高二化学学法指导

1、学习学习化学反应原理化学反应原理 的方法指导的方法指导 北师大二附中北师大二附中 白无瑕白无瑕 n 化学研究的核心问题是化学研究的核心问题是化学反应化学反应; ; n 化学中最具有创造性的工作是化学中最具有创造性的工作是设计设计 和创造新的分子和创造新的分子; ; n 通常是利用已发现的原理来进行通常是利用已发现的原理来进行 设计并实现这个过程设计并实现这个过程; ; n 我们才能知道化学反应是怎样发生我们才能知道化学反应是怎样发生 的，为什么有的反应快、有的反应慢，的，为什么有的反应快、有的反应慢， 它遵循怎样的规律，如何控制化学反应它遵循怎样的规律，如何控制化学反应 才能为人所用。才能为人

2、所用。 这就是学习化学反应原理的目的这就是学习化学反应原理的目的 化学反应原理所研究的范围是化学反应原理所研究的范围是 2. 2.化学反应的速率、方向及限度的问化学反应的速率、方向及限度的问 题题 3. 3.水溶液中的离子反应的问题水溶液中的离子反应的问题 1. 1.化学反应与能量的问题化学反应与能量的问题 4. 4.电化学的基础知识电化学的基础知识 第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量 本章特点 特点特点1：对化学能与热能的转化的认识从：对化学能与热能的转化的认识从定性定性 到到定量定量，以更好的利用化学反应；，以更好的利用化学反应； 特点特点2：对化学反应中能量变化的认识从局部：对化

3、学反应中能量变化的认识从局部 到整体，从现象到本质，并建立到整体，从现象到本质，并建立“宏观宏观 微观微观符号符号”认识系统，以更好的利用化认识系统，以更好的利用化 学反应；学反应； 定量测定定量测定 热化学方程式热化学方程式 定量计算定量计算 根据盖斯定律根据盖斯定律 化学反应的化学反应的 热效应热效应 反应热反应热 反应的焓变反应的焓变 等等 温温 等温、等压等温、等压 如何计算如何计算 化学反应化学反应 的热效应的热效应 ？ 如何测定化学反应如何测定化学反应 中的热效应？中的热效应？ 如何定量描述化学如何定量描述化学 反应中的热效应？反应中的热效应？ 知识结构知识结构 H E（生成物生成

4、物的总能量）的总能量） E（反应物反应物的总能量）的总能量） HE（反应物分子化学键断裂时所 （反应物分子化学键断裂时所吸收吸收的总能量）的总能量） E（生成物分子化学键形成时所（生成物分子化学键形成时所释放释放的总能量）的总能量） 热化学方程式的意义和应用热化学方程式的意义和应用 宏观意义与微观意义宏观意义与微观意义 判断物质的稳定性、判断反应发生的判断物质的稳定性、判断反应发生的 难易程度难易程度 C(石墨石墨 s ) C(金刚石金刚石 s ) H = +700 kJ/mol 与氧化还原反应的关系与氧化还原反应的关系 例在火箭推进器中装有强还原剂肼（例在火箭推进器中装有强还原剂肼（N N2

5、 2H H4 4）和强氧化）和强氧化 剂剂 H H2 2O O2 2。当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，。当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气， 并放出大量热。已知并放出大量热。已知0.4mol0.4mol液态肼和足量液态液态肼和足量液态H H2 2O O2 2反反 应，生成氮气和水蒸气，放出应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ256.65kJ的热量。写的热量。写 出该反应的热化学方程式出该反应的热化学方程式 _ 。 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)H = - 641.63 kJ/mol 与化学平衡的关系与化学平衡的关系 例、工业上制备纯硅反应的热化学方程

6、式如下：例、工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下： SiClSiCl4 4(g)+2H(g)+2H2 2(g)=Si(s)+4HCl(g)(g)=Si(s)+4HCl(g) H=+QkJ/ molmol ( (Q0 )0 ) 某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行 以上反应以上反应( (此条件下为此条件下为可逆反应可逆反应) )，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是 A.A.反应过程中，若增大压强能提高反应过程中，若增大压强能提高SiClSiCl4 4的转化率的转化率 B.B.若反应开始时若反应开始时SiClSiCl4 4为为1 mol1 m

7、ol，则达平衡时，吸收热，则达平衡时，吸收热 量为量为Q kJQ kJ C.C.反应至反应至4 min4 min时，若时，若HClHCl浓度为浓度为0.12 mol/L,0.12 mol/L,则则H H2 2的反的反 应速率为应速率为0.03 mol/(Lmin)0.03 mol/(Lmin) D D. .当反应吸收热量为当反应吸收热量为0.025Q kJ0.025Q kJ时，生成的时，生成的HClHCl通入通入 100 mL 1 mol/L100 mL 1 mol/L的的NaOHNaOH溶液恰好反应溶液恰好反应 与平衡常数的关系（见后）与平衡常数的关系（见后） 由热化学方程式表示燃烧热和中和

