化學必修2講義(有答案)

1、普通高中課程標準實驗教科書 化學 必修2（人教版）第一章 物質結構 元素周期律考點：知道元素、核素、同位素、質量數(shù)的涵義。（測試要求A）原子的構成一個原子中：質子數(shù)（Z）=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質量數(shù)。某原子的相對原子質量近似等于此原子的質量數(shù)。質量數(shù)（A）= 質子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（N）元素、核素、同位素元素：具有相同核電荷數(shù)（質子數(shù)）的同一類原子的總稱。核素：具有一定數(shù)目質子和一定數(shù)目中子的一種原子。絕大多數(shù)元素有多種核素，如氫元素有1H、2H、3H等三種核素。同位素：質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素

2、的不同原子互稱為同位素（同一元素的不同核素互稱為同位素）。如12C、13C、14C是碳元素的三種核素，互為同位素。同一種元素的不同同位素原子其質量數(shù)不同，核外電子層結構相同，其原子、單質及其構成的化合物化學性質幾乎完全相同，只是某些物理性質略有差異。在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)百分比一般是不變的。元素、核素、同位素之間的關系：（見右圖）【例1】 某元素的陽離子，核外共用x個電子，原子的質量數(shù)為A，則該元素原子里的中子數(shù)為 （ ）A B C D【解析】本題主要考查的是元素的原子得、失電子后，核電荷數(shù)和陰、陽離子的核外電子數(shù)及離子電荷數(shù)的關系。由于陽離子

3、帶正電，為原子失去電子的結果；陰離子帶負電，為原子獲得電子所致。所以陽離子的核外電子數(shù)應該是原子的質子數(shù)減去陽離子的電荷數(shù)，陰離子的核外電子數(shù)為原子的質子數(shù)加上陰離子的電荷數(shù)。根據(jù)質量關系：質量數(shù)質子數(shù)中子數(shù)，因此要求中子數(shù)必須先要知道質量數(shù)和質子數(shù)。根據(jù)題意，質量數(shù)為已知，而質子數(shù)則可根據(jù)該離子所帶電荷數(shù)和它的核外電子數(shù)求得。陽離子核外電子數(shù)為x，則該陽離子所對應原子的核外電子數(shù)是，核內的質子數(shù)也為。所以【答案】A?！纠?】下列說法正確的是 （ ）A同一元素各核素的質量數(shù)不同，但它們的化學性質幾乎完全相同B任何元素的原子都是由核外電子和核內中子、質子組成的C鈉原子失去一個電子后，它的電子數(shù)與

4、氖原子相同，所以變成氖原子D 、 、 的質量數(shù)相同，所以它們是互為同位素【解析】本題是利用相關概念來對選項作出判斷。對于A選項，可利用“結構決定性質”這一概念來進行判斷；對于B選項，可利用部分原子結構的特殊性來解決；C選項中，必須明確決定原子種類的微粒是哪幾種；D選項可用同位素的概念來進行判斷。A選項中的各核素是屬同一元素，這些核素間必定互為同位素。根據(jù)同位素和質量數(shù)的含義可知：各核素原子的質子數(shù)同中子數(shù)不同，二者之和在數(shù)值上等于質量數(shù)，因而質量數(shù)必不相等，但同位素的化學性質幾乎完全相同，故A選項正確。B選項中描述的只是原子構成的一般規(guī)律，而忽視了氕原子（ ）的原子核內只有質子而無中子這個特例

5、，故B選項錯誤。C選項中原子種類應由質子數(shù)和中子數(shù)共同決定的，若原子核不改變，僅核外發(fā)生電子得失，是決不會發(fā)生由一種原子轉變?yōu)榱硪环N原子的，而只能由原子變?yōu)殡x子，故C選項錯誤。D選項中互為同位素的不同原子質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，因而其質量數(shù)必然不等，故D選項錯誤?！敬鸢浮緼?？键c：了解原子核外電子的排布。（測試要求B）考點：能畫出118號元素的原子結構示意圖。（測試要求B）考點：認識假說、模型等科學方法在化學研究中的應用。（測試要求B、II）核外電子的排布規(guī)律：在含有多個電子的原子里，電子依能量的不同是分層排布的，其主要規(guī)律是：核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能

