第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化
（第一课时）
教学目标:
1.知识与技能
①了解反应热和焓变的含义
②理解吸热反应和放热反应的实质
2．过程与方法
从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因
3．情感态度与价值观
通过了解简单过程中的能量变化中的热效应
教学重点
理解吸热反应和放热反应的实质
教学难点
能量变化中的热效应
教学用具：
投影仪
学习过程
引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有
思考
（1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？
活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量
（2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？
多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳
反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量
1：当能量变化以热能的形式表现时：
我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？
有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。
能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化
2:反应热,焓变
化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。
反应热焓变
化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ，单位：kJ/mol
或kJ?mol-1
?H为“－”为放热反应,?H为“＋”为吸热反应
思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变
化？升高是降低？环境的能量如何变
化？升高还是降低？规定放热反应的
ΔH 为“－”，是站在谁的角度？体系还
是环境?
放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0
吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0
?H＝E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
?H＝E（反应物的键能）－ E（生成物的键能）
3:练习
1)1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，
该反应的反应热为△H= kJ/mol。
2)拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为，1mol H2生成NH3的反应热为。
3）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？
若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ℃）
1、下列说法正确的是
A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B、放热的反应在常温下一定很易发生
C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D、吸热反应在一定的条件下也能发生
2、反应C(石墨) → C(金刚石)是吸热反应,由此可知
A、石墨比金刚石更稳定
B、金刚石和石墨可以相互转化
C、金刚石比石墨稳定
D、金刚石和石墨不能相互转化
教学反思：
第一节化学反应与能量的变化
（第二课时）
教学目标：
1．知识与技能
①书写表示化学反应热的化学方程式
②有关热化学方程式的计算
2．过程与方法
通过实例理解化学方程式的局限性，介绍热化学方程式的必在性
3．情感态度与价值观
通过热化学方程式的教学，培养学生勇于探索的科学态度
教学重点
书写表示化学反应热的化学方程式
教学难点
有关热化学方程式的计算
学习过程
1．复习回忆
1）、催化剂为什么能够加快反应速度？
2）、什么是有效碰撞、活化分子、活化能？
3）、化学反应中能量变化的主要原因？
4）、你了解“即热饭盒吗？知道是什么原理吗？
5）、什么是反应热（焓变）
2．引入
阅读课本：例1与例2
与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？
正确书写热化学方程式应注意哪几点？
3、热化学方程式的书写
1）热化学方程式定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2）正确书写热化学方程式应注意：（1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，（为什么？）而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（2）标出了反应物与生成物的状态，（为什么要标出？）（3）
写出了反应热，还注明了“＋”，“－”（4）方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。
4．注意点：
反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中?H它表示了什么意义？?H的值与什么有关系？
热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。?H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，?H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其?H不同。
例题
1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。
2．写出下列反应的热化学方程式
1）1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；
2）2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；
3） 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。
4）4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。
5）在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：
2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= – 572 kJ /mol
CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l);
r H= – 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。
6）在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：
2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); ?H= – 572 kJ/mol
C3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);?H = – 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为
(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1
7）已知
（1）H2( g )＋1/2O2( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol （3） H2( g )＋1/2O2( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )＋O2( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是 A C 。
