1、化学选修4全册配套最完整精品课件1 Page 2 化学反应的本质化学反应的本质 世界是由许许多多物质构成的世界是由许许多多物质构成的 Page 3 Page 4 常温下铁丝、棉布、常温下铁丝、棉布、 木头在空气中不能木头在空气中不能 与氧气反应与氧气反应 Page 5 我们知道世界上千千万万的反应大多我们知道世界上千千万万的反应大多 说都是有反应条件的,如果反应条件达不说都是有反应条件的,如果反应条件达不 到,无论过多少年(尤其是一些有机化学到,无论过多少年(尤其是一些有机化学 反应)都不会发生,当反应条件一达到就反应)都不会发生,当反应条件一达到就 会发生剧烈的反应,这是为什么呢?会发生剧烈
2、的反应,这是为什么呢? Page 6 在讲解化学反应实质问题之前我在讲解化学反应实质问题之前我 们先来看一个简易模型:们先来看一个简易模型: Page 7 气体分子所在的空间距离,要比分子本气体分子所在的空间距离,要比分子本 身直径要大的多,所以我们可以把分子看作身直径要大的多,所以我们可以把分子看作 是自由运动而不受分子之间的作用力,进而是自由运动而不受分子之间的作用力,进而 分子之间的碰撞是随机的。分子之间的碰撞是随机的。 Page 8 随机碰撞发生的频率很高,但是现实的随机碰撞发生的频率很高,但是现实的 情况是并不是所有的反应都很剧烈,甚至情况是并不是所有的反应都很剧烈,甚至 有时并不发
3、生,那是为什么呢?是因为不有时并不发生,那是为什么呢?是因为不 是所有的反应都是有效碰撞。是所有的反应都是有效碰撞。 Page 9 我们知道一个分子变化为另外一个分子是要我们知道一个分子变化为另外一个分子是要 克服原子之间的作用力的,而不是所有的分子都克服原子之间的作用力的,而不是所有的分子都 有这个能量克服分子之间的作用力而发生反应,有这个能量克服分子之间的作用力而发生反应, 具有这种能量的分子叫做活化分子,活化分子发具有这种能量的分子叫做活化分子,活化分子发 生的碰撞叫做有效碰撞。生的碰撞叫做有效碰撞。 Page 10 Page 11 活化反应示意图活化反应示意图 Page 12 从这张图
4、中我们就可以看出,只从这张图中我们就可以看出,只 有反应物只有达到活化状态时它才能有反应物只有达到活化状态时它才能 发生反应。发生反应。 Page 13 在在25摄氏度摄氏度,101 kPa时,时,1 mol可可 燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所燃物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。放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 燃烧热燃烧热 Page 14 氧弹热量计安装示意图氧弹热量计安装示意图 Page 15 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。水时的反应热叫做中和热。 中和热中和热 Page 16 测定中和
5、热仪器测定中和热仪器 Page 17 化学反应中催化剂的使用大大提高了化学反应中催化剂的使用大大提高了 反应发生的速率因此应用非常广泛,尤其反应发生的速率因此应用非常广泛,尤其 在有机领域内,催化酶的使用使我们的化在有机领域内,催化酶的使用使我们的化 学物质世界极大的丰富起来。学物质世界极大的丰富起来。 Page 18 工业中各种用途工业中各种用途 的催化剂的催化剂 Page 19 Page 20 生物催化酶更是应生物催化酶更是应 用广泛,我们日常生活用广泛,我们日常生活 中的洗衣粉里就有许多中的洗衣粉里就有许多 化学酶。化学酶。 Page 21 Page 22 蜡烛燃烧 Page 23 在化
6、学反应过程中能量以热能、 电能和光能等形式表现出来,当能量以 热的形式表现时,可以把化学反应分为 放热反应和吸热反应。 Page 24 铝箔燃 烧产生光能 和热能,该 反应是放热 反应。 铝箔燃烧 Page 25 氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O与氯化铵晶体 (NH4Cl)的反应,玻璃片上的水由于结冰使玻 璃片与小烧杯粘在一起,该反应是吸热反应。 Page 26 化学反应过程中同时存在物质和 能量的变化,那么他们在化学反应体 系及其变化中是如何体现的呢? Page 27 Page 28 Page 29 1. 了解反应热和焓变的含义。 2. 认识热化学方程式的意义并能正确 书写热化学方程式。