6、量逐步升高的電子層(能量最低原理)。原子核外各電子層最多容納2n2個電子。原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。原子結構示意圖：用小圓圈和圓圈內的符號及數(shù)字表示原子核及核內質子數(shù)，弧線表示各電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。核電荷數(shù)如鈉原子：各電子層排布的電子數(shù)電子層數(shù)微粒符 號原子核118號元素的原子結構示意圖【例3】某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍，其質子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該元素的原子結構示意圖是 。 【解析】設核電荷數(shù)=質子數(shù)a，元素原子的電子層數(shù)

7、為x，最外層電子數(shù)為y依題意：a5x，a3y，則5x=3y，x=3y5。因原子的最外層電子數(shù)不超過8，即y為18的正整數(shù)，僅當y=5時，x=3合理，該元素的核電荷數(shù)為15?！敬鸢浮??！军c評】 本題除考查原子核外電子排布規(guī)律外，還要求學生借助解不定方程這一數(shù)學知識解題，把數(shù)學工具及化學原理有機結合起來。這是一道綜合性較強的試題考點：能結合有關數(shù)據(jù)和實驗事實（原子核外電子排布、原子半徑、元素的主要化合價、最高價氧化物對應的水化物的酸堿性、元素的金屬性與非金屬性等）認識元素周期律。（測試要求B）考點：了解原子結構與元素性質的關系。（測試要求B）堿金屬元素性質的遞變。（學生實驗測試內容）鹵族元素性質的

8、遞變。（學生實驗測試內容）元素周期律：元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化，這一規(guī)律叫做元素周期律元素性質周期性變化的具體表現(xiàn)：隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的元素： 最外層電子排布：由1個遞增到8個（K層為1個遞增到2個）； 原子半徑：由大到??； 主要化合價：正價由+1 +7，負價由-4 -1； 最高價氧化物對應的水化物的酸堿性：堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強； 元素的金屬性與非金屬性：金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。元素性質周期性變化的本質原因是核外電子排布呈周期變化。影響原子半徑的因素：電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，原子半徑越大；核電荷數(shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)的影響較大；核外電子

9、數(shù)：電子數(shù)增多，增加了相互排斥，使原子半徑有增大的傾向。判斷元素金屬性、非金屬性強弱的標準判斷元素金屬性強弱的標準：對應的單質與水或與酸置換出氫氣越容易，最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則元素的金屬性越強。金屬陽離子的氧化性越弱，則元素金屬性越強。判斷元素非金屬性強弱的標準：對應的單質與氫氣化合生成氫化物越容易、生成的氫化物越穩(wěn)定，最高價氧化物所對應的水化物的酸性越強，則元素的非金屬性越強。非金屬陰離子還原性越弱，則對應元素的非金屬性越強。堿金屬元素性質的遞變堿金屬元素包括：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）等。堿金屬的物理性質： 相似性：銀白色（銫略帶金色光澤），硬

10、度小、有展性，密度?。ㄖ挥秀滀C密度大于水），熔點低（除鋰外都低于水的沸點），導電、導熱。 遞變規(guī)律：從鋰到銫，密度呈減小趨勢（但鉀反常），熔沸點逐漸降低，硬度逐漸減?。↙i不易用小刀切開，其它軟）。堿金屬的化學性質： 相似性：單質都是較強的還原劑，都能與氧氣等非金屬單質以及水反應，其氫氧化物都是可溶于水的強堿。 遞變規(guī)律：從鋰到銫金屬性逐漸增強。原因：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強，即元素的金屬性逐漸增強。鹵族元素性質的遞變鹵族元素包括：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）等。鹵素單質的物理性質

11、：注意：Cl2 、Br2 、I2與不同溶劑所形成的溶液的顏色：水苯（或汽油）四氯化碳Cl2黃綠色黃綠色黃綠色Br2黃橙色橙橙紅橙橙紅I2黃棕褐淺紫紫紅紫深紫鹵素單質的化學性質： 相似性：單質都是較強的氧化劑，都能與氫氣等反應，其最高價氧化物所對應的水化物是酸。 遞變規(guī)律：從氟到碘非金屬性逐漸減弱。原因：由氟到碘，核電荷數(shù)逐漸增加，原子核對最外層電子的吸引力應逐漸增大；同時電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力應逐漸減弱。由于原子半徑的增大超過了核電荷數(shù)的增加對電子吸引的影響，因此，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，,使原子獲得電子的能力依次減弱，失去電子的傾向依次增強