8、热由热化学方程式表示燃烧热和中和热 可燃物以可燃物以1mol1mol作为标准进行测量。在热化学方程作为标准进行测量。在热化学方程 式中，该可燃物前的计量数一般为式中，该可燃物前的计量数一般为 1 1。 H H+ +(aq) + OH(aq) + OH- -(aq) = H(aq) = H2 2O(l)O(l)H H = - 57.3kJ/mol- 57.3kJ/mol 稀的强酸强碱的中和反应生成稀的强酸强碱的中和反应生成1molH1molH2 2O O的反应热的反应热 H的变化的变化 化学意义化学意义 数学意义数学意义 H的变化与物质三态变化的关系的变化与物质三态变化的关系 H的变化的变化 第

9、一步：根据题意找到第一步：根据题意找到“始终态始终态” 第二步：对热化学方程式进行第二步：对热化学方程式进行“消元消元” ” 的数学处理。的数学处理。 第三步：建立第三步：建立H的计算式，并进行计算的计算式，并进行计算 第四步：书写热化学方程式第四步：书写热化学方程式 应用盖斯定律解决问题的思维方法应用盖斯定律解决问题的思维方法 【例题】【例题】 同素异形体相互转化但反应热相当小同素异形体相互转化但反应热相当小 而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应 热很困难。现在可根据盖斯提出的观点热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管不管 化学反应是一步完成或分

10、几步完成，这个总过化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过 程的热效应是相同的程的热效应是相同的”。已知：。已知： P P4 4(s(s、白磷、白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O10 10(s) (s)H H = -2983.2 kJmol = -2983.2 kJmol P(sP(s、红磷、红磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O10 10(s) (s) H=-738.5 kJ/mol=-738.5 kJ/mol P P4 4(s(s、白磷、白磷) = 4 P(s) = 4 P(s、红磷、红磷) ) 4 4 H= H1 4H2 试

11、写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 _。P P4 4(s(s、白磷白磷)=4 P(s)=4 P(s、红磷红磷) = -29.2 kJ/mol) = -29.2 kJ/molH H 第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 本章研究的三个问题（本章研究的三个问题（定量定量） n化学反应进行的快慢化学反应进行的快慢 n化学反应的限度（化学平衡）化学反应的限度（化学平衡） n化学反应进行的方向化学反应进行的方向 本章内容结构本章内容结构 认认 识识 化化 学学 反反 应应 化化 学学 热热 力力 学学 化化 学学 动动 力力 学学 知识结构知识结构

12、内容框架 对可逆反应从定性到定量的研究对可逆反应从定性到定量的研究 可逆反应的概念可逆反应的概念 反应限度反应限度 一定条件下从正逆反应速率来确定一定条件下从正逆反应速率来确定 化学平衡常数化学平衡常数 化学平衡的移动化学平衡的移动 n相同条件相同条件下，下，同时同时向两个不同方向进行的向两个不同方向进行的 同一反应，是可逆反应；同一反应，是可逆反应； n不能进行到底（不能进行到底（有限度有限度）的反应；）的反应； n反应体系中既有反应物又有生成物，是反应体系中既有反应物又有生成物，是混混 合体系。合体系。 所研究的可逆反应的三个条件所研究的可逆反应的三个条件 反应的起始态反应的起始态 反应时

13、的温度反应时的温度 反应时容器模型反应时容器模型恒容、恒压恒容、恒压 对于任意可逆反应的三个关注对于任意可逆反应的三个关注 物质的状态物质的状态 正反应方向的气体物质的量增大或缩小正反应方向的气体物质的量增大或缩小 正反应方向的正反应方向的H H 0 0或或H H 0 0 用有效碰撞模型研究反应速率用有效碰撞模型研究反应速率 的影响因素来理解化学平衡移动的影响因素来理解化学平衡移动 由条件、移动方向、结果三者的逻由条件、移动方向、结果三者的逻 辑关系来理解改变反应限度的意义辑关系来理解改变反应限度的意义 由化学平衡常数来判断反应进行的程度由化学平衡常数来判断反应进行的程度 及反应的吸、放热及反

14、应的吸、放热 值越大，表示正反应进行的程度越大，值越大，表示正反应进行的程度越大， 反应物转化率也越大；反应物转化率也越大； 若升高温度，若升高温度，值增大，则正反应为吸热值增大，则正反应为吸热 反应；反应； 【例例5 5】在一定体积密闭容器中，进行如下反应：在一定体积密闭容器中，进行如下反应： COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) CO(g) +H(g) CO(g) +H2 2O(g),O(g), 其平衡常数其平衡常数和温度和温度t t的关系如下：的关系如下： (1) (1)k k的表达式为：的表达式为： (2) (2)该反应为该反应为反应（反应（“吸热吸热”或或“放热放热”） (

