化学人教版高中必修2化学必修二复习资料.doc

word资料可编辑第一章 物质结构 元素周期律考点：知道元素、核素、同位素、质量数的涵义。（测试要求A）原子的构成一个原子中：质子数（Z）=核电荷数=核外电子数=原子序数如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。某原子的相对原子质量近似等于此原子的质量数。质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）元素、核素、同位素元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。绝大多数元素有多种核素，如氢元素有1H、2H、3H等三种核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素（同一元素的不同核素互称为同位素）。如12C、13C、14C是碳元素的三种核素，互为同位素。同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。元素、核素、同位素之间的关系：（见右图）【例1】 某元素的阳离子，核外共用x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子里的中子数为 （ ）A B C D【解析】本题主要考查的是元素的原子得、失电子后，核电荷数和阴、阳离子的核外电子数及离子电荷数的关系。由于阳离子带正电，为原子失去电子的结果；阴离子带负电，为原子获得电子所致。所以阳离子的核外电子数应该是原子的质子数减去阳离子的电荷数，阴离子的核外电子数为原子的质子数加上阴离子的电荷数。根据质量关系：质量数质子数中子数，因此要求中子数必须先要知道质量数和质子数。根据题意，质量数为已知，而质子数则可根据该离子所带电荷数和它的核外电子数求得。阳离子核外电子数为x，则该阳离子所对应原子的核外电子数是，核内的质子数也为。所以【答案】A。【例2】下列说法正确的是 （ ）A同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的C钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子D 、 、 的质量数相同，所以它们是互为同位素【解析】本题是利用相关概念来对选项作出判断。对于A选项，可利用“结构决定性质”这一概念来进行判断；对于B选项，可利用部分原子结构的特殊性来解决；C选项中，必须明确决定原子种类的微粒是哪几种；D选项可用同位素的概念来进行判断。A选项中的各核素是属同一元素，这些核素间必定互为同位素。根据同位素和质量数的含义可知：各核素原子的质子数同中子数不同，二者之和在数值上等于质量数，因而质量数必不相等，但同位素的化学性质几乎完全相同，故A选项正确。B选项中描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子（ ）的原子核内只有质子而无中子这个特例，故B选项错误。C选项中原子种类应由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电子得失，是决不会发生由一种原子转变为另一种原子的，而只能由原子变为离子，故C选项错误。D选项中互为同位素的不同原子质子数相同，中子数不同，因而其质量数必然不等，故D选项错误。【答案】A。考点：了解原子核外电子的排布。（测试要求B）考点：能画出118号元素的原子结构示意图。（测试要求B）考点：认识假说、模型等科学方法在化学研究中的应用。（测试要求B、II）核外电子的排布规律：在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。原子结构示意图：用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。核电荷数如钠原子：各电子层排布的电子数电子层数微粒符 号原子核118号元素的原子结构示意图【例3】某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是 。 【解析】设核电荷数=质子数a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y依题意：a5x，a3y，则5x=3y，x=3y5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为18的正整数，仅当y=5时，x=3合理，该元素的核电荷数为15。【答案】。【点评】 本题除考查原子核外电子排布规律外，还要求学生借助解不定方程这一数学知识解题，把数学工具及化学原理有机结合起来。这是一道综合性较强的试题考点：能结合有关数据和实验事实（原子核外电子排布、原子半径、元素的主要化合价、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、元素的金属性与非金属性等）认识元素周期律。（测试要求B）考点：了解原子结构与元素性质的关系。（测试要求B）碱金属元素性质的递变。（学生实验测试内容）卤族元素性质的递变。（学生实验测试内容）元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化，这一规律叫做元素周期律元素性质周期性变化的具体表现：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素： 最外层电子排布：由1个递增到8个（K层为1个递增到2个）； 原子半径：由大到小； 主要化合价：正价由+1 +7，负价由-4 -1； 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性：碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强； 元素的金属性与非金属性：金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素性质周期性变化的本质原因是核外电子排布呈周期变化。