12、。即單質的氧化性逐漸減弱，而其離子的還原性逐漸增強?？键c：知道周期與族的概念，能描述元素周期表的結構。（測試要求A）考點：認識元素在周期表中的位置與其原子的電子層結構的關系。（測試要求B）考點：知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質的遞變規(guī)律。（測試要求A）考點：感受元素周期律與周期表在化學學習、科學研究和生產實踐中的重要作用與價值。（測試要求A、I）元素周期表的結構周期序數(shù)該周期中元素原子的核外電子層數(shù)主族序數(shù)該主族元素原子的最外層電子數(shù)元素周期表中同周期、同主族元素性質遞變規(guī)律：性質同周期（從左右）同主族（從上下）原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層結構電子層數(shù)相同最外層電子數(shù)逐漸增多電子

13、層數(shù)遞增最外層電子數(shù)相同核對外層電子的吸引力逐漸增大逐漸減小原子失電子能力逐漸減小逐漸增強原子得電子能力逐漸增強逐漸減弱元素的金屬性逐漸減弱逐漸增強元素的非金屬性逐漸增強逐漸減弱主要化合價最高正價：+1+7非金屬負價= -（8-主族序數(shù)）最高正價=主族序數(shù)(O F除外)最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性逐漸增強堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱堿性逐漸增強非金屬氣態(tài)氫化物形成難易及其穩(wěn)定性形成由難易穩(wěn)定性逐漸增強形成由易難穩(wěn)定性逐漸減弱強調：元素金屬性和非金屬性與元素在周期表的位置：元素周期律和元素周期表的應用元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學習化學的一種重要工具。 “結構位置性質”的關系如下：

14、元素周期律和元素周期表對物質結構理論的發(fā)展起了一定的推動作用，為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結構和性質提供了線索。元素周期律和元素周期表對于與化學相關的科學技術也有指導作用。例如，在周期表中金屬與非金屬的分界處，可以找到半導體材料，如硅、鍺等；通常制造的農藥，所含有的氟、氯、硫、磷等在周期表中的位置靠近，在一定的區(qū)域內；在過渡元素中可以尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。元素周期律從自然科學方面論證了事物變化中量變引起質變的規(guī)律性。【例4】在下列各元素組中，除一種元素外，其余都可以按照某種共性歸屬一類，請選出各組的例外元素，并將該組其他元素的可能歸屬按所給六種類型的編號填入表內。元素組例外元

15、素其他元素所屬編號（1）S、Na、Mg、N （2）N、P、Sn、As （3）K、Ca、Al、Zn （4）Cu、Fe、Ag、Ca 其他元素所屬類型編號：主族元素 過渡元素 同周期元素 同主族元素 金屬元素 非金屬元素?！窘馕觥看祟}考查學生對于周期表的結構是否熟悉。中Na、Mg、S為同周期元素，中N、P、As為A族元素，中K、Ca、Al是主族元素，中Cu、Fe、Ag是過渡元素?！敬鸢浮縉，Sn， Zn， Ca，。【例5】短周期的三種元素X、Y、Z原子序數(shù)依次變小，原子核外電子層數(shù)之和是5，X元素原子最外層電子數(shù)是Y和Z兩元素原子最外電子層上的電子數(shù)的總和；Y元素原子的最外電子層上的電子數(shù)是它的電子

16、層數(shù)的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。請回答：X元素的名稱是 ，Y元素的名稱是 ，Z元素的名稱是 。XZ3化合物的分子式是 ，電子式是 。分別寫出X、Y的含氧酸的分子式： 。【解析】依題意三種元素均可形成化合物，其電子層數(shù)之和為5，定有一種元素一個電子層，則Z為氫，另兩種元素均為二個電子層，Y元素最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的2倍，則為碳元素，則X為氮元素?！敬鸢浮康⑻?、氫 NH3， HNO3，H2CO3?？键c：認識化學鍵的涵義。（測試要求B）考點：能從化學鍵變化的角度認識化學反應的實質。（測試要求B）化學鍵：人們把使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵?；瘜W鍵的形成與原子結構有關，它主

