《第六章化学反应与能量本章总结》课件

章末核心素养整合专题一

原电池的常见考查方式

1.正负极的判断。(1)负极的判断方法。①相对活泼的电极由于本身被氧化而溶解。②通入该电极的为还原性气体,如H2、CH4等。③电子流出的一极。(2)正极的判断方法。①溶液中的阳离子(如H+、Cu2+、Ag+等)在此电极放电。②溶液中溶解的O2在此电极得电子。③通入该电极的为氧化性气体,如O2、Cl2等。2.电池反应式的书写。(1)一般原电池电极反应式的书写。①首先确定电极名称。②负极上电极材料本身发生氧化反应,正极上溶液中的粒子发生还原反应。③根据电解质溶液确定电极反应后元素的存在形式。④弱电解质、气体和难溶物均写成化学式,其余的以离子符号表示(注意:电解质溶液的成分对电极产物的影响;燃料电池的电极材料本身不参与电极反应)。⑤根据电子守恒,使正、负极上得失电子总数相等。(2)燃料电池电极反应式的书写。首先写出总反应方程式,因为燃料电池的总反应方程式与其燃烧方程式和燃烧产物与电解质溶液反应的方程式的叠加式相同。其次将总反应拆开,找出氧化反应物质对(还原剂——氧化产物)和还原反应物质对(氧化剂——还原产物),分别作为负极反应和正极反应,在书写时要特别注意考虑溶液的酸碱性,最后利用电子守恒、电荷守恒和质量守恒进行配平。【典型例题1】(1)下列关于充电电池、干电池的叙述合理的是

。

①干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化②锌锰干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器③充电电池可以无限制地反复放电、充电④充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行(2)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,放电时其负极反应式为

。

(3)原电池在NaOH溶液介质中,铝为负极,其负极反应式为

。

(4)一电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+==Zn2++Cu,该原电池正极、负极和电解质溶液分别是

。

(4)正极为Cu或石墨棒;负极为Zn;电解质溶液是CuSO4溶液或CuCl2溶液解析:(1)干电池可以实现化学能向电能的转化,但不能完成电能向化学能的转化;锌锰干电池长时间连续使用时因为消耗Zn且生成水,内装糊状物可能流出腐蚀电器;充电电池也有使用寿命,不可能无限制地反复放电、充电;充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行。(3)原电池在NaOH溶液介质中,铝为负极,铝失去电子,且溶液呈碱性,则负极反应式为(4)由电池总反应Zn+Cu2+==Zn2++Cu知:原电池负极是Zn,正极是比Zn不活泼的金属或石墨棒,电解质溶液是含Cu2+的电解质溶液。专题二

守恒法在原电池中的应用

电子守恒法是依据氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等这一原则进行计算。电子守恒法是氧化还原反应计算最基本的方法。而原电池反应就是一种典型的氧化还原反应,只不过氧化反应和还原反应在负极和正极分别发生。因此可以利用电子守恒法来处理原电池的有关计算。具体来说就是正极得到的电子总数与负极失去的电子总数相等。【典型例题2】在由铜片、锌片、200mL稀硫酸组成的原电池中,当在铜片上放出3.36L(标准状况)H2时,硫酸恰好用完,则:(1)产生这些气体消耗的锌的质量是多少?(2)通过导线的电子的物质的量是多少?(3)原稀硫酸的物质的量浓度是多少?答案:(1)9.75g(2)0.3mol(3)0.75mol·L-1解析:在铜、锌、稀硫酸形成的原电池中发生的电极反应为:专题三

“三段式”法在化学反应速率计算中的应用

有关化学反应速率的计算往往数据比较多,关系复杂,通常可以通过“三段式”法,使各种数据直观、条理清晰、便于分析和计算。1.“三段式”法的基本步骤。(1)写出反应的化学方程式并配平。(2)根据题意,依次列出各反应物和生成物的起始浓度(或物质的量)、浓度(或物质的量)的变化量及一段时间后的浓度(或物质的量),未知量可以设未知数表示。(3)根据起始浓度(或物质的量)与一段时间后的浓度(或物质的量)的差等于浓度(或物质的量)的变化量,变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,列出关系式计算。2.具体实例。在恒容密闭容器中发生如下反应:3.运用“三段式”法解题时的注意事项。(1)起始量、变化量、一段时间后的量三者对应的物理量及单位要统一,都是物质的量或物质的量浓度,否则无法计算。(2)起始量、变化量、一段时间后的量中,只有不同物质的变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,不同物质的起始量或一段时间后的量之间没有必然的关系,不能列比例式计算。【典型例题3】在2L的恒容密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol,5min末达到平衡,此时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L-1·min-1。(1)平衡时A的物质的量浓度为