影响原子半径的因素：电子层数：电子层数越多，原子半径越大；核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数的影响较大；核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的倾向。判断元素金属性、非金属性强弱的标准判断元素金属性强弱的标准：对应的单质与水或与酸置换出氢气越容易，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则元素的金属性越强。金属阳离子的氧化性越弱，则元素金属性越强。判断元素非金属性强弱的标准：对应的单质与氢气化合生成氢化物越容易、生成的氢化物越稳定，最高价氧化物所对应的水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强。非金属阴离子还原性越弱，则对应元素的非金属性越强。碱金属元素性质的递变碱金属元素包括：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）等。碱金属的物理性质： 相似性：银白色（铯略带金色光泽），硬度小、有展性，密度小（只有铷铯密度大于水），熔点低（除锂外都低于水的沸点），导电、导热。 递变规律：从锂到铯，密度呈减小趋势（但钾反常），熔沸点逐渐降低，硬度逐渐减小（Li不易用小刀切开，其它软）。碱金属的化学性质： 相似性：单质都是较强的还原剂，都能与氧气等非金属单质以及水反应，其氢氧化物都是可溶于水的强碱。 递变规律：从锂到铯金属性逐渐增强。原因：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，即元素的金属性逐渐增强。卤族元素性质的递变卤族元素包括：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）等。卤素单质的物理性质：注意：Cl2 、Br2 、I2与不同溶剂所形成的溶液的颜色：水苯（或汽油）四氯化碳Cl2黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄橙色橙橙红橙橙红I2黄棕褐浅紫紫红紫深紫卤素单质的化学性质： 相似性：单质都是较强的氧化剂，都能与氢气等反应，其最高价氧化物所对应的水化物是酸。 递变规律：从氟到碘非金属性逐渐减弱。原因：由氟到碘，核电荷数逐渐增加，原子核对最外层电子的吸引力应逐渐增大；同时电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力应逐渐减弱。由于原子半径的增大超过了核电荷数的增加对电子吸引的影响，因此，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，,使原子获得电子的能力依次减弱，失去电子的倾向依次增强。即单质的氧化性逐渐减弱，而其离子的还原性逐渐增强。考点：知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。（测试要求A）考点：认识元素在周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系。（测试要求B）考点：知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。（测试要求A）考点：感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的重要作用与价值。（测试要求A、I）元素周期表的结构周期序数该周期中元素原子的核外电子层数主族序数该主族元素原子的最外层电子数元素周期表中同周期、同主族元素性质递变规律：性质同周期（从左右）同主族（从上下）原子半径逐渐减小逐渐增大电子层结构电子层数相同最外层电子数逐渐增多电子层数递增最外层电子数相同核对外层电子的吸引力逐渐增大逐渐减小原子失电子能力逐渐减小逐渐增强原子得电子能力逐渐增强逐渐减弱元素的金属性逐渐减弱逐渐增强元素的非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价最高正价：+1+7非金属负价= -（8-主族序数）最高正价=主族序数(O F除外)最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属气态氢化物形成难易及其稳定性形成由难易稳定性逐渐增强形成由易难稳定性逐渐减弱强调：元素金属性和非金属性与元素在周期表的位置：元素周期律和元素周期表的应用元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。 “结构位置性质”的关系如下：元素周期律和元素周期表对物质结构理论的发展起了一定的推动作用，为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。元素周期律和元素周期表对于与化学相关的科学技术也有指导作用。例如，在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料，如硅、锗等；通常制造的农药，所含有的氟、氯、硫、磷等在周期表中的位置靠近，在一定的区域内；在过渡元素中可以寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。元素周期律从自然科学方面论证了事物变化中量变引起质变的规律性。【例4】在下列各元素组中，除一种元素外，其余都可以按照某种共性归属一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属按所给六种类型的编号填入表内。元素组例外元素其他元素所属编号（1）S、Na、Mg、N （2）N、P、Sn、As （3）K、Ca、Al、Zn （4）Cu、Fe、Ag、Ca 其他元素所属类型编号：主族元素 过渡元素 同周期元素 同主族元素 金属元素 非金属元素。