17、要通過原子的最外層電子（價電子）轉移或共用來實現(xiàn)的?；瘜W反應與化學鍵的關系化學反應的過程是舊物質的消耗和新物質生成的過程，是反應物中原子重新組合成產物分子的一種過程，因此化學反應本質上就是舊化學鍵的斷裂并形成新化學鍵的過程。注意：化學反應過程中反應物中的化學鍵可能部分被破壞，也可能全部被破壞。如H2+F2 =2HF，HH、FF鍵均被破壞。對離子化合物，其溶解于水后，便成為自由的陰、陽離子，離子鍵被破壞。其熔化后，也成為自由的陰、陽離子，離子鍵也被破壞。對于共價化合物，有些共價化合物溶于水后，能與水作用，其分子內共價鍵被破壞。如HCl、HBr等。對于某些很活潑的非金屬單質，溶于水后，能與水作用，

18、其分子內共價鍵被破壞。如Cl2、F2等。 考點：知道離子鍵和共價鍵的形成。（測試要求A）考點：了解離子化合物、共價化合物的概念。（測試要求B）考點：能識別典型的離子化合物和共價化合物。（測試要求A）考點：能寫出結構簡單的常見原子、離子、分子、離子化合物的電子式，能夠用電子式表示結構簡單的常見離子化合物、共價分子的形成過程。（測試要求B）離子鍵：人們把帶相反電荷離子之間的相互作用稱為離子鍵。像氯化鈉這樣由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。離子鍵的形成成鍵的主要原因：原子轉化為具有穩(wěn)定結構的離子，通過靜電作用，形成離子化合物，使體系的能量降低 ；成鍵的粒子：陰陽離子；成鍵的性質：靜電作用（靜電吸引

19、、 靜電排斥）；成鍵條件：通常為活潑金屬元素的原子（IA、IIA）和活潑的非金屬元素的原子（VIA、VIIA）之間容易形成離子鍵 ；復雜的陰、陽離子之間也可以形成離子鍵 。如過氧化物（Na2O2等），大多數(shù)堿（NaOH、KOH等），大多數(shù)鹽類（Na2SO4、NH4Cl、NH4NO3等）。 影響離子鍵強弱的因素：離子半徑和離子電荷是影響離子鍵強弱的兩個方面。即離子半徑越小 、離子帶電荷越大，離子鍵就越強。注意：離子半徑大小的比較：a陽離子的半徑一般比相應的原子半徑小。 b陰離子的半徑一般比相應的原子半徑大。 c具有相同電子層結構的離子的半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小 離子鍵的存在：只存在于離子化合

20、物中 。共價鍵：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。像氯化氫那樣僅由共價鍵構成的化合物叫做共價化合物。共價鍵的形成：成鍵的主要原因：原子間以共用電子對的形式達到相對穩(wěn)定結構，通過靜電作用，形成新的物質，使體系能量降低。；成鍵的粒子：原子（同種或不同種）；成鍵的性質：靜電作用（靜電吸引、 靜電排斥）；形成共價鍵的條件：同種或不同種非金屬元素原子之間一般能形成共價鍵。不活潑金屬元素原子和非金屬元素原子之間也能形成共價鍵。一般情況下，原子最外層缺幾個電子達到8電子穩(wěn)定結構，就形成幾對共用電子對。極性共價鍵與非極性共價鍵非極性鍵極性鍵概念同種元素原子形成的共價鍵不同種元素原子形成的共價

21、鍵，共用電子對發(fā)生偏移原子吸引電子能力相同不同共用電子對不偏向任何一方偏向吸引電子能力強的原子成鍵原子電性電中性顯電性形成條件由同種非金屬元素組成由不同種非金屬元素組成影響共價鍵強弱的因素：原子半徑越小，共價鍵越強；共用電子對數(shù)目越多，共價鍵越強。組成與結構相似的不同分子中，所含元素的原子活動性差異越大，鍵的極性越強。如HF、HCl、HBr、HI等分子中，共價鍵極性最強的是HF分子中的H-F鍵。共價鍵的存在：非金屬單質；共價化合物；離子化合物的原子團中；注意：共價化合物中一定含有共價鍵；含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，離子化合物中也可能含有共價鍵，如：NaOH、Na2O2等。電子式用電子