A、a B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0 8）若2.6 g 乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）ΔH=－1300 kJ/mol 2C2H2（g）＋5O2（g）==4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－2600 kJ/mol 教学反思： 第二节燃烧热能源 教学目标： 1.知识与技能 ①理解燃烧燃烧的含义 ③掌握表示燃烧热的热化学方程式的写法和有关燃烧热的简单的计算 2．过程与方法 通过对“应根据什么标准来选择燃料”的教学，让学生学会多角度的综合分析的方法 3．情感态度与价值观 通过结我国的能源现状的认识过程，培养学生的节能意识 教学重点 表示燃烧热的热化学方程式的写法和有关燃烧热的简单的计算 教学难点 表示燃烧热的热化学方程式的写法 学习过程 1、燃烧热 什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？ 1）定义：在25℃,101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热通常可由实验测得。 2）在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点： ①研究条件： 25℃ ,101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） ⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定 物。如: C→CO2(g)、H → H2O（l）、S → SO2（g） ［练习1］分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？ A.C（s）＋O2（g）===CO(g);ΔH=110.5 kJ/mol B.C（s）＋O2（g）===CO2(g);ΔH=－393.5 kJ/mol C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=－571.6 kJ/mol D.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8 kJ/mol 你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？ 由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。 2、燃烧热的计算及应用 ［例题］ 1.在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000 L CH4（标准状况） 完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ 2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 3、中和热 1）定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2）中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；△H=-57.3kJ／mol。3） 要点 ①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。 ②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。 ③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应 过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。 ④放出的热量：57.3kJ/mol 例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ 的热量。 （2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ 的热量。 3）燃烧热和中和热的区别与联系 4、能源 1）什么是能源？能源的作用？ 就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。?能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 2）当今世界上重要的能源是什么？怎样解决能源枯竭问题？节约能源的重要措施是什么？什么是新能源？化石燃料：煤、石油、天然气解决的办法：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。 新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。 3）相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用? 煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等，严重影响空气质量 且易导致酸雨、温室效应等，从而使环境受到严重污染，故通过清洁煤技术（如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等），大大减少燃煤对环境造成的污染，势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。 教学反思： 第三节化学反应热的计算 第1课时盖斯定律 教学目标： 1．知识与技能 ①盖斯定律的本质，了解其科学研究中的意义。 ②掌握有关盖斯定律的应用。 2．过程与方法 通过运用盖斯定律求有关物质的反应热，进一步理解反应热的概念。 3．情感态度与价值观 通过实例感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要贡献。 教学重点 掌握有关盖斯定律的应用 教学难点 掌握有关盖斯定律的应用 教学用具： 多媒体课件 学习过程 1．引入：如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2 O2(g)==CO(g) ①C(s)+1/2 O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2 O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③，则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 2．盖斯定律： 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 3．如何理解盖斯定律？ 1）请用自己的话描述一下盖斯定律。 2）盖斯定律有哪些用途？ 4．例题 1）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，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应 是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；ΔH = -2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；ΔH = -738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 _________________________________。 2）在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（ B ）A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2 B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); △H= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g); △H= -Q2 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H= -Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H= -Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2(g); △H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g); △H= -Q23、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H= -92.38kJ/mol。