高中化学选修四整本书课件人版

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1、新课标人教版选修四化学反应原理全章全套章节复习 第一章化学反应与能量 本章知识复习 第一章知识结构 1 3 一 化学反应过程中同时存在物质和能量的变化 能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 而且是以物质为主 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础 二 反应热 焓变 反应热 化学过程中放出或吸收的热量 叫做反应热 也称为 焓变 符号用 表示 单位常采用KJ mol 注意问题 当 为 或 时 为吸热反应 要知道常见的放热反应和吸热反应三 热化学方程式 可以表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 叫做热化学方程式 书写热化学方程式应注意 必考 需注明反应的温度和压强 如在多少度 多少千

2、帕 如在常温 250c 常压 101kpa 下 可不注明温度和压强的条件 应注明反应物和生成物的状态 固体 s 液体 l 气体 g 不用 和 因已注明状态 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数 化学计量数可以是整数 也可以是分数 对于相同的反应 当计量数不同时 其 H不同 在方程式右端要注明 H为多少 或 一 kJ mol 热化学方程式具有加和性 化学式前面的计量数必须与 H相对应 反应逆向进行时 H值不变 符号相反 四 燃烧热 oC 101kPa时 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 单位为KJ mol 如常温常压下 mol甲烷完全燃烧放出89

3、0 31KJ的热量 就是甲烷的燃烧热 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31KJ mol 能源就是能提供能量的自然资源 它包括化石燃料 阳光 风力 流水 潮汐及柴草等等 我国目前使用的主要能源是化石燃料 煤 石油 天然气等 新能源 太阳能 氢能 地热能 风能 海洋能 核能 生物质能 反物质能 可燃冰等 五 能源 6 盖斯定律 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 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到 则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和 1 25 101kPa下 碳 氢气 甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393 5kJ m

4、ol 285 8kJ mol 890 3kJ mol 2800kJ mol 则下列热化学方程式正确的是 A C s O2 g CO g H 393 5kJ molB 2H2 g O2 g 2H2O g H 571 6kJ molC CH4g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 3kJ molD 1 2C6H12O6 s 3O2 g 3CO2 g 3H2O l H 1400kJ mol D 2 下列各组热化学方程式中 化学反应的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1C s 1 2O2 g CO g H2 S s O2 g SO2 g H3S g O2 g SO2

5、g H4 H2 g 1 2O2 g H2O l H52H2 g O2 g 2H2O l H6 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 s H8A B C D C 3 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A 碳酸钙受热分解B 乙醇燃烧C 铝粉与氧化铁粉末反应D 氧化钙溶于水 A 4 已知 a 2H2 g O2 2H2O g H Q1 b 2H2 g O2 2H2O 1 H Q2 c 2CO g O2 g 2CO2 g H Q3 1 Q1 填 Q2 因为 2 CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O g 欲得到相同的热量 所需CO和H2的体积比是 H2

6、O g H2O l H 0 Q1 Q3 电化学基础 本章知识复习 1原电池 2化学电源 4金属的电化学腐蚀与防护 电化学基础 3电解池 氧化还原反应 化学能转化为电能 自发进行 电能转化为化学能 外界能量推动 知识结构 1 池型的判断 有外加电源一定为电解池 无外加电源一定为原电池 多池组合时 一般含活泼金属的池为原电池 其余都是在原电池带动下的电解池 一 原电池与电解池的比较及判断 3 电解池放电顺序的判断 阳极放电 1 惰性电极 则溶液中阴离子放电 2 非惰性电极 电极材料首先失电子 阴极放电 电极材料受保护 溶液中阳离子放电 2 电极的判断 原电池 看电极材料 电解池看电源的正负极 4

7、判断溶液的pH变化 先分析原溶液的酸碱性 再看电极产物 1 如果只产生氢气而没有氧气 只pH变大 2 如果只产生氧气而没有氢气 只pH变小 3 如果既产生氢气又产生氧气 若原溶液呈酸性则pH减小 若原溶液呈碱性pH增大 若原溶液呈中性pH不变 3 右图中x y分别是直流电源的两极 通电后发现a极板质量增加 b极板处有无色无臭气体放出 符合这一情况的 A 练习 举例 1 a极变细 b极变粗 2 a极变细 b极有气泡 3 a极变粗 b极有气泡 4 a极有气泡 b极有气泡 且气体体积比为2 15 a极有气泡 b极有气泡 阴极加酚酞变红 拓展练习 电极 阳极 镀层金属阴极 待镀金属制品 二 电解池的应

8、用 电镀及氯碱工业 电镀液 含有镀层金属离子的电解质溶液 电解质溶液 溶液中CuSO4的浓度保持不变 1 电镀 氯碱工业原理 三 电解池及原电池的应用 金属的防护 1 金属腐蚀快慢的判断 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀 同一种金属的腐蚀 强电解质 弱电解质 非电解质 2 金属的防护方法 改变金属内部结构 覆盖保护层 电化学保护法 外加电源的阴极保护法 牺牲负极的正极保护法 5 下列装置暴露空气中一段时间 铁的腐蚀由快到慢顺序 Fe Fe C Fe Zn A 海水 B 海水 C 海水 D 海水 F 天然水 E 海水 拓展练习 6 汽车上用的铅蓄电池是以一组