22、式表示原子的最外層電子：注意：電子式只表示原子最外電子層上有多少個電子，不表示這些電子的排布方式。離子的電子式：簡單陽離子的電子式就是其化學式陰離子的電子式加 ，在 右上角標上負電荷符號用電子式表示離子化合物（離子鍵）的形成過程注意：可以用弧形箭頭表示電子轉移的方向；用“”表示形成過程，不能用“=”；離子化合物中相同的離子不能合并。用電子式表示共價分子（共價鍵）的形成過程H2的形成：HCl的形成：注意：用電子式表示靠共用電子對形成的分子時，不標 和電荷。 【例6】下列各數(shù)值表示有關元素的原子序數(shù)，其所表示的各原子組中能以離子鍵相互結合成穩(wěn)定化合物的是 （ ）A10和19 B6和16 C11和1

23、7 D14和8【解析】通常為活潑金屬元素的原子（IA、IIA）和活潑的非金屬元素的原子（VIA、VIIA）之間相互接近時，通過得失電子轉化為具有穩(wěn)定結構的離子，通過靜電作用，形成離子鍵，得到離子化合物，使體系的能量降低。A選項中10號元素原子最外層已經(jīng)達到了8電子相對穩(wěn)定結構；B選項中6號元素原子難于失去最外層電子，只能與16號元素原子以共價鍵相結合生成CS2；D選項中14號元素原子難于失去最外層電子，只能與8號元素原子以共價鍵相結合生成SiO2。只有C選項中11號元素原子與17號元素原子通過得失電子，轉變?yōu)殛帯㈥栯x子，形成離子鍵，得到離子化合物NaCl?！敬鸢浮緾?！纠?】下列說法中正確的是

24、 （ ）A含有共價鍵的化合物一定是共價化合物B只含有共價鍵的物質一定是共價化合物C離子化合物中可能含有極性共價鍵或非極性共價鍵D氦分子中含有共價鍵【解析】含有共價鍵的化合物也可能是離子化合物，如NaOH，Na2O2，故A選項不正確；只含有共價鍵的物質也可能是單質分子，如氯氣，氮氣，因此B選項不正確；氦氣是單原子分子，不存在化學健，當然D選項也不正確?！敬鸢浮緾?！纠?】下列粒子電子式書寫有不正確的有 。A氯原子： B硫離子：S2 C溴離子：D鈣離子：Ca2+ ECa2+2 - FMg 2+ 2- 【解析】根據(jù)電子式的書寫規(guī)則判斷?！敬鸢浮緽EF?！纠?】有a、b、c、d四種主族元素，已知a、b

25、的陽離子和c、d的陰離子都具有相同的電子層結構，而且原子半徑ab；陰離子所帶的負電荷數(shù)cd。則四種元素的原子序數(shù)之間的關系為 （ ）AabcdBbadc cbadbacd【解析】a、b的陽離子和c、d的陰離子都具有相同的電子層結構，則a、b在c、d的下一周期。a、b同周期，原子半徑ab，則a在b的前面；c、d同周期，陰離子所帶的負電荷數(shù)cd，則c在d的前面。所以四種元素的原子序數(shù)之間的關系為badc?！敬鸢浮緽?！纠?】A、B、C、D、E是中學化學中常見的分子或離子，他們具有相同的電子總數(shù)，且A是由5個原子核組成的粒子。它們之間可以發(fā)生如下變化：A+BC+D，B+E2D。且D與一些非金屬氧化物

26、和金屬氧化物均能發(fā)生反應。請回答下列問題：寫出A的電子式：_；寫出B的化學式：_；寫出D中共價鍵的類型：_?！窘馕觥磕芘c非金屬氧化物和金屬氧化物反應的物質是水，故D是H2O，水分子中有10個電子，含有10個電子的分子或離子有HF、H2O、NH3、CH4、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、O2-、F-、OH-、H3O+、NH4+等。A是由5個原子核組成的10個電子的粒子，則A必為NH4+(若A為CH4，則無給定的兩個反應)，再根據(jù)題目給出兩個反應可推導出B是OH-，C是NH3，E是H3O+。具體的化學反應的離子方程式：NH4+OH-NH3+H2O，OH-+H3O+2H2O?！敬鸢浮繕O性共價鍵。第

