拌使混合物充分接觸并反應(yīng)。②寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。③試驗中視察到的現(xiàn)象：反應(yīng)混合物呈糊狀，玻璃片與燒杯之間結(jié)冰粘在一起，有少許刺激性氣味氣體逸出。(2)下列過程中不肯定釋放能量的是③(填編號)。①形成化學(xué)鍵②燃料燃燒③化合反應(yīng)④葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)⑤酸堿中和⑥炸藥爆炸(3)等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別完全燃燒，放出熱量較多的是②(填編號)。①固體硫②硫蒸氣(4)已知H2和O2反應(yīng)放熱，且斷開1molH—H鍵、1molO=O鍵、1molO—H鍵需汲取的能量分別為Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ，由此可以推知下列關(guān)系正確的是③(填編號)。①Q(mào)1＋Q2>Q3②Q1＋Q2>2Q3③2Q1＋Q2<4Q3④2Q1＋Q2<2Q3解析：(1)用玻璃棒快速攪拌，作用是使混合物充分接觸并反應(yīng)；氯化銨屬于銨鹽，能和強(qiáng)堿氫氧化鋇反應(yīng)生成氨、水以及氯化鋇，化學(xué)方程式為Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；氯化銨和Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度降低能讓水結(jié)冰，導(dǎo)致燒杯和玻璃片粘在一起，同時生成的氨具有刺激性氣味。(2)一般的化合反應(yīng)放熱，但有的化合反應(yīng)吸熱，如二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳。(3)固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)須要汲取能量，所以硫蒸氣的能量大于固體硫，等質(zhì)量的固體硫、硫蒸氣分別完全燃燒，放出熱量較多的是硫蒸氣。(4)已知2molH2和1molO2反應(yīng)生成2molH2O，反應(yīng)斷開2molH—H鍵汲取能量2Q1kJ，斷開1molO=O鍵汲取能量Q2kJ，形成4molO—H鍵放出能量4Q3kJ，總反應(yīng)放熱，則2Q1＋Q2<4Q3。二、原電池電極反應(yīng)式的書寫1．正負(fù)極推斷(1)依據(jù)電極材料推斷。一般來講，活動性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)依據(jù)電流方向或電子流淌方始終推斷。在外電路(導(dǎo)線)上，電流由正極流向負(fù)極，電子流淌方向是由負(fù)極流向正極。(3)依據(jù)反應(yīng)類型推斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(4)依據(jù)現(xiàn)象推斷。溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡放出的一極為正極。2．書寫方法依據(jù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)的規(guī)律，依據(jù)原電池總反應(yīng)推斷出兩極反應(yīng)的產(chǎn)物，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液所能供應(yīng)的離子，依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒配平電極反應(yīng)式。(1)詳細(xì)步驟為：①列物質(zhì)，標(biāo)得失；②選離子，配電荷；③配個數(shù)，巧用水；④兩式加，驗總式。(2)寫電極反應(yīng)式時應(yīng)留意：①兩極得失電子數(shù)相等；②電極反應(yīng)常用“=”，不用“→”；③電極反應(yīng)中若有氣體生成，需加“↑”；若有固體生成，一般不標(biāo)“↓”。3．一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是(C)A．CH3OH＋O2－2e－=H2O＋CO2＋2H＋B．O2＋4H＋＋4e－=2H2OC．CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋D．O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析：原電池電極反應(yīng)式的書寫技巧。(1)將氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，氧化反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)，還原反應(yīng)為正極反應(yīng)。(2)兩極反應(yīng)的電荷守恒、元素守恒，兩極反應(yīng)的電子得失守恒。結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，配平兩極反應(yīng)以及確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的存在形式。(3)首先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極的反應(yīng)式。(4)一般有機(jī)物失去電子數(shù)比較難定，所以采納該物質(zhì)的燃燒方程式，由氧氣所得到的電子數(shù)來確定有機(jī)物所失去的電子數(shù)。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)是CH3OH失電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，是O2得到電子，故答案選擇C項。4．(雙選)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列說法錯誤的是(CD)A．電池工作時，鋅失去電子B．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－=Mn2O3(s)＋2OH－(aq)C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g三、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡圖像有關(guān)圖像的化學(xué)題，是化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)問，基本規(guī)律以平面直角坐標(biāo)系中的圖像為載體進(jìn)行表達(dá)的題目。圖像化學(xué)題一般綜合性強(qiáng)，難度較大。解題時，重點是理解圖像的意義和特點。歸納起來，圖像題的解答方法與思路是：1．理解圖像中的面、線、點(1)理解面。理解各坐標(biāo)軸所代表的量的意義及曲線所表示的是哪些量的關(guān)系。(2)理解線。理解曲線“平”與“陡”的意義，即斜率大小的意義；理解曲線的變更趨勢并歸納出規(guī)律。如圖中有拐點，先拐先平，較早出現(xiàn)拐點的曲線表示先達(dá)平衡，對應(yīng)溫度高、壓強(qiáng)大。(3)理解點。理解曲線上點的意義，特殊是某些特殊點，如坐標(biāo)軸的交點，幾條曲線的交叉點、極值點、轉(zhuǎn)折點等。2．聯(lián)系規(guī)律聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，作出正確推斷。5．(雙選)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa時，n(NH3)和n(H2)隨時間變更的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是(BD)A．點a的正反應(yīng)速率比點b的小B．點d處反應(yīng)達(dá)到平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣D．其他條件不變，773K下反應(yīng)至t1時刻，v(H2)比圖中d點時的v(H2)的值大解析：a點的H2濃度比b點大，正反應(yīng)速率較大，故A項錯；d點H2的物質(zhì)的量保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；d、e兩點都是反應(yīng)達(dá)平衡時的點，反應(yīng)物和生成物濃度都不變，故C項錯誤；溫度上升，化學(xué)反應(yīng)速率增大，v(H2)增大，故D項正確。6．298K時，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。(1)下列可推斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是ac(填字母)。a．溶液的pH不再變更b．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))c．c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再變更d．c(I－)＝y(tǒng)mol·L－1(2)tm時，v正大于v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm時v逆小于tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是tm時生成物濃度較低。解析：(1)a項，隨反應(yīng)進(jìn)行，溶液的pH不斷降低，當(dāng)pH不再變更時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡；b項，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，該結(jié)論在任何時刻都成立，故無法推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；c項，隨反應(yīng)進(jìn)行，c(AsOeq\o\al(3－,4))不斷增大，c(AsOeq\o\al(3－,3))不斷減小，當(dāng)二者比值不變時，說明二者濃度不再變更，則反應(yīng)達(dá)到平衡；d項，由圖像并結(jié)合方程式可知，平衡時c(I－)＝2ymol·L－1，故當(dāng)c(I－)＝y(tǒng)mol·L－1時，反應(yīng)未達(dá)到平衡。(2)由圖像可知tm時刻后c(AsOeq\o\al(3－,4))仍在不斷增加，說明反應(yīng)還在正向進(jìn)行，故此時v正大于v逆。(3)tm到