在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进 行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。 教学反思： 第2课时反应热的计算 教学目标: 1.知识与技能 ①掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算 2．过程与方法 ①通过有关反应热的计算的学习过程，使学生掌握有关反应热计算的方法和技巧，进一步提高化学计算能力。 3．情感态度与价值观 ①通过有关反应热的计算的学习过程，进一步培养学生的节能意识和开发新能源的使命感、责任感；认识化学知识与人类生活、生产的密切关系。 教学重点： 掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算 教学难点： 掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算 教学用具： 多媒体课件 教学过程 一、怎样进行反应热的计算 1、热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的系数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。 2、根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 3、可燃物完全燃烧产生的热量＝n ×△H 二、进行反应热计算常用的几种方法 1、列方程或方程组法 2、平均值法 3、极限分析法 4、十字交叉法 5、估算法（仅适于选择题） [投影]例题见课本12、13页。 三、进行反应热的计算时应注意的问题： 1、反应热数值与各物质的化学计量系数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做同倍数的改京戏。 2、热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。 3、正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 〖练习1〗298K，101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87 KJ的热量，求生成1mol 氯化钠的反应热？ 〖练习2〗乙醇的燃烧热是△H=-1366.8KJ/mol，在此温度下，1Kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ [投影] 〖练习3〗已知下列反应的反应热为： (1)CH 3COOH（l）+2O 2 （g）=2CO 2 (g)+2H 2 O(l) △H 1 =-870.3KJ/mol (2)C(s)+O 2(g)=CO 2 (g) △H=—393.5KJ/mol (3) H 2(g)+O 2 (g)=H 2 O(l) △H=—285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H 2(g)+O2(g)=CH 3 COOH(l) 教学反思： 第二章．化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 学习目标: 1、知识与技能 ① 了解化学反应速率的含义 ② 理解化学反应速率的表达式及其简单计算 ③ 了解化学反应速率的测量方法 2．过程与方法 通过学习化学反应速率的测量方法，培养设计实验的能力 3．情感态度与价值观 通过对化学反应速率的学习，感悟其在生产、生活和科学研究中的作用，提高对化学科学的认识。 教学重点 理解化学反应速率的表达式及其简单计算 教学难点 理解化学反应速率的表达式及其简单计算 教学过程： 1.定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量（C ）来表示，单位为：mol/L ，时间用t 来表示，单位为：秒（s ）或分（min ）或小时（h ）来表示，则化学反应速率的数学表达式为： V == △C/ t 单位是：mol/（L ·s ） 或 mol/（L ·min ） 或 mol/（L ·h ） 化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为t c V ??= 【例题】在2L 的密闭容器中，加入1mol 和3mol 的H 2和N 2，发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ，在2s 末时，测得容器中含有0.4mol 的NH 3，求该反应的 化学反应速率。 解： N 2 + 3H 2 2NH 3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 则 VN 2==0.2/2×2==0.05 mol/（L·s） VH 2 ==0.6/2×2==0.15 mol/ （L·s） VNH 3 ==0.4/2×2==0.1 mol/（L·s） 【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题： 1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。 3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即： VN 2：VH 2 ：VNH 3 ==== 1 ：3 ：2 5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有： V A ：V B ：V C ：V D === △C A ：△C B ：△C C ：△C D === △n A ：△n B ： △n C ：△n D ==== a ：b ：c ：d 6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条 件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。例如： 可逆反应A（g）+ B（g） C（g）+ D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（ B ） A. V A ==0.15mol/L·min B. V B ==0.6 mol/L·min C. V C ==0.4 mol/L·min D.V D ==0.01 mol/L·s 对化学反应速率要注意以下几个问题： 1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L 为单位，时间单位通常可用s 、min 、h 表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l ·s)、mol/(l ·mon)或mol/(l ·h)。 2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。 3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算： 对于反应)()()()(g qD g pc g nB g mA +=+来说，则有q V p V n V m V D C B A ===。 4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 教学反思： 第二节 影响化学反应速率的因素 [教学目标] 1．知识与技能 （1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 （2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2．过程与方法 （1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法； （2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。 3、情感、态度与价值观 （1）通过实验培养学生严谨的科学态度，知道科学研究的一般方法。 （2）通过目前催化剂研究的遗憾，激发学生投身科学的激情。 [教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。 [教学过程] [导入]有些反应速率很快，如盐酸与氢氧化钠的中和反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。 [板书] 一、决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质 二、外界条件对化学反应速率的影响： （一）浓度对化学反应速率的影响 [演示]课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应 加入试剂4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.2mol/L H2C2O4 实验 现象 褪色 时间 结论在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。