27、二章 化學反應與能量考點：認識化學變化的本質。（測試要求B）考點：知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。（測試要求A）考點：了解吸熱反應和放熱反應的涵義。（測試要求B）考點：通過生產、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉化。（測試要求B）化學反應中能量的變化。（學生實驗測試內容）一個化學反應的過程，本質上就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。不同的物質不僅組成不同、結構不同，所包含的化學能也不同。一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。若E反 E生時，有部分能量釋放出來；若E反 E生時，反應物要吸收能量，才能轉化為生

28、成物。當物質發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要吸收能量；而形成生成物中的化學鍵要放出能量?；瘜W鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因?；瘜W反應是物質中的化學能的轉化途徑，而化學鍵的改變是物質中的化學能變化的原因。一種形式的能量可以轉化為另一種形式的能量，轉化的途徑和能量形式可以不同，但是體系包含的總能量不變，亦即能量是守恒的，這就是“能量守恒定律”。化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化吸熱或放熱?；瘜W上把有熱量放出的化學反應叫做放熱反應。例如，燃料的燃燒反應、中和反應、金屬與酸、活潑金屬與水的反應、生石灰和水反應等?；瘜W上把吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。例如，灼熱的炭與二

29、氧化碳的反應、炭和水蒸氣的反應、氫氣還原氧化銅、Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應、煅燒石灰石等。人們利用化學反應，有時主要是為了制取所需要的物質；有時卻主要是為了利用化學反應所釋放出的能量。化學反應考點：能說明有關實驗的原理、操作方法、現(xiàn)象等。（測試要求C）考點：能根據(jù)實驗目的記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，能對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析和處理，得出正確結論，完成實驗報告。（測試要求D、b）考點：初步認識實驗方案設計、實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學學習和科學研究中的應用。（測試要求A、I）考點：以化學反應與能量的變化等有關實驗為例，初步學會運用以實驗為基礎的實證研究方法。（測試要求B、b）化學反應

30、中能量的變化。（學生實驗測試內容）探究實驗：【實驗目的】探究化學反應中的能量（熱量）變化。 探究實驗1：【操作】在一支試管中加入23mL6mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨過的鎂條。觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化。【現(xiàn)象】劇烈反應，溶液溫度迅速升高?！窘Y論】該反應是放熱反應。探究實驗2：【操作】將約20gBa(OH)28H2O晶體研細后與約10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速攪拌，聞氣味，用手觸摸燒杯壁下部，試著用手拿起燒杯，觀察現(xiàn)象?！粳F(xiàn)象】玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結在一起；有少許刺激性氣味氣體產生；有水生成。【結論】該反應是

31、吸熱反應。探究實驗3：【操作】在50mL燒杯中加入20mL 2mol/L的鹽酸，測其溫度。另用量筒量取20mL 2mol/L的 NaOH溶液，測其溫度，并緩慢地傾入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應中溶液溫度的變化過程，并作好記錄?！緮?shù)據(jù)記錄】鹽酸溫度/NaOH溶液溫度/中和反應后溶液溫度/【結論】中和反應是放熱反應。延伸：中和熱：稀強酸與稀強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量。中和熱測定實驗在設計實驗裝置和操作應從兩個方面考慮注重“量”的問題：反應物的濃度和體積取定值； 測量反應前后的溫度值； 做平行實驗取平均值。盡量減小實驗誤差：使用稀酸溶液和稀堿溶液，減少溶解熱的干擾；使用

32、強酸溶液和強堿溶液，減少電離熱效應的干擾； 攪拌使反應充分進行；及時散熱，使混合液溫度均衡；溫度計的精確度高，最好使用精度為0.1 ；使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)。推薦裝置：（見右） 說明：在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。該實驗也可在保溫杯中進行?！纠?】已知反應X+Y=M+N為放熱反應，對該反應的說法正確的是 （ ）AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的總能量一

