归纳与整理优质课一等奖

《化学反应与能量》单元复习与巩固

【学习目标】

1．通过归纳整理，巩固化学能与热能的关系，掌握常见的吸热反应和放热反应。 2．通过练习与归纳，巩固原电池的构成条件和电池正负极的判断以及氢氧燃料电池的电极方程式书写。 3．通过复习，掌握影响化学反应速率的因素，学会正确判断化学平衡状态。

【知识网络】

【要点梳理】

要点一、化学能与热能

要点诠释：

1．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。

2．化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系：

反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量(放热反应)。

反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量(吸热反应)。

3．反应中化学能与热能的相互转化

(1)化学能转化为热能—放热反应

常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化

②酸碱中和反应

③金属与酸反应制取氢气

④大多数化合反应(特殊：C＋CO2

△

2CO是吸热反应) (2)热能转化为化学能——吸热反应

常见的吸热反应：

①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等

【典型例题】

【例1】如图所示，在小试管里加入2g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内，在U型管内加入少量品红溶液，打开T型管螺旋夹，使U型管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的硫酸铜晶体，可观察到U型管左侧的液面下降，右侧的液面的上升。

(1)写出上述反应的化学方程式 ，该反应是 反应，反应中硫酸铜和水的总能量 硫酸铜晶体的总能量 (2)如果U型管内两边的液面处于一水平面后,在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体,再加入NH4Cl固体,用玻璃

△

棒小心搅拌,则可观察到U型管中的现象为 。

要点二、化学能与电能

1．原电池

要点诠释：

1.原电池形成条件 ①

两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极。

其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。

②

电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）

③

形成闭合电路 ④

能自发地发生氧化还原反应

2.原电池正负极的判断

负

极

正

极

电极材料

活泼性较强的金属

活泼性较弱的金属或能导电的非金属

电子流向

电子流出极

电子流入极

离子移动方向

阴离子移向的极

阳离子移向的极

反应类型

氧化反应

还原反应

反应现象

溶解的极

增重或有气泡放出的极

--

电极反应式

还原剂-ne==氧化产物

氧化剂+ne==还原产物

3．原电池的应用：

①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快；

②比较金属活动性强弱；

③设计原电池；

【典型例题】

【例1】(2013·荆州高一检测)如图所示,电流

表A发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细, C为电解质溶液。则A、B、C为(

) A.A是Zn, B是Cu, C是稀硫酸

B.A是Cu, B是Zn, C是稀硫酸

C.A是Fe, B是Ag, C是稀AgNO3溶液

D.A是Ag, B是Fe, C是稀AgNO3溶液

【例2】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( )

A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a 3+

2+ 【例3】根据反应设计原电池，你有哪些可行方案? （ 2Fe + Fe = 3 Fe ）

负极：Fe 正极：C、Cu、Ag 3+电解质溶液：含Fe的溶液

要点三、化学反应的速率和限度

1．化学反应的速率

要点诠释：

(1)概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 计算公式：v(B)＝c(B)n(B)＝

tVt①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：a.速率比＝方程式系数比；b.变化量比＝方程式系数比

(2)影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度：增加反应物的浓度，增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强：增大压强，增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素：如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。

2．化学反应的限度—化学平衡

要点诠释：

(1)化学平衡的定义：

在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正反应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。

(2)化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。

④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

(3)判断化学平衡状态的标志：

①vA(正方向)＝vA(逆方向)或nA(消耗)＝nA(生成)(不同方向同一物质比较) ②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，

即如对于反应xA(g)＋yB(g)zC(g)，x＋y≠z。

【典型例题】

【例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g) == 2C(g)。若2 s(秒)时测得C的浓度为0.6 mol/L，填写下列空白： (1)用物质A表示反应的平均速率为________。 (2)用物质B表示反应的平均速率为________。 (3)2 s时物质A的转化率为________。 (4)2 s时物质B的体积分数为________。