[补充实验]不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表 水硫酸出现浑浊的时间（秒）编号Na2S2O3溶 液 1 10ml 0 10ml 2 5ml 5ml 10ml 【板书】当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。 【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？ （明确）当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。 【对结论的再理解】 1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大 2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。 3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。 【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。 2. 制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。 （二）压强对化学反应速率的影响 【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？ 【收集事实】途径：已有的实验知识 （提出以下几个实验）对比 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。 2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。 3. SO2与O2在一密闭容器内反应生成SO3。 （讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？ 【事实的处理】列表比较 编号反应物的状态加压后反应物浓度 变化加压后反应的速率变化 1 2 3 【板书】对于有气体参加的反应来说，其他条件不变时，增大体系的压强，反应速率会加大。 【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？ （明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。 2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。 【结论的再理解】 1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。 2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。 3.恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。 （三）温度对化学反应速率的影响 [演示]课本21页实验2-3 同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表 编号0.1mol/L的 Na2S2O3 0.1mol/L 的H2SO4 反应温度 （℃） 反应中出现浑浊 的时间（秒） 1 5ml 5ml 冷水 2 5ml 5ml 热水 【板书】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。 『回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。 2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。 【实验事实的处理】1.化学用语化（写方程式） （1）Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O 新人教版选修（4）全册教案 绪言 一学习目标：1学习化学原理的目的 2：化学反应原理所研究的范围 3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1：学习化学反应原理的目的 1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子3）如何实现这个过程？ 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，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，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是 学习化学反应原理的目的。 2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念 1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？具有较高能量，能 够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多， 则反应速率越快。4）什么是催化剂？催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？ 1、为什么可燃物有 氧气参与，还必须达到着 火点才能燃烧？2、催化剂在我们技术改造和生产中，起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？ 第一节化学反应与能量的变化（第一课时） 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？ 教学目标： 1、知道化学反应速率的定量表示方法，并进行简单计算。 2、通过实验测定某些化学反应速率。 3、通过学习过程使学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。 教学重点：化学反应速率的定量表示方法。 教学难点：实验测定某些化学反应速率。 课时安排：一课时 教学过程： [探讨]物理课中所学的速率的共同特点。 [回答]都有一个确定的起点（速率=0）；都有一个和速率大小相匹配的时间单位；都有说明体系某种变化的可计量的性质。 [导入] 提出问题讨论： （1）怎样判断化学反应的快慢？ （2）通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？ [板书] 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 [讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？ [讲解]化学反应速率的表示方法； 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为： V == △C/△t 单位是：mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）[板书]1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 V == △C/ △t 单位是：mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h） [例题1]在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3，开始时N2浓度8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2浓度变为6mol/L，求该反应的化学反应速率。 解：用N2浓度浓度变化表示：V （N2）== △C/△t ==（8mol/L －6mol/L）/ 5min ==0.4 mol/（L·min）V（H2）==1.2mol/（L·min） V（NH3）==0.8 mol/（L·min） [讨论]上述计算题的结果，你会得出什么结论？ [讲解]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题： 1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。 3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即： 教学过程 [探讨]给具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息。 [引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？思考，回答 断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量； 计算 1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量 [分析]给出反应热的定义 [质疑]Q是什么？H又是什么？△H又是什么？ [分析]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类 分析反应热之前，弄清楚两个概念：环境和体系[板书]放热反应：体系环境 H △H < 0为“-” Q > 0 [结论]△H 和Q的角度不同，△H从体系的角度 Q从环境的角度思考 回答：放热反应和吸热反应阅读书本 回答： 自己分析：吸热反应 体系环境 H △H>0为“+” Q< 0 [提问]看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？ A B 回答： A图表示方热反应，△H＜0 B图表示吸热反应，△H＞0 差值表示反应热。 [提问]考考大家一个有难度的问题：预测生成 2molHF 和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？并说出你的理由？思考，回答：生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高，而HF比HCl稳定，能量低，所以如此。 [评价]非常好，同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题，非常好。 [提问]如何验证你们的预测呢？这里老师提供键能的数据。 [分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度，这是反应热的一种应用。计算，结论：的确生成等物质的量的HF 放出的热量多 第二课时 [提问]石墨能否自动转化为金刚石？如果要达到目的，需要采用什么办法？ [讲解]反应热还有其它的应用：计算燃料的用量回答：不能；需要加热 H Cl H Cl H H H H Cl Cl Cl Cl ++ 436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol 能量 人教版高中化学选修4同步练习及单元测试 目录 第1节化学反应与能量的变化 第2节燃烧热能源 第1章化学反应与能量单元检测及试题解析 第1章单元复习 第1章单元测试 第3节化学平衡 第4节化学反应进行的方向 第2章化学反应速率与化学平衡单元检测及试题解析 第2章单元复习 第2章单元测试化学反应速率和化学平衡 第3章单元复习 第3章单元测试 第3章水溶液中的离子平衡单元检测及试题解析 第3章第1节弱电解质的电离 第3章第2节水的电离和溶液的酸碱性 第3章第3节盐类的水解 第3章第4节难溶电解质的溶解平衡 第4章电化学基础单元检测及试题解析 第4章第1节原电池 第4章第2节化学电源 第4章第3节电解池 选修4化学反应原理模块综合检测 高二化学选修4 同步练习 第一章第一节化学反应与能量的变化一. 教学内容： 化学反应与能量的变化 二. 重点、难点 1. 了解反应热和焓变的涵义； 2. 化学反应中的能量变化及其微观原因； 3. 正确认识、书写热化学方程式。 三. 具体内容 （一）绪言 1. 选修4的基本结构和地位、与必修的关系 2. 关于“化学暖炉”、“热敷袋”的构造和发热原理 3. 举出人们利用化学反应的其他形式的能量转变例子 （二）焓变和反应热 1. 为什么化学反应过程中会有能量的变化？ 2. 反应热的定义 3. 反应热产生的原因 4. 反应热的表示 5. 有效碰撞 6. 活化分子 7.活化能 8. 催化剂 （三）热化学方程式 1. 定义 2. 表示意义 3. 与普通化学方程式的区别 4. 热化学方程式的书写应注意的问题 （四）实验：中和反应、反应热的测定 【典型例题】 [例1 ] 已知在25℃、101kPa 下，1g C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ） A. C8H18（l ）+25/2O2（g ）＝8CO2（g ）+9H2O （g ） △H=-48.40kJ ·mol-1 B. C8H18（l ）+25/2O2（g ）＝8CO2（g ）+9H2O （l ） △H=-5518kJ ·mol-1 C. C8H18（l ）+25/2O2（g ）＝8CO2（g ）+9H2O △H=+5518kJ ·mol-1 D. C8H18（l ）+25/2O2（g ）＝8CO2（g ）+9H2O （l ） △H=-48.40kJ ·mol-1 答案：B 解析：掌握书写热化学方程式的基本注意事项。 [例2] 0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放 出649.5kJ 的热量，其热化学方程式为________。 又知：H2O （l ）=H2O （g ） △H=+44kJ ·mol －1，则11.2L （标准状况下）B2H6完全燃 烧生成气态水时放出的热量是______kJ 。 答案：B2H6（g ）+3O2（g ）=B2O3（s ）+3H2O （l ） △H=-2165kJ ·mol-1；1016.5。 解析：考察反应热的计算和两个热量变化过程的分析。 [例3 ] 已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol 无水硫酸铜制成溶液时放出的热量 为Q1。又知胆矾分解的热化学方程式为：CuSO4·5H2O （s ）=CuSO4（s ）+5H2O （l ） △H=+Q2kJ ·mol-1，则Q1和Q2的关系为（ ） A. Q1＜Q2 B. Q1＞Q2 C. Q1=Q2 D. 无法确定 答案：A 解析：掌握含有结晶水的物质的特点。 [例4] 答案：－183 kJ ·mol-1 解析：掌握键能和反应热计算的关系。 [例5] 已知CH4（g ）+2O2（g ）== CO2（g ）+2H2O （l ）；ΔH ＝－Q1kJ ·mol －1， )()(222g O g H + ＝2H2O （g ）；△H2＝－Q2 kJ ·1mol -， )()(222g O g H + ＝2H2O （l ）；△H3＝－Q3 kJ ·1mol -。 常温下，取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L （标准状况下），经完全燃烧后恢复至 室温，则放出的热量为 。 答案：0.4Q1+0.05Q3 解析：根据物质的量和反应热的比例关系进行换算。 [例6] 实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的反应热，但可测出CH4、石墨和 H2的燃烧热。试求出石墨生成甲烷的反应热。 已知：CH4（g ）+2O2（g ）=CO2（g ）+2H2O （l ）△H1=-890.5kJ ·mol-1； 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化-----第1课时焓变反应热 [学习目标] 1.了解反应热的概念，知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 一、焓变反应热： 定义：在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。 1．焓和焓变 焓变是_______________________________。单位：______________，符号：__________。 2．化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是_________________________________________________________。 任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键_____时，需要 __________的相互作用，这需要__________能量；当____________________，即新化学键___________时，又要___________能量。ΔH＝反应物分子的______－生成物分子的____________。 3．放热反应与吸热反应 当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。 (1)当ΔH为“____”或ΔH_____0时，为放热反应，反应体系能量_____。 (2)当ΔH为“___”或ΔH_________0时，为吸热反应，反应体系能量__________。 4．