7、Page 30 培养学生从微观的角度理解化学问题。 通过对学习资料的查找与交流,培养学生 获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语 言表达能力;通过从化学键的角度分析化学反 应,引导学生分析引起反应热的本质。 Page 31 化学反应中的能量变化,热化学方程 式的书写。 焓变、H的“+”与“-”,热化学 方程式的书写。 Page 32 在我们现实生活当中,有哪些现象伴随 着化学反应的能量(热量)变化? Page 33 燃烧金属生锈 Page 34 化学反应中我们研究的对象是反应物和 生成物,我们把它们称为反应体系,而把除 它们之外的物质称为环境,我们把反应体系 在化学反应过程中所释放或吸收的能
8、量,用 热量(或换算成相应的热量)来表述。 Page 35 1. 在化学反应过程中放出或吸收 的热量、通常叫做反应热。又称焓变。 用符号“H”表示,单位常采用 kJ/mol或kJmol1 Page 36 为什么化学反应过程中会有能量 的变化?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? 反应物和生成物的相对能量的大小与 其有何联系? Page 37 以氢气和氯气反应的能量变化为例: Page 38 2. 任何化学反应都有反应热,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。反应物中旧化 学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而 吸收能量;当原子重新组成生
9、成物、新化学 键形成时,又要释放能量。断开化学键吸收 的能量和形成化学键释放的能量通常不相等。 新化学键形成时所释放的总能量与反应物中 旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此 反应的反应热。 Page 39 反应物和生成物的总能量通常不相等, 当反应物的总能量大于生成物的总能量时, 化学能转化为其他形式的能量释放出来,当 反应物的总能量小于生成物的总能量时,化 学反应将其他形式的能量转化为化学能储存 起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量 的变化。 Page 40 (1)当生成物释放的 总能量大于反应物吸收 的总能量时,反应为放 热反应,使反应本身能 量降低,H为“一”, 所以H为“一”或H
10、0时为放热反应。 Page 41 视频烟花:放热反应 Page 42 (2)当生成物释放的总 能量小于反应物吸收的总 能量时,反应是吸热反应, 通过加热、光照等方法吸 收能量,使反应本身能量 升高,H为“”,所 以H为“”或H0 时为吸热反应。 Page 43 氧气的实验室制法:吸热反应 Page 44 1.表明反应所放出或吸收的热量的化学方 程式,叫做热化学方程式。 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质 变化,也表明了化学反应中的能量变化。 Page 45 2.热化学方程式与我们学过的化学 方程式有何相同和不同? 相同点:都表达了物质的变化,都遵守质量守恒; 不同点:热化学方程式还注明了各
11、物质的状态、反 应的温度和压强以及反应的反应热。 H=14.9 kJ/mol H2(g)I2(g) 2HI(g) 200 101kPa Page 46 反应物、生成物的状态不同,反应热也不 相同,在完全的相同条件下完全燃烧2 mol氢 气是完全燃烧1 mol氢气放出的热量的两倍, 在热化学方程式里怎么表达出来呢? Page 47 例:在25、101kPa时,有两个由H2和O2化合 成1molH2O的反应,一个生成气态水,一个生 成液态水,其化学方程式克表示为: H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol 1 2 H2(g)+ O2(g)=H2O( l ) H=285.