9、充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成 用H2SO4作电解液 总反应式为 Pb PbO2 2H2SO42PbSO4 2H2O 1 试写出放电时的正 负极反应式正极 负极 2 试写出充电时的阳 阴极反应式阳极 阴极 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O Pb SO42 2e PbSO4 练习 PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO42 PbSO4 2e Pb SO42 小结 四 原电池电解池的应用 可充电电池 阴极 正极 放电 原电池 充电 电解池 负极 阳极 此电池放电时 负极发生反应的物质为A AgB Zn OH 2C Ag2OD Zn 充电

10、放电 2Ag Zn OH 2 Ag2O Zn H2O 7 银锌电池广泛用于电子仪器的电源 它的充电和放电过程可表示为 D 拓展练习 10 为下图所示装置中 a b都是惰性电极 通电一段时间后 b极附近溶液呈红色 下列说法正确的是A X是正极 Y是负极B X是负极 Y是正极C CuSO4溶液的PH值逐渐减小D CuSO4溶液的PH值不变 AC 练习 11 下图为氢氧燃料电池原理示意图 按照此图的提示 下列叙述不正确的是A a电极是负极B b电极的电极反应为 4OH 4e 2H2O O2C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D 氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置

11、BD 12 一种新型的燃料电池 它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中 然后分别向两极通入乙烷和氧气 其总反应为 2C2H6 7O2 8KOH 4K2CO3 10H2O 有关此电池的推断正确的是A 负极反应为14H2O 7O2 28e 28OH B 放电一段时间后 负极周围的pH减低C 每消耗1molC2H6 则电路上转移的电子为14molD 放电过程中KOH的物质的量浓度不变 BC 练习 第二章化学反应速率与化学平衡复习 本章知识复习 第二章知识结构 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 化学反应进行的方向 化学平衡 测量的方法 反应的可逆不可逆 化学平衡状态特点 化学平衡常数 影响因素及平衡移

12、动原理 熵判据 浓度 压强 温度 催化剂 本课程重心 定量表示方法 一 化学反应速率的表示方法化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化表示 在体积不变的反应器中 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 单位 mol L min mol L s 数学表达式 v C t 三步骤法计算 注意问题 不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比 化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示 1 合成氨的反应N2 3H2 2NH3在某温度下各物质的浓度平衡是 N2 3mol L 1 H2 9mol L 1 NH3 4mol L 1求该反应的平衡常数和N2 H2

13、的初始浓度 2 已知CO H2O H2 CO2 此反应在773K时平衡常数K 9 如反应开始时C H2O C CO 0 020mol L 1求CO的转化率 原因 反应物浓度增大 单位体积内活化分子数增加 有效碰撞次数增多 反应速率加快 1 浓度对反应速率的影响 其它条件不变 增加反应物浓度加快化学反应速率 内容 二 影响化学反应速率的重要因素 2 压强对反应速率的影响 对于气体反应来说 增大压强相当于增大反应物的浓度 反应速率加快 内容 原因 反应物浓度增大 单位体积内活化分子数增加 有效碰撞次数增多 反应速率加快 增大压强 原因 温度升高 分子获得更高的能量 活化分子百分数提高 有效碰撞次数

14、提高 反应速率加快 3 温度 在其它条件不变的情况下 升温反应速率增大 降温反应速率减小 加入催化剂 反应活化能降低 活化分子百分数提高 有效碰撞次数提高 反应速率加快 原因 4 催化剂加快反应速率 总结论 向反应体系输入能量 都可以改变化学反应速率 原因 反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高 有效碰撞次数增加 从而加快化学反应速率 课堂练习 如下图所示 相同体积的a b c三密闭容器 其中c容器有一活塞 a b两容器为定容容器 起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等 一定条件下发生2SO2 O2 2SO3的反应 问 如起始在a c两容器中通入同量的N2 则此时三容器起始

15、压强为Pa PbPc 起始a c两容器的反应速率大小关系为Va Vc 反应一段时间后a c中速率大小关系为Va Vc 起始反应速率关系为Va Vb Vc 1 反应4NH3 5O2 4NO 6H2O 在5L的密闭容器中进行半分钟后 NO的物质的量增加了0 3mol 则此反应的平均速率 x 表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率 为 A O2 0 01mol L 1 s 1 B NO 0 008mol L 1 s 1 C H2O 0 003mol L 1 s 1 D NH3 0 002mol L 1 s 1 答案 CD 2 在C 固 CO2 气 2CO 气 的反应中 现采取下列措施 1 增大压强

16、2 增加碳的量 3 通入CO2 4 恒容下充入N2 5 恒压下充入N2哪些措施能够使反应速率增大 为什么 答案 1 3 3 在2A B 3C 4D的反应中 下列表示该反应速率最大的是 A VA 0 5mol L min B VB 0 3mol L min C VC 0 8mol L min D VD 0 6mol L S 答案 D 三 化学平衡状态的特征 1 逆 可逆反应 2 动 动态平衡 3 等 正反应速率 逆反应速率 4 定 反应混合物中各组分的浓度保持不变 各组分的含量一定 变并定 看其在反应过程中变不变 如果是变化的 则当其一定就是达到平衡状态的标志 练习 在一定温度下 向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体 发生如下反应 X g 2Y g 2Z g 此反应达到平衡的标志是A容器内压强不随时间变化B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X Y Z的浓度之比为1 2 2D单位时间消耗0 1molX同时生成0 2molZ AB 练习 在一定温度下的恒容容器中 当下列物理量不再发生变化时 表明反应 A 固 3B 气 2C 气 D 气 已达平衡状态的是 A 混合气体的压强B