2024年北京四中高一化学化学反应与能量

2024年北京四中高一化学化学反应与能量专题：化学反应与能量第一讲化学能与热能思考和交流：1.化学反应的本质是什么？2.人类是如何利用化学反应的？新的《大百科全书》中关于“化学”的定义：化学是一门研究物质的组成、结构、性质、变化以及变化过程中相伴随的能量变化的科学。能量的转化与守恒定律：能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化成其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。实验1：盐酸与Mg条的反应现象结论实验2：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应现象结论实验3：酸与碱的中和反应反应物及其用量酸HCl20mL1mol/LHNO320mL1mol/L碱NaOH20mL1mol/LKOH20mL1mol/L混合前温度室温室温混合后温度结论归纳与概括反应热：反应过程中放出或吸收的热量，用△H表示，单位为kJ/mol。总结：放热反应与吸热反应包括哪些反应吸热反应：放热反应：思考：H2O(l)→H2O(g)液态水变成气态水时，能量是如何变化的？能否从微观角度解释能量变化的原因？例1：下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．铝片与稀盐酸反应B．灼热的碳与CO2反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应思考和交流：1.化学反应中为什么会有能量变化？为什么不同反应的热效应不同？2.氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸，放出大量的热。反应中的热量由何而来？氢气和氯气反应的本质是什么？引起化学反应中的能量变化：1.微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2.宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。例2：下列说法不正确的是A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B．物质燃烧和中和反应均放出热量C．分解反应肯定是吸热反应D．化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量例3：已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．吸热反应在一定条件下也能发生例4：已知破坏1molN≡N键、H－H键和N－H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值。专题：化学反应与能量第二讲原电池思考：1.能量变化的主要表现形式是什么？2.在生产生活实际中主要用途是什么？探索发现一：实验仪器和药品：Cu片、Zn片、稀硫酸、烧杯、试管、导线、电流计实验设计：设计图、现象记录、原因TIP:记录每个金属片上的实验现象、电流计指针探索发现二：目标：根据已具备的氧化还原反应知识和电化学知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置。用品：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、500mL烧杯实验目的实验步骤实验现象分析与结论交流与反思负极：正极：总反应：原电池：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。思考：如何用家庭中常见的物品组装原电池?把你的装置图画出来,展示交流并现场演示。注意:1.所用物品必须是家庭生活中常见而且易获得的；2.如果家中没有电流表,检验电流可用小灯泡或者小二极管。思考：形成原电池需要具备哪些条件？判断：下列装置能否构成原电池？分析与总结：1.可以发生氧化还原反应(有电子的转移)2.电势(氧化\还原性)不同的两个电极(有电势差，能形成电子的定向移动)3.存在电解质溶液4.形成闭合回路(外电路－导线，内电路－电解质溶液，能形成持续的电流)例：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>a专题：化学反应与能量第三讲发展中的化学电源锌锰干电池正极材料：MnO2、石墨棒

负极材料：锌片

电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物负极：Zn－2e-＝Zn2＋

正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e-＝Mn2O3＋2NH3＋H2O

总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O纽扣电池负极：Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2

正极：Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－

总反应：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag铅蓄电池负极：Pb＋SO42－－2e-＝PbSO4

正极：PbO2＋SO42－十4H＋＋2e-＝PbSO4＋2H2O

总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4十2H2O锂电池负极：Li－e-＝Li＋

正极：MnO2＋Li＋＋e-＝LiMnO2

总反应：Li＋MnO2＝LiMnO2氢氧燃料电池电解质为酸性时负极:正极:总反应电解质为碱性时负极:正极:总反应：思考题：请根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池，画出装置图。专题：化学反应与能量第五讲化学反应的限度例1：向一个容积为1L的密闭容器中放入2molSO2和1molO2，在一定条件下，2s末测得容器内有0.8molSO2。求:①2s内SO2、O2、SO3的平均反应速率；②反应速率比。例2：下列因素一定会使反应速率加快的是（）A．增加反应物的物质的量B．升高温度C．缩小容器体积D．增大生成物的浓度可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。由反应物到生成物的反应，叫做正反应。由生成物到反应物的反应，叫做逆反应。例3：化学平衡状态的特征是（）A.反应停止了.B.正、逆反应速率都为零C.正、逆反应都还在继续进行D.正、逆反应的速率相等例4：在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到化学平衡状态的标志是（）A.A、B、C的浓度相等B.A、B、C的浓度不再发生变化C.单位时间内生成nmolA同时生成3nmolBD.A、B、C的分子数之比为1:3:2化学反应限度：研究对象(前提)：可逆反应化学平衡的本质和特征:V正＝V逆>0动态平衡化学平衡状态的标志：混合物各组分的浓度一定影响限度的因素：同一可逆反应的限度随条件改变而改变不同可逆反应，化学反应限度不同决定性因素：反应物本身的化学性质例5：（1）如何加快Fe与稀盐酸的反应速率？（2）如何减缓Fe生锈的速度？例6：在800℃时，下列可逆反应达到化学平衡，CO(气)+H2O(气)CO2(气)+H2(气)已知当CO和水气的起始