12、8 kJ/mol 1 2 Page 48 H2O(g)=H2O( l ) H=+44.0 kJ/mol 两个反应的产物都是1molH2O,但释 放出来的能量却不同,这是由于液态水蒸 发为气态水时需要吸收能量。 Page 49 3.书写热化学方程式的注意事项 (1)需注明反应的温度和压强。因为反应 的温度和压强不同时,其H不同。 (反应在 25、101 kPa下进行时,可不注明温度和压 强条件。) (2)要注明反应物和生成物的状态。物质 的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 Page 50 (3)热化学方程式各物质前的化学计量数 不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。 对于相同物质的反应,当
13、化学计量数不同时, 其H也不同,H的数值与化学计量数成正 比,H的“”、“”不能省略。 Page 51 描述在一定条件下,一定量某状 态下的物质,充分反应后所吸收或放 出热量的多少。 4热化学方程式的含义 Page 52 1.在化学反应过程中放出或吸收的热 量、通常叫做反应热。又称焓变。用符号 “H”表示,单位常采用kJ/mol或kJmol 1 2.表明反应所放出或吸收的热量的化学 方程式,叫做热化学方程式。 Page 53 3. 反应热表示方法:1)当生成物释放的总 能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热 反应,H为“一”或H0;2)当生成物释 放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应 是
14、吸热反应,H为“十”或H0。 4.热化学方程式的含义:描述在一定条件下, 一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或 放出热量的多少。 Page 54 5.书写热化学方程式的注意事项:1)需注明反 应的温度和压强,因反应的温度和压强不同时,其 H不同(反应在25、101 kPa下进行时,可不 注明温度和压强条件);2)要注明反应物和生成物的 状态,物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关; 3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分 子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同 物质的反应,当化学计量数不同时,其H也不同, H的数值与化学计量数成正比,H的“”、 “”不能省略。 Page 55 1
15、. 根据化学反应过程中的热量变化,可以 把化学反应分为_反应和_反应。 放热吸热 2. 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。 131.5 Page 56 3. 0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气 中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出 649.5kJ热量,其热化学方程式为 _。又已知:;H 44kJ则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态 水时放出的热量是_kJ。 H2165kJ/mol 1016.5 Page 57 1. 下列说法正确的是 A.需要加热方
16、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 CD Page 58 2. 已知在25,101kPa下,1g (辛烷)燃 烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。 表示上述反应的热化学方程式正确的是 A. H48.40kJ/mol B. H5518kJ/mol C. H+5518kJ/mol D. H11036kJ/mol BD Page 59 1. 举例说明什么叫反应热,它的符号和单 位是什么? 提示:化学反应中所释放或吸收的能量, 叫做反应热。符号是H
17、,单位是kJ/mol。 2. 用物质结构的知识说明为什么有的反 应吸热,有的反应放热。 提示: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,重新组合成 Page 60 物的分子。旧键断裂需要吸收能量,新键形 成需要吸收能量,新键形成则要放出能量。 当反应完成时,若生成物释放的能量比反应 物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若 生成物释放的能量比反应物吸收的能量小, 反应物需要吸收能量才能转化成生成物,则 此反应为放热反应。 3. 依据事实,写出下列反应的化学方程式。 (1)1molN2(g)与适量H2(g)起反 应生成NH3 (g),放出92.2kJ热量。 (2)1molN2(g