【解析】此题考查学生对于周期表的结构是否熟悉。中Na、Mg、S为同周期元素，中N、P、As为A族元素，中K、Ca、Al是主族元素，中Cu、Fe、Ag是过渡元素。【答案】N，Sn， Zn， Ca，。【例5】短周期的三种元素X、Y、Z原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5，X元素原子最外层电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：X元素的名称是 ，Y元素的名称是 ，Z元素的名称是 。XZ3化合物的分子式是 ，电子式是 。分别写出X、Y的含氧酸的分子式： 。【解析】依题意三种元素均可形成化合物，其电子层数之和为5，定有一种元素一个电子层，则Z为氢，另两种元素均为二个电子层，Y元素最外层电子数为电子层数的2倍，则为碳元素，则X为氮元素。【答案】氮、碳、氢 NH3， HNO3，H2CO3。考点：认识化学键的涵义。（测试要求B）考点：能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。（测试要求B）化学键：人们把使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。化学键的形成与原子结构有关，它主要通过原子的最外层电子（价电子）转移或共用来实现的。化学反应与化学键的关系化学反应的过程是旧物质的消耗和新物质生成的过程，是反应物中原子重新组合成产物分子的一种过程，因此化学反应本质上就是旧化学键的断裂并形成新化学键的过程。注意：化学反应过程中反应物中的化学键可能部分被破坏，也可能全部被破坏。如H2+F2 =2HF，HH、FF键均被破坏。对离子化合物，其溶解于水后，便成为自由的阴、阳离子，离子键被破坏。其熔化后，也成为自由的阴、阳离子，离子键也被破坏。对于共价化合物，有些共价化合物溶于水后，能与水作用，其分子内共价键被破坏。如HCl、HBr等。对于某些很活泼的非金属单质，溶于水后，能与水作用，其分子内共价键被破坏。如Cl2、F2等。 考点：知道离子键和共价键的形成。（测试要求A）考点：了解离子化合物、共价化合物的概念。（测试要求B）考点：能识别典型的离子化合物和共价化合物。（测试要求A）考点：能写出结构简单的常见原子、离子、分子、离子化合物的电子式，能够用电子式表示结构简单的常见离子化合物、共价分子的形成过程。（测试要求B）离子键：人们把带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。像氯化钠这样由离子键构成的化合物叫做离子化合物。离子键的形成成键的主要原因：原子转化为具有稳定结构的离子，通过静电作用，形成离子化合物，使体系的能量降低 ；成键的粒子：阴阳离子；成键的性质：静电作用（静电吸引、 静电排斥）；成键条件：通常为活泼金属元素的原子（IA、IIA）和活泼的非金属元素的原子（VIA、VIIA）之间容易形成离子键 ；复杂的阴、阳离子之间也可以形成离子键 。如过氧化物（Na2O2等），大多数碱（NaOH、KOH等），大多数盐类（Na2SO4、NH4Cl、NH4NO3等）。 影响离子键强弱的因素：离子半径和离子电荷是影响离子键强弱的两个方面。即离子半径越小 、离子带电荷越大，离子键就越强。注意：离子半径大小的比较：a阳离子的半径一般比相应的原子半径小。 b阴离子的半径一般比相应的原子半径大。 c具有相同电子层结构的离子的半径随着原子序数的增大而减小 离子键的存在：只存在于离子化合物中 。共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。像氯化氢那样仅由共价键构成的化合物叫做共价化合物。共价键的形成：成键的主要原因：原子间以共用电子对的形式达到相对稳定结构，通过静电作用，形成新的物质，使体系能量降低。；成键的粒子：原子（同种或不同种）；成键的性质：静电作用（静电吸引、 静电排斥）；形成共价键的条件：同种或不同种非金属元素原子之间一般能形成共价键。不活泼金属元素原子和非金属元素原子之间也能形成共价键。一般情况下，原子最外层缺几个电子达到8电子稳定结构，就形成几对共用电子对。极性共价键与非极性共价键非极性键极性键概念同种元素原子形成的共价键不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移原子吸引电子能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显电性形成条件由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成影响共价键强弱的因素：原子半径越小，共价键越强；共用电子对数目越多，共价键越强。组成与结构相似的不同分子中，所含元素的原子活动性差异越大，键的极性越强。如HF、HCl、HBr、HI等分子中，共价键极性最强的是HF分子中的H-F键。共价键的存在：非金属单质；共价化合物；离子化合物的原子团中；注意：共价化合物中一定含有共价键；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，离子化合物中也可能含有共价键，如：NaOH、Na2O2等。电子式用电子式表示原子的最外层电子：注意：电子式只表示原子最外电子层上有多少个电子，不表示这些电子的排布方式。离子的电子式：简单阳离子的电子式就是其化学式阴离子的电子式加 ，在 右上角标上负电荷符号用电子式表示离子化合物（离子键）的形成过程注意：可以用弧形箭头表示电子转移的方向；用“”表示形成过程，不能用“=”；离子化合物中相同的离子不能合并。用电子式表示共价分子（共价键）的形成过程H2的形成：HCl的形成：注意：用电子式表示靠共用电子对形成的分子时，不标 和电荷。 