。

(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为

。(3)化学方程式中n值为

。

(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=5mol·L-1·min-1②v(B)=6mol·L-1·min-1③v(C)=4.5mol·L-1·min-1④v(D)=8mol·L-1·min-1其中反应速率最快的是

(填序号)。

答案:(1)1.5mol·L-1(2)0.2mol·L-1·min-1(3)2

(4)①(3)根据同一反应中、同一时间段内、各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(B)∶v(D)=0.2

mol·L-1·min-1∶0.2

mol·L-1·min-1=2∶n,n=2。(4)把所有速率都换算成用A表示的反应速率:①v(A)=5

mol·L-1·min-1②由v(B)=6

mol·L-1·min-1知,v(A)=3

mol·L-1·min-1③由v(C)=4.5

mol·L-1·min-1知,v(A)=1.5

mol·L-1·min-1④由v(D)=8

mol·L-1·min-1知,v(A)=4

mol·L-1·min-1故选①。素养解读能量是现代社会人类一切活动的基础，而许多能量变化都与化学反应密切相关。通过本章内容的学习，能帮助我们逐步培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等方面的学科核心素养。关于此反应说法错误的是 (

)A．一定属于吸热反应 B．一定属于可逆反应C．一定属于氧化还原反应 D．一定属于分解反应【答案】A

【解析】观察示意图知该反应的反应物是一种，生成物是两种，该物质发生分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H2O2===2H2O＋O2↑的反应是放热反应，A错误，D正确；根据图示可知有一部分反应物未参加反应，所以该反应是可逆反应，B正确；该反应中反应物为化合物，生成物中有单质，元素化合价有变化，属于氧化还原反应，C正确。2．(变化观念与平衡思想)“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2

。下列关于该电池的说法错误的是 (

)A．镁片作为正极B．食盐水作为电解质溶液C．电池工作时镁片逐渐被消耗D．电池工作时实现了化学能向电能的转化【答案】A

【解析】根据原电池原理镁为负极发生氧化反应；氧气在正极发生还原反应。3．(科学态度与社会责任)一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时食用。其内层是用铝箔包裹并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质混合并发生反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是 (

)A．浓硫酸与水 B．生石灰与水C．熟石灰与水 D．氯化钠与水【答案】B

【解析】浓硫酸溶于水虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不适宜给食品加热；而相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多；氯化钠溶于水能量变化不明显。4．(变化观念与平衡思想)化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是 (

)A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应【答案】A

【解析】铝热反应是放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，B错误；图Ⅰ所示的装置中没有形成闭合回路，不能构成原电池，因此不能将化学能转变为电能，C错误；图Ⅱ所示的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，D错误。5．(变化观念与平衡思想)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 (

)A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增加B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降【答案】A下列说法能说明A、B容器均达到平衡状态的是________(填字母序号)。a．A、B容器中气体的颜色均不发生变化b．A、B容器中NO和O2物质的量浓度比均为2∶1c．A、B容器中气体的密度不再发生变化d．A、B容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化【答案】ad

【解析】NO和O2无颜色，NO2为红棕色气体，因此当气体颜色不再改变，说明反应达到平衡，a正确；NO和O2的量按照化学反应方程式系数比投入，任何时刻NO和O2物质的量浓度比均为2∶1，因此不能说明反应达到平衡，b错误；组分都是气体，气体质量不变，A为恒容状态，气体体积不变，A容器中，密度不变，不能说明反应达到平衡，c错误；该反应为非等体积反应且无状态变化，且建立平衡过程中平均摩尔质量发生改变，故当气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡，d正确。(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：①该反应