18、)与适量O2(g)起反 应生成NO2 (g),吸收68kJ热量。 Page 61 (3)1molCu(s)与适量O2(g)起反应 生成CuO (s),放出157kJ热量。 (4)1molC(s)与适量H2O(g)起反应生 成CO (g)和H2 (g),吸收131.5kJ热量。 (5)卫星发射时可用肼(N2H2)作燃料, 1mol N2H2 (l)在O2 (g)中燃烧,生成N2 (g)和H2 O(l), 放出622kJ热量。 (6)汽油的重要成分是辛烷(C8H18), 1mol C8H18 (l)在O2 (g)中燃烧,生成CO2 (g)和H2 O(l), 放出5518kJ热量。 提示:(1)N2
19、 (g) +3 H2 (g)2NH3 (g) H=-92.2kJ/mol Page 62 (2)N2 (g) + 2O2 (g)2NO2 (g) H=+68kJ/mol (4)C(s) + H2O(g)CO (g)+H2(g) H=+131.5kJ/mol (5)N2H4(l)+ O2 (g)N2(g)+2H2O (l) H=-622kJ/mol (3)Cu(s) + O2 (g)CuO(s) H=-157kJ/mol 1 2 (6)C8H18(l)+ O2 (g)8CO2(g) +9H2O (l) H=-5518kJ/mol 25 2 Page 63 4. 根据下列图式,写出反应的热化学方程
20、式。 (2)CO2(g)+ H2(g)CO (g)+H2O(g) H=+41kJ/mol 提示:(1)CO(g) + H2O(g)CO 2(g) +H2(g) H=-41kJ/mol Page 64 Page 65 燃 烧 Page 66 爆炸 Page 67 根据化学反应 的情况不同,反应 热种可分为:燃烧 热、中和热、溶解 热等 。 木炭燃烧释放热能 Page 68 氢氧化钠溶液和盐酸反应 (中和反应释放热能) Page 69 什么是燃烧热呢?是不是物质 燃烧所释放的热量就是燃烧热呢? Page 70 燃 烧 热 能 源 Page 71 一、知识与能力 二、过程与方法 了解燃烧热概念,并能
21、进行简单的计算。 知道化学反应中能量转化的原因,能 说出常见的能量转化形式。 Page 72 通过查阅资料说明能源是人类生存和发展 的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重 要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的 实际意义。 三、情感态度与价值观 Page 73 一、教学重点 二、教学难点 燃烧热概念及相关计算。 燃烧热概念及相关计算。 Page 74 一、燃烧热 镁条燃烧释放热能 Page 75 定义:在 101 kPa时,lmol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。单位是kJ/mol。 1. 燃烧热 Page 76 1)在101kPa时,生成稳定的氧化物。
22、 2)燃烧热通常是由实验测得的。 在理解物质燃烧热的定义时,要 注意以下几点: 3)可燃物以lmol作为标准进行测量。 Page 77 4)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。 H=-285.8kJ/mol 例:H2 (g) 十 O2 (g)H2O (l) 1 2 Page 78 5)生成物一定要稳定,状态要稳定,要完 全燃烧(生成物不能再燃烧)。 例1: C完全燃烧应生成CO2(g),而生成 CO(g)属于不完全燃烧。 例2:H2燃烧生成液态H2O,而不是气态 水蒸气。 C CO2(g) H2 H2O(l) Page 79 2.燃烧热和中和热的异、同点 燃烧热燃烧热中和热中和热 相同点相
23、同点H0,吸热反应,吸热反应H0,吸热反应,吸热反应 不同点不同点 限定可燃物(反应物)限定可燃物(反应物) 为为1mol 1mol纯物质完全燃烧生纯物质完全燃烧生 成稳定氧化物时放出的热成稳定氧化物时放出的热 量,不同的反应物燃烧热量,不同的反应物燃烧热 不同不同 限定生成物限定生成物H2O为为1mol 生成生成1molH2O时放出的时放出的 热量,不同的反应物中和热量,不同的反应物中和 热大致相同热大致相同 Page 80 了解化学反应完成时产生热量的 多少,以便更好地控制反应条件,充 分利用能源。 3燃烧热的意义: Page 81 意义:1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和 液态H2
24、O放热890.3kJ。 例:CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。 CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l) H =-890.3 kJ/mol Page 82 那么应根据什么标准来选择燃料呢? 根据物质的燃烧热、燃料的储量、开 采、储存的条件、价格、对生态环境的影 响等综合考虑。比较理想的燃料是:氢气、 甲烷、甲醇等。 Page 83 1. 能源 能源就是能提供能量的资源,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。 二、能源 Page 84 煤矿大庆油田 Page 85 视频:能源 Page 86 2. 我国能源状况 我国目前