【例6】下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以离子键相互结合成稳定化合物的是 （ ）A10和19 B6和16 C11和17 D14和8【解析】通常为活泼金属元素的原子（IA、IIA）和活泼的非金属元素的原子（VIA、VIIA）之间相互接近时，通过得失电子转化为具有稳定结构的离子，通过静电作用，形成离子键，得到离子化合物，使体系的能量降低。A选项中10号元素原子最外层已经达到了8电子相对稳定结构；B选项中6号元素原子难于失去最外层电子，只能与16号元素原子以共价键相结合生成CS2；D选项中14号元素原子难于失去最外层电子，只能与8号元素原子以共价键相结合生成SiO2。只有C选项中11号元素原子与17号元素原子通过得失电子，转变为阴、阳离子，形成离子键，得到离子化合物NaCl。【答案】C。【例7】下列说法中正确的是 （ ）A含有共价键的化合物一定是共价化合物B只含有共价键的物质一定是共价化合物C离子化合物中可能含有极性共价键或非极性共价键D氦分子中含有共价键【解析】含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH，Na2O2，故A选项不正确；只含有共价键的物质也可能是单质分子，如氯气，氮气，因此B选项不正确；氦气是单原子分子，不存在化学健，当然D选项也不正确。【答案】C。【例7】下列粒子电子式书写有不正确的有 。A氯原子： B硫离子：S2 C溴离子：D钙离子：Ca2+ ECa2+2 - FMg 2+ 2- 【解析】根据电子式的书写规则判断。【答案】BEF。【例8】有a、b、c、d四种主族元素，已知a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构，而且原子半径ab；阴离子所带的负电荷数cd。则四种元素的原子序数之间的关系为 （ ）AabcdBbadc cbadbacd【解析】a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构，则a、b在c、d的下一周期。a、b同周期，原子半径ab，则a在b的前面；c、d同周期，阴离子所带的负电荷数cd，则c在d的前面。所以四种元素的原子序数之间的关系为badc。【答案】B。【例9】A、B、C、D、E是中学化学中常见的分子或离子，他们具有相同的电子总数，且A是由5个原子核组成的粒子。它们之间可以发生如下变化：A+BC+D，B+E2D。且D与一些非金属氧化物和金属氧化物均能发生反应。请回答下列问题：写出A的电子式：_；写出B的化学式：_；写出D中共价键的类型：_。【解析】能与非金属氧化物和金属氧化物反应的物质是水，故D是H2O，水分子中有10个电子，含有10个电子的分子或离子有HF、H2O、NH3、CH4、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、O2-、F-、OH-、H3O+、NH4+等。A是由5个原子核组成的10个电子的粒子，则A必为NH4+(若A为CH4，则无给定的两个反应)，再根据题目给出两个反应可推导出B是OH-，C是NH3，E是H3O+。具体的化学反应的离子方程式：NH4+OH-NH3+H2O，OH-+H3O+2H2O。【答案】极性共价键。第二章 化学反应与能量考点：认识化学变化的本质。（测试要求B）考点：知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。（测试要求A）考点：了解吸热反应和放热反应的涵义。（测试要求B）考点：通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。（测试要求B）化学反应中能量的变化。（学生实验测试内容）一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不同。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。若E反 E生时，有部分能量释放出来；若E反 E生时，反应物要吸收能量，才能转化为生成物。当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量；而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。化学反应是物质中的化学能的转化途径，而化学键的改变是物质中的化学能变化的原因。一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变，亦即能量是守恒的，这就是“能量守恒定律”。化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化吸热或放热。化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。例如，燃料的燃烧反应、中和反应、金属与酸、活泼金属与水的反应、生石灰和水反应等。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。例如，灼热的炭与二氧化碳的反应、炭和水蒸气的反应、氢气还原氧化铜、Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应、煅烧石灰石等。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质；有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。化学反应考点：能说明有关实验的原理、操作方法、现象等。（测试要求C）考点：能根据实验目的记录实验现象和数据，能对实验现象和数据进行分析和处理，得出正确结论，完成实验报告。（测试要求D、b）考点：初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。（测试要求A、I）考点：以化学反应与能量的变化等有关实验为例，初步学会运用以实验为基础的实证研究方法。