反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应 _________ ___________ (2)反应热的本质 (以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186 kJ·mol－1为例) E1：_________________E2：_________________ΔH＝________________ 化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系图二 5、化学反应中的能量变化规律 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的，而其中多以热量的形式进行能量交换。 (1)化学反应的特征是有新物质生成，生成物与反应物所具有的总能量不同。 (2)任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也都遵循能量守恒。 (3)反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。 1．下列说法正确的是( ) A．需要加热才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．吸热反应在一定的条件下也能发生D．焓变的符号是ΔH，单位是kJ·mol－1，反应热的单位是kJ 2．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( ) A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应 D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量 3．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表)： 请计算H2(g)＋Cl2 A．＋862 kJ·mol－1B．＋679 kJ·mol－1C．－183 kJ·mol－1D．＋183 kJ·mol－1 （人教版）高中化学选修4配套练习（全册）同步练习汇总 第一章测评A (基础过关卷) (时间:45分钟满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、选择题(每小题4分,共48分) 1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( ) A.生成物总能量一定低于反应物总能量 B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变 D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 解析:根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。 答案:C 2.对于:2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是( ) A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应 B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关 C.该式的含义为:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量 5 800 kJ D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol-1 解析:根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1 mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol-1。 答案:D 3.下列关于反应能量的说法正确的是( ) A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量 B.相同条件下,如果 1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 [目标要求] 1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解强弱电解质与物质结构的关系。3.掌握弱电解质的电离平衡特征及电离平衡常数的计算。 一、电解质和非电解质 1．电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 2．非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。 二、强电解质和弱电解质 1．概念 (1)强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。 (2)弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质。 2．常见强、弱电解质(填物质种类) (1)强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。 (2)弱电解质：弱酸、弱碱和水。 三、弱电解质的电离 1．电离平衡状态的建立 2. 在一定条件下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。 3．影响电离平衡的因素 (1)内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。 (2)外因：①温度：升温时，电离平衡向电离方向移动。②浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向电离方向移动。 ③加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向离子结合成分子方向移动。 四、电离常数 1．概念 在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离出的各离子浓度系数幂次积的乘积与反应物分子浓度的比值是一个常数。 2．表达式 对于HA ＋＋A －，K ＝c (H ＋)·c (A －) c (HA )。 3．注意问题 (1)电离平衡常数只与温度有关，升高温度，K 值变大。 (2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离?二级电离，所以其酸性决定于一级电离。 知识点一 强、弱电解质的比较 1．某固体化合物A 不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A 的说法中，正确的是( ) A ．A 是非电解质 B ．A 是强电解质 C ．A 是共价化合物 D ．A 是弱电解质 答案 B 解析 在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物，而熔化或溶于水都能完全电离，所以为强电解质，故应选B 。 2．现有如下各化合物：①酒精，②氯化铵，③氢氧化钡，④氨水，⑤蔗糖，⑥高氯酸，⑦氢硫酸，⑧硫酸氢钾，⑨磷酸，⑩硫酸。 请用以上物质的序号填写下列空白。 (1)属于电解质的有____________________。 (2)属于强电解质的有__________________。 (3)属于弱电解质的有____________。 答案 (1)②③⑥⑦⑧⑨⑩ (2)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨ 知识点二 弱电解质的电离 3．在100 mL 0.1 mol·L －1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H ＋ 浓度减小，可采用的方法是( ) A ．加热 B ．加入100 mL 0.1 mol·L － 1的醋酸溶液 C ．加入少量的0.5 mol·L － 1的硫酸 （人教版）高中化学选修四（全册）考点大汇总（打印版） 考点1 常见的能量转化形式 【考点定位】本考点考查能量的常见转化形式, 重点分析化学能与热能、电能之间的转化, 涉及键能与化学能之间的关系及反应过程中能量变化形式. 【精确解读】 1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： ①化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池, 将化学能转化为电能； ②化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电, 将化学能转化 为电能； ③化学能和光能、风能的相互转化等. 【精细剖析】 1．判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看, 是否发生化学反应； 二看, 产生了什么, 如果是热量, 则转化为热能；如果产生了电, 则是转化为电能, 如果产生了光, 则是转化为光能. 