25、使用的主要能源是化石燃料, 是不能再生的,最终将会枯竭。有人说我 国已探明的煤和石油储量已足以使用好几 百年,我们根本不必要节约能源? Page 87 权威部门的最新测算显示,我国能源利 用率为33,与世界先进水平相差10%。我 国能源的利用率却很低,矿产资源利用率为 40%-50%。例:1994年我国1000美元GDP 耗煤2.041标吨,是日本的13.7倍,德、意、 法的8.7倍,美国的4.6倍,世界平均水平的 4.71倍。如此巨大的能源消耗,不仅造成了 极大的浪费,而且也成为环境污染的主要来 源。 Page 88 解决能源危机的办法是开源节 流,即开发新能源和节约现有的能 源,提高能源的
26、利用率。 Page 89 3.新能源的开发 1)新能源包括太阳能、生物能、风能、氢 能、地热能、海洋能。 太阳能草坪灯 Page 90 秸秆沼气罐、 沼气炉 Page 91 风车发电 Page 92 液氢燃料飞机 Page 93 西藏地热发电站 Page 94 波浪发电装置 Page 95 2)新能源的主要优势是:资源丰富, 可以再生,为再生性能源,对环境没有 污染或污染少,很可能成为未来的主要 资源。 Page 96 视频:新能源 Page 97 调整和优化能源结构,降低燃煤在能源 结构中的比率,节约油气资源,加强科技投入, 加快开发水电、核电和新能源等。 3)对新能源的要求 要求产生能量高
27、、经济、污染少。 Page 98 1. 在 101 kPa时,lmol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。单位是kJ/mol。 2. 新能源包括太阳能、生物能、风 能、氢能、地热能、海洋能。 Page 99 3.燃烧热和中和热的异、同点 燃烧热中和热 相同点H0,吸热反应H0,吸热反应 不同点 限定可燃物(反应物) 为1mol 1mol纯物质完全燃烧生 成稳定氧化物时放出的热 量,不同的反应物燃烧热 不同 限定生成物H2O为1mol 生成1molH2O时放出的 热量,不同的反应物中和 热大致相同 Page 100 4. 新能源的主要优势是:资源丰富,可 以再生,
28、为再生性能源,对环境没有污染或 污染少,很可能成为未来的主要资源。 5. 对新能源的要求: 1)要求产生能量高、 经济、污染少; 2)调整和优化能源结构,降 低燃煤在能源结构中的比率,节约油气资源, 加强科技投入,加快开发水电、核电和新能 源等。 Page 101 一、填空 1.根据化学反应的情况不同,反应热可分 多种,例如、等,其中 以跟燃料品质相关的实际应用较广。 中和热 燃烧热 溶解热燃烧热 2.新能源:、 、。 太阳能 生物能风能 氢能 地热能海洋能 Page 102 二、选择题 1.天然气和液化石油气燃烧的主要方程式依次 CH4+2O2=CO2+2H2O,C3H8+5O2=3CO2+
29、4H2O现有 一套以天然气为燃料的灶具,今改为烧液化石油气, 应采取的正确措施是 A.减少空气进入量,增大石油气进气量 B.增大空气进入量,减少石油气进气量 C.减少空气进入量,减少石油气进气量 D.增大空气进入量,增大石油气进气量 B Page 103 2.沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890 kJ 的热量,则下列热化学方程式正确的是 A. 2CH4(g)+4O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) H=+890 kJmol-1 B. CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=+890 kJmol-1 C
30、.CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=890 kJmol-1 D. CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=890 kJmol-1 C Page 104 3.根据热化学方程式: S (s) + O2 (g) = SO2 (g) Ha kJmol-1 (a-297.2),分析下列说法中 不正确的是 A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应 B.S (g) + O2 (g) = SO2(g) H=b kJmol-1,则a 液态 固态 (2)与物质的量成正比 (3)反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵 Page 307 在与外界隔离的体系