（测试要求B、b）化学反应中能量的变化。（学生实验测试内容）探究实验：【实验目的】探究化学反应中的能量（热量）变化。 探究实验1：【操作】在一支试管中加入23mL6mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨过的镁条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。【现象】剧烈反应，溶液温度迅速升高。【结论】该反应是放热反应。探究实验2：【操作】将约20gBa(OH)28H2O晶体研细后与约10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸烧杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。【现象】玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起；有少许刺激性气味气体产生；有水生成。【结论】该反应是吸热反应。探究实验3：【操作】在50mL烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L的 NaOH溶液，测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。【数据记录】盐酸温度/NaOH溶液温度/中和反应后溶液温度/【结论】中和反应是放热反应。延伸：中和热：稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量。中和热测定实验在设计实验装置和操作应从两个方面考虑注重“量”的问题：反应物的浓度和体积取定值； 测量反应前后的温度值； 做平行实验取平均值。尽量减小实验误差：使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰；使用强酸溶液和强碱溶液，减少电离热效应的干扰； 搅拌使反应充分进行；及时散热，使混合液温度均衡；温度计的精确度高，最好使用精度为0.1 ；使用绝缘装置，避免热量散发。推荐装置：（见右） 说明：在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。该实验也可在保温杯中进行。【例1】已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是 （ ）AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生【解析】从物质储存的能量来分析，各种物质都储存有化学能，不同的物质所包含的化学能各不相同。一个确定的化学反应的热效应，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。【答案】C。【点拨】在化学反应中，“能量的变化”与反应发生的“需要条件”没有必然的联系。有些放热反应在常温下就可进行，如白磷的缓慢氧化及自燃及酸碱中和反应等。有些放热反应却需要较高温度才能发生，如：铁丝在氧气中燃烧、铁粉和硫粉的反应等。【例2】下列说法正确的是 （ ）A绿色植物的光合作用是把热能转化为化学能的过程B生物能是与化学反应无关的一种能源C化学能只能以热能的形式释放D物质燃烧一定是放热反应【解析】光合作用是光能转化为化学能；生物能也是通过化学反应释放出来的；化学能可以转化成多种形式的能，如光能、电能、热能等；燃烧的概念就决定了它一定是放热反应。【答案】D【例3】装置如图所示。在小试管中加入2g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管中。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。写出上述反应的化学方程式： ；该反应为 （填“吸热”或“放热”）；反应中参加反应的硫酸铜和水的总能量 （填“大于”或“小于”）生成的硫酸铜晶体的总能量。如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入研细后Ba(OH)28H2O晶体，再加入NH4Cl晶体，用玻璃棒不断搅拌，则可以观察到U形管中的现象为 。【解析】略。【答案】CuSO4+5H2O=CuSO45H2O 放热 大于 U形管右侧的液面立即上升，左侧的液面下降。并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，考点：举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。（测试要求A、I）考点：通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。（测试要求B）考点：认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。（测试要求B、II）用生活中的材料制作简易电池。（学生实验测试内容）化学能与电能的相互转化火力发电化学能间接转化为电能化学能热能机械能电能原电池化学能直接转化为电能的装置。铜锌原电池的工作原理：原电池的形成的一般条件：有能自发进行的氧化还原反应。相连接的两个电极(金属或非金属导体及其它可以做电极材料的物质)。两电极同时与电解质溶液接触。形成闭合回路。原电池的实质：氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。原电池原理的应用： 实验室制氢气。为加快氢气的产生速率，可用粗Zn或Zn粒，先用CuSO4溶液浸泡一会儿或向反应液中加入少量的CuSO4溶液。 可判断金属的活泼性。若由两种活动性不同的金属做电极，则较活泼的金属做负极。 制化学电源(电池)。如干电池、蓄电池、燃料电池、高能电池。a一次电池：放电之后不能充电（内部的氧化还原反应是不可逆的）。如干电池等。