33、定高于M和N的總能量D因為該反應為放熱反應，故不必加熱就可發(fā)生【解析】從物質儲存的能量來分析，各種物質都儲存有化學能，不同的物質所包含的化學能各不相同。一個確定的化學反應的熱效應，決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小?！敬鸢浮緾。【點撥】在化學反應中，“能量的變化”與反應發(fā)生的“需要條件”沒有必然的聯(lián)系。有些放熱反應在常溫下就可進行，如白磷的緩慢氧化及自燃及酸堿中和反應等。有些放熱反應卻需要較高溫度才能發(fā)生，如：鐵絲在氧氣中燃燒、鐵粉和硫粉的反應等。【例2】下列說法正確的是 （ ）A綠色植物的光合作用是把熱能轉化為化學能的過程B生物能是與化學反應無關的一種能源C化學能只能以熱能的形式

34、釋放D物質燃燒一定是放熱反應【解析】光合作用是光能轉化為化學能；生物能也是通過化學反應釋放出來的；化學能可以轉化成多種形式的能，如光能、電能、熱能等；燃燒的概念就決定了它一定是放熱反應?！敬鸢浮緿【例3】裝置如圖所示。在小試管中加入2g新制備的無水硫酸銅，把小試管套在具支試管中。在U形管內加入少量紅墨水。打開T形管螺旋夾，使U形管內兩邊的液面處于同一水平面。再夾緊螺旋夾，把水滴入小試管內，使白色的無水硫酸銅完全變成藍色的五水硫酸銅晶體，可觀察到U形管右側的液面立即下降，左側的液面上升。寫出上述反應的化學方程式： ；該反應為 （填“吸熱”或“放熱”）；反應中參加反應的硫酸銅和水的總能量 （填“大

35、于”或“小于”）生成的硫酸銅晶體的總能量。如果U形管內兩邊的液面處于同一水平面后，在小試管內先加入研細后Ba(OH)28H2O晶體，再加入NH4Cl晶體，用玻璃棒不斷攪拌，則可以觀察到U形管中的現(xiàn)象為 ?！窘馕觥柯??！敬鸢浮緾uSO4+5H2O=CuSO45H2O 放熱 大于 U形管右側的液面立即上升，左側的液面下降。并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上，考點：舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用。（測試要求A、I）考點：通過制作簡易原電池的實驗，了解原電池的概念和原理。（測試要求B）考點：認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。（測試要求B、II）用生活中的材料

36、制作簡易電池。（學生實驗測試內容）化學能與電能的相互轉化火力發(fā)電化學能間接轉化為電能化學能熱能機械能電能原電池化學能直接轉化為電能的裝置。銅鋅原電池的工作原理：原電池的形成的一般條件：有能自發(fā)進行的氧化還原反應。相連接的兩個電極(金屬或非金屬導體及其它可以做電極材料的物質)。兩電極同時與電解質溶液接觸。形成閉合回路。原電池的實質：氧化還原反應分開在兩極進行，還原劑所失去的電子通過導線轉移給氧化劑。原電池原理的應用： 實驗室制氫氣。為加快氫氣的產生速率，可用粗Zn或Zn粒，先用CuSO4溶液浸泡一會兒或向反應液中加入少量的CuSO4溶液。 可判斷金屬的活潑性。若由兩種活動性不同的金屬做電極，則較

37、活潑的金屬做負極。 制化學電源(電池)。如干電池、蓄電池、燃料電池、高能電池。a一次電池：放電之后不能充電（內部的氧化還原反應是不可逆的）。如干電池等。b二次電池（充電電池）：在放電時所進行的氧化還原反應，在充電時可以逆向進行（一般通過充電器將交流電轉變?yōu)橹绷麟姡?，使電池恢復到放電前的狀態(tài)。這樣可以實現(xiàn)化學能轉變?yōu)殡娔埽ǚ烹姡?，再由電能轉變?yōu)榛瘜W能（充電）的循環(huán)。如鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等。c燃料電池：利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑（如氧氣）反應所放出的能量直接轉化為電能。通常通過外設裝備將燃料送入原電池的負極，而將氧化劑送入原電池的正極，這時電池起著類似于試管、燒杯等反應器的作用。

38、燃料電池是一種高效、對環(huán)境友好的發(fā)電裝置。燃料電池的能量轉化率理論上可以達到85%90%。發(fā)展中的化學電源干電池(電解質溶液為NH4Cl糊狀物)負極（鋅筒）：Zn2e=Zn2+正極（石墨）2NH4+2MnO2 + 2e=2NH3+Mn2O3+H2O總反應方程式：Zn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O鋅錳堿性電池（電解質是KOH溶液）負極（鋅筒）：Zn+2OH2e= Zn(OH)2正極（MnO2）：2MnO2 + H2O+ 2 e= Mn2O3 + 2OH 總反應方程式： Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3優(yōu)點：工作電動勢穩(wěn)定鉛蓄電池