31、中,自发过程将 导致体系的熵增大,这一经验规律叫做 熵增原理。是在用来判断化学反应方向 时就称为熵判据。 Page 308 (3)熵判据只判断一定条件化学反应 能否自发进行,与化学反应速率无关。 注 意 (1)熵变只是反应能否自发进行的一 种因素; (2)熵变(S)只决定于体系的始态和 终态,与变化的途径无关; Page 309 三、焓变与熵变对反应方向的共同影响 那我们是不是就终于找到了一 个可以判断反应是否自发进行的 判据呢?不是的,在熵判据里也有 这么几个字“一般情况下”。而 且大家看这个例子: Page 310 零下10水结冰 Page 311 (2)混乱度趋于增大 自发过程的两大变化
32、趋势: (1)能量趋于减 小 Page 312 在一定条件下,一个化学反应能否自 发进行,既可能与反应焓变有关,又可 能与反应熵变有关,在温度、压力一定 的条件下,化学反应的方向是反应的焓 变和熵变共同影响的结果,反应方向的 判据为H-TS 。 Page 313 H-TS0 反应不能自发进行 在温度、压力一定的条件下,自 发反应是向H-TS 液态 固态 (2)与物质的量成正比 (3)反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵 4.在与外界隔离的体系中,自发过程将导 致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原 理。是在用来判断化学反应方向时就称为 熵判据。 Page 319 6.在温度、压力一定的条件下,
33、化学反 应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的 结果,反应方向的判据为H-TS 。 5.自发过程的两大变化趋势: (1)能量 趋于减小; (2)混乱度趋于增大。 Page 320 课堂练习 一、填空 1.当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象 是, 说明这个反应是_反应(填“吸热”或 “放热”),说明单质铁的稳定性_(填 “强”或“弱”)于产物。 铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成 放热 弱 Page 321 A. 放热反应不一定是自发进行的反应 B. 吸热反应一定是非自发进行的 C. 自发进行的反应一定容易发生 D. 反应速率快的一定是自发进行的 1. 下列说法正确的是A 二、选择题 Page
34、322 A. 水总是自发地由高处往低处流 B. 放热反应容易自发进行 ,吸热反应不能 自发进行 C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混 乱排列的几率大 2.能用能量判据判断下列过程的方 向的是A Page 323 CuSO4+Na2CO3 Cu2+CO32-+H2O=Cu(OH)2+CO2(主要) Cu2+CO32-=CuCO3(次要) CuSO4+Na2S Cu2+S2-=CuS(主要) Cu2+S2-+2H2O=Cu(OH)2+H2S(次要) 3.已知:CuSO4溶液分别与Na2CO3溶 液、Na2S溶液的反应情况如下: Page 324 D 则下
35、列物质的溶解度的比较正确的是 A.Cu(OH)2CuCO3CuS B.Cu(OH)2CuCO3CuS C.CuSCu(OH)2CuCO3 D.CuSCu(OH)2CuCO3 Page 325 教材习题答案 1.举出几种日常生活中常见的由于熵 增的原因而使某过程自发进行的实例。 提示:铵盐溶解常常是吸热的,但 它们都能在水中自发地溶解。把两种或 两种以上彼此不发生反应的气体依次通 入到同一个密闭容器中,它们能自发地 混合均匀。 Page 326 2.应该如何判断反应进行的方向。 提示:在封闭体系中焓减和熵增的 反应是容易自发发生的。在判断化学 反应的方向时不能只根据焓变H0 或熵增中的一项就得出
36、结论,而是要 全面考虑才能得出正确结论。 Page 327 Page 328 盐酸是一种强酸,它与某些金属、金属氧化物、 金属氢氧化物以及大多数金属盐类(如碳酸盐、亚硫 酸盐等)都能发生反应。 Page 329 醋酸被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源, 具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。 Page 330 如果上述两种酸用于卫生洁具的清洁或除 水垢,常用盐酸还是醋酸? Page 331 第1节弱电解质的电离 一、电解质有强弱之分 二、弱电解质的电离过程是可逆的 Page 332 1.明确电解质和弱电解质的概念。 2.了解强、弱电解质与酸、碱、盐在 物质类别方面的联系。 3.弱电解质的
37、电离平衡以及浓度等条 件对电离平衡的影响。 Page 333 认识到地球上广阔的水域是离子反应广泛存 在的先决条件,了解离子反应是生命过程的基础 ,以及研究离子反应在现代化工生产和环保建设 中的重要意义。 能区分常见的强、弱电解质。 Page 334 1.强、弱电解质的概念。 弱电解质的电离平衡。 2.弱电解质的电离平衡。 Page 335 一、电解质有强弱之分 电解质:在固体状态下不能导电,但溶于水 溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物。 非电解质:在水溶液中和熔融状态时都不能 导电的化合物。 既不是电解质 也不是非电解质因 为铜不是化合物。 铜 Page 336 Fe 、 HCl 、Na