15、3) (3)能判断该反应在某温度下是否达到化学平衡能判断该反应在某温度下是否达到化学平衡 状态的依据状态的依据_。 . .容器中压强不变容器中压强不变. .混合气体中混合气体中COCO浓度不变浓度不变 . .v v(H(H2 2) )正 正= =v v(H (H2 2O)O)逆 逆 D.D.c c(CO(CO2 2)=)=c c(CO)(CO) (4) (4)若平衡时若平衡时c c(CO(CO2 2)c c(H(H2 2)=)=c c(CO)(CO)c c(H(H2 2O),O),此时温此时温 度为度为 。 t/C70080083010001200 k0.60.91.01.72.6 吸热吸热

16、BCBC 830 830 C 关于等效平衡研究方法关于等效平衡研究方法 化学平衡状态只与反应条件（反应物的化学平衡状态只与反应条件（反应物的 起始浓度、温度、压强）有关，与反应过起始浓度、温度、压强）有关，与反应过 程无关。不管从正反应方向进行，还是从程无关。不管从正反应方向进行，还是从 逆反应方向进行，建立的是相同的平衡状逆反应方向进行，建立的是相同的平衡状 态。态。 4mol SO2 2mol O2 开始开始 4mol SO3 开始开始 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 2mol SO2 1mol O2 2mol SO3 ? 2SO2SO2 2 + O + O2 2

17、 2SO2SO3 3 4mol SO2 2mol O2 开始开始 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 4mol SO3 开始开始 SO2 a% O2 b% SO3 c% 平衡状态平衡状态 相当于开始加相当于开始加 入入2molSO2、 1molO2和和 2molSO3 2SO2SO2 2 + O + O2 2 2SO2SO3 3 相当于起始物减半相当于起始物减半 相当于起始物减半相当于起始物减半 【例例2】在一定的温度下，把在一定的温度下，把2molSO2和和1molO2通入一定容通入一定容 积的密闭容器里，发生如

18、下反应：积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2 + O2 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡 状态。现在该容器中，维持温度不变，令状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初分别代表初 始加入的始加入的SO2、O2、和、和SO3的物质的量的物质的量(mol)。如果。如果a、b、c取取 不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平 衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全

19、相同。请填写下列空白：相同。请填写下列空白： (1)若若a=0、b=0，则，则c= ， (2)若若a=0.5，则，则b= ， c= ， (3)a、b、c取值必须满足一般的条件是取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，用两个方程式表示， 其中一个只含其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c) ， 。 2 0.25 a+c=2 b+c/2=1 1.5 【例【例3 3】在一固定体积的密闭容器中加入】在一固定体积的密闭容器中加入 2mol A2mol A和和1mol B1mol B，发生反应：，发生反应： 2A(2A(气气) + B() + B(气气) 3C() 3C(气气) + D(

20、) + D(气气) ) 达到平衡时达到平衡时 C C 的浓度为的浓度为w w molLmolL-1 -1。若维 。若维 持容器体积和温度不变，按下列四种配持容器体积和温度不变，按下列四种配 比作为起始物质，达到平衡后比作为起始物质，达到平衡后C C的浓度仍的浓度仍 为为w w molLmolL-1 -1的是（ 的是（ ） A A4molA + 2molB 4molA + 2molB B B2molA + 1molB + 3molC+ 1molD2molA + 1molB + 3molC+ 1molD C C3molC + 1molD + 1molB3molC + 1molD + 1molB D

21、 D3molC + 1molD3molC + 1molD D 学会识别相关图像学会识别相关图像 例（例（0909安徽安徽-11-11） 汽车尾气净化中的一个反应汽车尾气净化中的一个反应 NO(g)+CO(g) NNO(g)+CO(g) N2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g)(g)H H = =373.4 kJ/mol373.4 kJ/mol 在恒容的密闭容器中。反应达平衡后，改变在恒容的密闭容器中。反应达平衡后，改变 某一条件，下列示意图正确的是（某一条件，下列示意图正确的是（ ） C 例（例（1010宣武期末宣武期末-14-14） 可逆反应可逆反应 2SO2SO2 2(g)(g)O O

22、2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3 (g) (g)H H0 0 在一定条件下达到平衡状态。在一定条件下达到平衡状态。 时间为时间为t t1 1时改变条件，化学反应速率与反应时间关时改变条件，化学反应速率与反应时间关 系如图。下列说法中正确的是（系如图。下列说法中正确的是（ ） A A维持温度、反应体系体积不变，维持温度、反应体系体积不变，t t1 1时充入时充入SOSO3 3(g)(g) B B维持温度、容器内压强不变，维持温度、容器内压强不变，t t1 1时充入时充入SOSO3 3(g)(g) C C维持温度不变，维持温度不变，t t1 1时扩大反应体系体积时扩大反应体系体积 D D维持容器内压强不变，维持容器内压强不变， t t1 1时升高反应体系温度时升高反应体系温度 B 学会利用图表确定工业生产的条件学会利用图表确定工业生产的条件 如：工业合成氨如：工业合成氨 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 本章重点（定性和定量）本章重点（定性和定量） 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡 水的电离平衡水的电离平衡 盐类水解平衡盐类水解平衡 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 知识结构知识结构 对水的电离平衡对水的