【典例剖析】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 【变式训练】模拟植物的光合作用, 利用太阳能将H2O和CO2化合生成二甲醚(CH3OCH3), 装置如图所示, 下列说法错误的是( ) A．H+由交换膜右侧向左侧迁移 B．催化剂a表面发生的反应是2CO2+12e-+12H+═CH3OCH3+3H2O C．该过程是太阳能转化为化学能的过程 D．消耗CO2与生成O2体积比为1：1 【答案】D 【实战演练】 1．下列反应中能量变化与其它不同的是( ) A．铝热反应B．燃料燃烧C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2?8H2O与 NH4Cl固体混合 【答案】D 【解析】A．铝粉与氧化铁的反应是放热反应, 故A错误；B．燃料燃烧是放热反应, 故B 错误；C．酸碱中和反应是放热反应, 故C错误；D．氯化铵晶体与Ba(OH)2?8H2O的反应是吸热反应, 故D正确；故答案为D. 2．2016年3月新疆理化技术研究所首先发现：在光、碱性CeO2修饰TiO2的复合纳米材料的催化作用下, 二氧化碳和水可转化为甲烷和一氧化碳．下列说法不正确的是( ) A．此反应可将光能转化为化学能 B．CO2和CH4均含极性共价键 C．产物可能还有O2 D．CO2溶于水呈酸性的原因：CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32- 【答案】D 人教版高中化学选修4综合测试题（四） 考试用时100分钟。满分为150分。 第Ⅰ卷（共70分） 一、 选择题（本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1、已知反应X+Y= M+N 为放热反应,，对该反应的下列说法中正确的 （ ） A 、X 的能量一定高于M B 、Y 的能量一定高于N C 、X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D 、因该反应为放热反应,故不必加热就可发生 2、在pH=1的无色溶液中，下列离子能大量共存的是 （ ） A ．NH 4+、Ba 2+、NO 3—、CO 32— B ．Fe 2+、OH —、SO 42—、MnO 4— C ．K +、Mg 2+、NO 3－ 、SO 42— D ．Na +、Fe 3+、Cl —、AlO 2— 3、在密闭容器里，A 与B 反应生成C ，其反应速率分别用A v 、B v 、C v 表示，已知2B v =3A v 、3C v =2B v ，则此反应可表示为 （ ） A 、2A+3B=2C B 、A+3B=2C C 、3A+B=2C D 、A+B=C 4、下列说法正确的是 ( ) A 、可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等 B 、在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C 、在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动 D 、在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 5、相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中，pH 值最小的是 （ ） A ．Cl NH 4 B ．34HCO NH C ．44HSO NH D ．424SO )(NH 6、下列说法正确的是 （ ） A 、物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B 、不溶于水的物质溶解度为0 C 、绝对不溶解的物质是不存在的 D 、某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 7、化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是 （ ） A ．化合价的升降 B ． 电子的转移 C ．氧化还原反应 D ．电能的储存 8、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须集中处理的问题被提到议事日程，首要原因 是 （ ） 化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H>0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1mol④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1.化学反应速率（v） ⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s） 第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu） 实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！ 讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋（氧化） 正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原） 讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。 注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。 过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？ 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 教学目标：1．了解可逆反应，掌握化学平衡状态的建立。 2．化学平衡常数的概念、，运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 教学重点：化学平衡状态的建立，运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点：化学平衡状态的建立 课时安排：1课时 教学过程： 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例：下列说法是否正确： （1）氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。 （2）硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 （3）氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点： （1）不能进行到底，有一定限度 （2）正反两个方向的反应在同时进行 （3）一定条件下，正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化： 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正＝V逆≠0 2．化学平衡 定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 要点：对象——可逆反应 条件——一定条件下，V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点： 动—化学平衡是一种动态平衡V正＝V逆≠0； 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变； 变—当外界条件（C、P、T）改变时，V正≠V逆，平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: （1）等速标志，υ正= υ逆（本质特征） ①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向 的速率。 （2）恒浓标志，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）： ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 （人教版）高中化学选修四（全册）最全考点汇总（打印版） 考点1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 【考点定位】本考点考查用盖斯定律进行有关反应热的计算, 巩固对盖斯定律的理解, 提升应用盖斯定律解决问题的能力, 重点是灵活应用盖斯定律. 【精确解读】 1．