38、OH 、 NH3H2O 、 KCl溶液 、 CH3COOH 、 CO2、 乙醇、 水 区别下列哪些是电解质,哪些非电解质? 电解质: 非电解质: Page 337 视频:电解质导电性 Page 338 实验 1 分别试验等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液 与等量镁条的反应;并测这两种酸的pH。 1mol/L HCl1mol/L HAc 与镁条反应的现象与镁条反应的现象 溶液的溶液的pH 小大 快慢 Page 339 HCl在水中电离示意图HAc在水中电离示意图 镁条和酸的反应的实质是什么? 2 2 HMg 2HMg Page 340 实验现象: HCl与镁条反应剧烈, 氢离子浓度大。 HAc与镁条
39、反应较慢, 其氢离子浓度较HCl小。 HCl和 HAc的电离程度不同: HCl在稀水溶液中中全部电离生成H+和Cl-; HAc在水溶液中只有部分电离生成H+和Ac-。 Page 341 HCl是强电解质,HAc是弱电解质。 电解质在水中并不都是全部电离的, 在电离程度上是有强、弱之分的。 实验结论: 强电解质在水分子作用下,能完全电离 为离子的化合物(如强酸、强碱和大多数盐)。 弱电解质在水分子作用下,只有部分分 子电离为离子的化合物(如弱酸、弱碱等)。 Page 342 下列电解质哪些是强电解质?哪 些是弱电解质呢? H2SO4 NaOH NaCl NH3H2O HAc Page 343 二
40、、弱电解质的电离过程是可逆的 2.1电离平衡状态:弱电解质溶于水,部分电离 出的离子在溶液中相互碰撞又会相互结合成分子。 例如醋酸的电离: 可逆离子方程式可表示为: COOHCH COOCH H 3 - 3 +- 33 H +COOCH COOHCH -+ 33 CH COOHCH COO +H Page 344 反 应 速 率 V(电离) V(结合) V(电离) = V(结合) 电离平衡状态 弱电解质电离过程中离子生成和结合成 分子的速率随时间的变化 时间 Page 345 电离由于醋酸的电离,使c(HAc)不 断减小,HAc分子电离速率相应不断降低 (即单位时间里,在单位体积内能够发生电
41、离的HAc分子数目不断减少)。 结合由于溶液中c(Ac-)和c(H+)的 逐渐增大,Ac-和H+间的平均距离逐渐减小, 离子重新结合成分子的速率就逐渐增大。 Page 346 平衡经过一段时间后,当醋酸分子发生 电离的速率与相应离子结合成分子的速率相等时, 其电离过程就达到了平衡状态。 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,这种状态叫做电离平 衡状态。 Page 347 2.2影响电离平衡的因素 醋酸电离平衡时,哪些条件的改变会导致 平衡移动?并指出会向哪个方向移动? 加入盐酸、 加入水、 加入NaAc溶液、 加入NaOH溶液 加
42、入物质加入物质盐酸盐酸水水 NaAcNaAc 溶液溶液 NaOHNaOH 溶液溶液 平衡移动向平衡移动向 -+ 33 CH COOHCH COO +H Page 348 性质: 浓度: 温度: 影响电离平衡的主要因素 通常电解质越弱,电离程度越小。 电离过程是吸热过程,温度升高平衡 向电离方向移动。 浓度越大,电离程度越小。 Page 349 2.3电离常数 温度温度/10203040 电离常数电离常数1.729x101.753x101.750 x101.703x10 -5-5-5-5 概念:与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数, 叫做电离常数。 醋酸在不同温度下的电离常数 Page 350 实
43、验 2 向两支分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的 试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,观察现象。 0.1mol/L醋酸溶液饱和硼酸溶液 Na2CO3溶液 实验结果:CO2 Page 351 比较碳酸、醋酸、 硼酸的酸性强弱,及 其与电离常数大小的 关系? Page 352 在上述实验中,碳酸是分子中含有两个H+的二 元弱酸。分子中含有两个或两个以上H+的多元弱酸 的电离是分步进行的。 例如:二元弱酸H2S分两步电离: 第一步电离: 第二步电离: K1 = = 1.32x10 -7 K2= =7.1x10 -15 c(H+)c(HS-) c (H2S) c (H+)c(S2-) c (H