b二次电池（充电电池）：在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行（一般通过充电器将交流电转变为直流电），使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现化学能转变为电能（放电），再由电能转变为化学能（充电）的循环。如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池等。c燃料电池：利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂（如氧气）反应所放出的能量直接转化为电能。通常通过外设装备将燃料送入原电池的负极，而将氧化剂送入原电池的正极，这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。燃料电池是一种高效、对环境友好的发电装置。燃料电池的能量转化率理论上可以达到85%90%。发展中的化学电源干电池(电解质溶液为NH4Cl糊状物)负极（锌筒）：Zn2e=Zn2+正极（石墨）2NH4+2MnO2 + 2e=2NH3+Mn2O3+H2O总反应方程式：Zn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O锌锰碱性电池（电解质是KOH溶液）负极（锌筒）：Zn+2OH2e= Zn(OH)2正极（MnO2）：2MnO2 + H2O+ 2 e= Mn2O3 + 2OH 总反应方程式： Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3优点：工作电动势稳定铅蓄电池(电解质溶液为H2SO4溶液 =1.251.28g/cm3) (放电时)负极（Pb）：Pb+SO422e=PbSO4正极（PbO2）：PbO2+4H+SO42+2e=2 PbSO4+2 H2O总反应方程式：Pb+PbO2+ 2H2SO4=2 PbSO4+2 H2O镍镉电池（电解质是KOH溶液）负极（Cd）：Cd2e+2OH=Cd(OH)2正极NiO(OH)：2NiO(OH) +2H2O +2e=2Ni(OH)2+2OH总反应方程式：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 注意：镉曾是造成环境污染的头号杀手，镍也能造成环境污染，镍镉电池的前景不被看好。镍氢（MH-Ni) 电池负极（惰性材料）：H2+2OH-2e-=2H2O 正极NiO(OH)：2NiO(OH) +2H2O +2e=2Ni(OH)2+2OH总反应方程式：H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2 燃料电池：氢氧燃料电池a酸式（电解质溶液为酸溶液）负极（惰性材料）：2H24e=4H +正极（惰性材料）：O2+4H+4e=2H2O总反应方程式：2H2+O2=2H2Ob碱式（电解质溶液为碱溶液）负极（惰性材料）：2H2+4OH4e=4H 2O正极（惰性材料）：O2+2H2O +4e=4OH总反应方程式：2H2+O2=2H2O甲烷氧燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)负极（惰性材料）：CH4+10OH8e=CO32+7H 2O正极（惰性材料）：O2+4H2O +8e=8OH总反应方程式：CH4+2O2+2OH=CO32+3H 2O【例4】下列装置中，电流表的指针能发生偏转的是（水果为西红柿） （ ） A B C D E【解析】电流表的指针发生偏转，说明形成了原电池。根据形成原电池的一般条件：选项B中由于电极材料相同，无法产生电势差，不能形成原电池；选项D中乙醇为非电解质，不能形成原电池；选项E中两个西红柿之间没有连接，无法形成闭合回路，因而也无法形成原电池。【答案】AC。【例5】市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”是利用_ _放出热量。炭粉的主要作用是_ _ _。加入氯化钠的主要作用是_ _。木屑的作用是_ _ _。【解析】由铁丝能在氧气中燃烧同时迅速放出大量的热，可推知铁在潮湿的情况下生锈时也会放出热量，只是比燃烧缓慢一些。日常生活中铁生锈过于缓慢，热量的释放也非常缓慢、难以觉察到。利用原电池原理，将铁的氧化反应设计为很多微小的原电池，使化学能转变成电能后，再转变为热能，缓慢释放出来。【答案】原电池原理，铁做原电池的负极，发生氧化反应，将化学能转化成电能，再转化为热能。作原电池的正极材料。是电解质形成电解质溶液。（4）让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。【例6】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可以表示为：Cd+2NiO(OH) +2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是（ ）以上反应是可逆反应以上反应是不可逆反应充电时化学能转变为电能放电时化学能转变为电能A B C D废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。另一种常用的电池是锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li+MnO2LiMnO2试回答：锂电池容量特别大的原因是_。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因_。【解析】可逆反应指的是在相同条件下，既能向正反应方向、又能向逆反应方向所进行的反应。而可充电电池的充电、放电时的条件不相同，所以不是可逆反应。放电时化学能转化为电能，而充电时电能转化为化学能。正确选项为B。Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，所以在酸性土壤中会转化为可溶性的、毒性很大的离子。