内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成, 其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关, 而与具体反应进行的途径无关； 2．应用： a．利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应； b．热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理； 3．反应热与键能关系 ①键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量．键能既是形成1mol化学键所释 放的能量, 也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量． ②由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成 物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和．即△H=反应物键能总和-生成物键能总和=∑E反-∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目：1mol P4中含有6mol P-P键；1mol晶体硅中含 有2mol Si-Si键；1mol金刚石中含有2molC-C键；1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O 键. 【精细剖析】 1．盖斯定律的使用方法： ①写出目标方程式； ②确定“过渡物质”(要消去的物质)； ③用消元法逐一消去“过渡物质”． 例如： ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3 求反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H4的焓变 三个反应中, FeO、CO、Fe、CO2是要保留的, 而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去, 先②+③×2-①×3先消除Fe3O4, 再消除Fe2O3, 得到④6Fe(s)+6CO2(g)=6FeO(s)+6CO(g)△H5, ④逆过来得到 ⑤6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)-△H5, 再进行⑤÷6, 得到△H4=-； 2．计算过程中的注意事项： ①热化学方程式可以进行方向改变, 方向改变时, 反应热数值不变, 符号相 反； ②热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数； ③热化学方程式可以叠加, 叠加时, 物质和反应热同时叠加； ④当对反应进行逆向时, 反应热数值不变, 符号相反. 【典例剖析】己知：Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H l S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2 Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H3 则下列表述正确的是( ) A．△H2＞0 B．△H3＞△H1 C．Mn+SO2═MnO2+S△H=△H2-△H1 D．MnO2(s)+SO2(g)═MnSO4(s)△H═△H3-△H2-△H1 【答案】D 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热） 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6.常温是指25，101.标况是指0,101. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式不标条件，除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，不表示个数和体积，可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍，即：△H和计量数成比例；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变。 6.表示意义：物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1．概念： 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物（二氧化碳、二氧化硫、液态水H2O）时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol 高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量变化教案 【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢 【讲解】对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习 【板书】第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变 【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些 【学生】阅读本章引言回答：热能、电能、光能等 【过渡】当能量以热的形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应，你能列举常见的放热反应和吸热反应吗 【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等 【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的” 【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的 【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的能否从微观的角度解释能量变化的原因 【回答】水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量 【分析】虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化 【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息 【引导】在化学反应H 2 +Cl 2 =2HCl的过程中能量变化如何 【投影】 【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的与能量有什么关系2、反应物和生成物的相对能量的大小 【图像分析】1molH 2和1molCl 2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H 键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl 键能放出431kJ的能量； 【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热） 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH) 2·8H 2 O与NH 4 Cl②大多数的分解反应③ 条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6.常温是指25，101.标况是指0,101. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式不标条件，除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，不表示个数和体积，可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍，即：△H和计量数成比例；反应逆向进行，△H 改变符号，数值不变。 6.表示意义：物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1．概念：101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物（二氧化碳、二氧化硫、液态水H O）时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 2高中化学选修4全册教案
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