44、S-) +- 2 H SH +HS -+2- HSH +S Page 353 H3PO4在水溶液中的电离方程式: 多元弱酸的酸性由第一步电离决定。 多元弱酸是分步电离的,K1K2K3。 特点: +- 4342 H POH +H PO +2- 244 H POH +HPO 2-3+ 44 - HPOH +PO Page 354 影响电离常数大小的因素 通过同一温度下,不同弱电解质的电离常 数不同,说明电离常数的大小首先由物质的本性决 定。 弱电解质的电离常数受温度变化的影响, 但在室温下一般变化不大。 同一弱电解质在同一 温度下发生浓度变化时,其 电离常数不变,说明弱电解 质的电离常数大小不受其
45、浓 度变化的影响。 Page 355 大部分的盐类 强 碱 强 酸 弱 酸 弱 碱 水 弱 电 解 质 强电 解质 离子型氧化物 电 解 质 非 电 解 质 多数有机物 某些非金属氧化物 化 合 物 Page 356 3.特点: 动 :电离平衡是一种动态平衡 定 : 条件不变,溶液里既有离子又有分 子,且各分子、离子的浓度不变。 变 :条件改变时,电离平衡发生移动。 等 : V电离=V结合0 逆 : 弱电解质的电离是可逆的 4.电离常数K值只随温度变化。 多元弱酸是分步电离的,K1 K2K3。 多元弱酸的酸性由第一步电离决定。 Page 357 1.(08北京)对H2O的电离平衡不产生影响的
46、粒子是( )C 解析:选项C为Cl-对水的电离平衡没有影响。 Page 358 2.(08四川)下列说法中不正确的是( ) A.1 mol氧气中含有12.041023个氧原子,在 标 准 状况下占有体积22.4 L B.1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子 数 C.等体积、浓度均为1 mol/L的磷酸和盐酸,电 离出的氢离子数之比为3:1 D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数 之比为1:6,氧原子数之比为1:3 C Page 359 解析:阿伏加德罗常数是近年高考理综 科化学较为稳定的考查点之一。由于其中通常 涉及较多的不同类型的粒子数目、电子转移数 目、化学键数目的考查,
47、从而增大了试题的难 度。此题属于中档题。A中1 mol O2即含有阿 伏加德罗常数个O2分子,属于双原子分子,故 含有2Na个氧原子,在标准状况下1 mol任何 气体所占体积均为22.4 L;B中臭氧为三原子 分子,二者均含有3 mol 氧原子;C中的磷酸 是中强酸,只能部分电离出H;D中二氧化碳、 葡萄糖的分子式分别为CO2、C6H12O6,显然 是正确的。 Page 360 3.(06天津) 已知反应:101 kPa时, ; H221 kJ/mol 稀溶液中, ; H57.3 kJ/mol 下列结论正确的是( ) A碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol B的反应热为221 kJ/mol
48、C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量 A g)(2CO=(g)O+2C(s) 2 O(l)H=(aq)OH+(aq)H 2 -+ Page 361 解析:A项考查燃烧热的概念,根据燃烧热 的定义要点,结合题给信息,由C(s)到CO(g), CO(g)到CO2(g)的过程均为放热过程,故A 正确。 B项考查反应热的概念,反应热要注意正负号, 反应为放热反应,故的反应热为221 kJ/mol, 故B错误。 C项考查中和热的概念,中和热为放出的热 量,为正值,故错误。 D项要注意醋酸为弱酸,电离时要吸收热量
49、, 则最终放出的热量将小于57.3 kJ。 Page 362 1.有H+浓度相同、体积相等的三种酸: a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸,同时加入足量的锌,则 开始反应时速率 _ ,反应完全后生成H2的 质量_。(用 表示) a=b=c a=b苯酚 HCO3- ,所以对应的盐,其碱性为:碳酸钠苯 酚钠碳酸氢钠,pH顺序相反,故C项正确。 C Page 406 (09天津)下列叙述正确的是( ) A. 0.1 mol/LC6H5ONa溶液中:c(Na+) c(C6H5O-) c(H+)c(OH-) B. Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度, pH和Kw均减小 C. pH=5的CH3COOH溶液和
50、Ph=5的NH4Cl溶 液中,c(H+)不相等 D. 在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-) 下降 D 解析:A项,苯酚钠为碱性溶液,故错;B项, 温度不变,则Kw是不变的,错;C项,pH=5即代 表溶液中C(H)均为10-5mol/L,错。D项,Ag2S比 AgCl更难溶,故加入S2会与溶液中的Ag结合的, 正确。 Page 407 1.常温下,10-4mol/L 的盐酸溶液。 溶液中, c(OH-) =_mol/L。 将上述盐酸稀释 10倍, 溶液中 c(H+) =_ mol/L 、 c(OH-) =_ mol/L 。 将上述溶液稀释10000倍, 溶液中c(H+) =_ m