锂的摩尔质量小，单位质量的锂较其他金属供电量大，所以锂电池容量特别大。锂是比较活泼的碱金属，能与水反应，所以锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制。【答案】BNi(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液锂的摩尔质量小，单位质量的锂较其他金属供电量大，2Li+2H2O=2LiOH+H2。考点：通过实验认识化学反应的速率。（测试要求B）温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。（学生实验测试内容）化学反应的速率用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。数学表达式： 。式中，c(B)为B物质的物质的量浓度的改变量，t为时间的改变量，(B)为用B物质表示的化学反应速率。单位：mol/(Ls) or mol/(Lmin)等注意：化学反应速率只有正值，没有负值。化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率(即时速率)。【例7】2L密闭容器内，通入5molN2和20molH2，10min后，N2的物质的量变为3mol。求用(N2)、(H2)、(NH3)表示的化学反应速率。【解析】 N2 + 3H2 2NH3n(起始) 5mol 20mol 0n 2mol 6mol 4moln(10min) 3mol 14mol 4mol(N2)=mol/(Lmin)(H2)= mol/(Lmin)(NH3)= mol/(Lmin) 同一时段内所发生的同一化学反应，可以用不同的物质来表示其化学反应速率，其数值可能不同，但其数值之比，等于其化学方程式中各物质的计量数之比。即如：反应mA(g)+ nB(g)= pC(g)+ qD(g)在同一时段内的化学反应速率有：(A)(B)(C)(D)= mnpq。影响化学反应速率的因素内因：由参加反应物质的结构(化学性质、化学键强弱等)和反应历程决定。如常温下H2和F2反应很快，N2和H2反应很困难。外因：主要指浓度、温度、压强和催化剂等。通常反应物浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快；压强越大（对于有气体参与的化学反应，通过缩小容器的体积以增大压强），反应速率越快；催化剂能改变化学反应的速率。此外，固体的表面积、反应物的状态、光、电磁波、超声波等也能影响化学反应的速率。注意：固体或纯液体的浓度为定值，改变它们的量，无法改变其浓度，因而无法改变化学反应速率。压强对化学反应速率的影响是通过浓度的改变来实现的。如果参与反应的物质全为固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积的影响很小，因而对它们的浓度的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。在影响化学反应速率的主要因素中，通常催化剂的影响最大。探究实验1：【实验目的】催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。【操作】在3支大小相同的试管中各装入23mL约5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、12滴1mol/L的 FeCl3溶液。对比观察现象。【现象与结论】现象结论加入MnO2气泡冒出速率增大MnO2能加快反应速率加入FeCl3气泡冒出速率增大FeCl3能加快反应速率不加其它试剂溶液中有少量气泡出现无催化剂反应较慢探究实验2：【实验目的】温度对过氧化氢分解反应速率的影响。【操作】在2 支大小相同的试管中，各装入23mL约5%的H2O2溶液，分别滴入12滴1mol/L的 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有5左右冷水的烧杯中；另一支试管放入盛有40左右热水的烧杯中；观察现象并进行对比。【现象与结论】现象结论热水中溶液中产生气泡的速率很快温度越高，化学反应速率越快常温溶液中有气泡产生，且速率较快温度的高低，能够影响化学反应速率的大小冷水中溶液中产生气泡的速率较慢温度越低，化学反应速率越慢【例8】分析下列实例，根据已有的知识和经验，填写下表。实例影响速率的因素影响规律夏天食物易变质硫在氧气中比在空气中燃烧快粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙与盐酸反应快氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气工业合成氨通常要在高压下进行【解析】化学反应的快慢是由参加反应物质的结构(化学性质、化学键强弱等)和反应历程决定的。但浓度、温度、压强、催化剂和固体表面积的大小等因素对化学反应的速率也有一定的影响。【答案】见下表。实例影响速率的因素影响规律夏天食物易变质温度温度越高，反应速率越快硫在氧气中比在空气中燃烧快浓度浓度越大，反应速率越快粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙与盐酸反应快固体的表面积固体表面积越大，反应速率越快氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气催化剂使用正催化剂，反应速率加快工业合成氨通常要在高压下进行压强压强越大，反应速率越大【例9】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）A对该反应体系加热B不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液D不用铁片，改用铁粉【解析】加热、形成原电池、增大固体反应物的有效表面积，都能增大反应速率，故A、C、D选项中所给措施均能增大