39、(電解質溶液為H2SO4溶液 =1.251.28g/cm3) (放電時)負極（Pb）：Pb+SO422e=PbSO4正極（PbO2）：PbO2+4H+SO42+2e=2 PbSO4+2 H2O總反應方程式：Pb+PbO2+ 2H2SO4=2 PbSO4+2 H2O鎳鎘電池（電解質是KOH溶液）負極（Cd）：Cd2e+2OH=Cd(OH)2正極NiO(OH)：2NiO(OH) +2H2O +2e=2Ni(OH)2+2OH總反應方程式：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 注意：鎘曾是造成環(huán)境污染的頭號殺手，鎳也能造成環(huán)境污染，鎳鎘電池的前景不被看好。鎳氫（MH-Ni

40、) 電池負極（惰性材料）：H2+2OH-2e-=2H2O 正極NiO(OH)：2NiO(OH) +2H2O +2e=2Ni(OH)2+2OH總反應方程式：H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2 燃料電池：氫氧燃料電池a酸式（電解質溶液為酸溶液）負極（惰性材料）：2H24e=4H +正極（惰性材料）：O2+4H+4e=2H2O總反應方程式：2H2+O2=2H2Ob堿式（電解質溶液為堿溶液）負極（惰性材料）：2H2+4OH4e=4H 2O正極（惰性材料）：O2+2H2O +4e=4OH總反應方程式：2H2+O2=2H2O甲烷氧燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)負極（惰性材料）：CH4+10OH8

41、e=CO32+7H 2O正極（惰性材料）：O2+4H2O +8e=8OH總反應方程式：CH4+2O2+2OH=CO32+3H 2O【例4】下列裝置中，電流表的指針能發(fā)生偏轉的是（水果為西紅柿） （ ） A B C D E【解析】電流表的指針發(fā)生偏轉，說明形成了原電池。根據(jù)形成原電池的一般條件：選項B中由于電極材料相同，無法產生電勢差，不能形成原電池；選項D中乙醇為非電解質，不能形成原電池；選項E中兩個西紅柿之間沒有連接，無法形成閉合回路，因而也無法形成原電池。【答案】AC。【例5】市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕，啟

42、用時，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后，會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。“熱敷袋”是利用_ _放出熱量。炭粉的主要作用是_ _ _。加入氯化鈉的主要作用是_ _。木屑的作用是_ _ _?！窘馕觥坑设F絲能在氧氣中燃燒同時迅速放出大量的熱，可推知鐵在潮濕的情況下生銹時也會放出熱量，只是比燃燒緩慢一些。日常生活中鐵生銹過于緩慢，熱量的釋放也非常緩慢、難以覺察到。利用原電池原理，將鐵的氧化反應設計為很多微小的原電池，使化學能轉變成電能后，再轉變?yōu)闊崮?，緩慢釋放出來?！敬鸢浮吭姵卦?，鐵做原電池的負極，發(fā)生氧化反應，將化學能轉化成電能，再轉化為熱能。作原電池的正極材料。是電解質形成電解質溶液。（4）讓“

43、熱敷袋”產生的熱量均勻地向外散失、傳遞?！纠?】化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應式可以表示為：Cd+2NiO(OH) +2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸，以下說法正確的是（ ）以上反應是可逆反應以上反應是不可逆反應充電時化學能轉變?yōu)殡娔芊烹姇r化學能轉變?yōu)殡娔蹵 B C D廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重。這是因為_。另一種常用的電池是鋰電池(鋰是一種堿金屬元素，其相對原子質量

44、為7)，由于它的比容量(單位質量電極材料所能轉換的電量)特別大而廣泛應用于心臟起搏器，一般使用時間可長達十年，它的負極用金屬鋰制成，電池總反應可表示為：Li+MnO2LiMnO2試回答：鋰電池容量特別大的原因是_。鋰電池中的電解質溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質的水溶液？請用化學方程式表示其原因_?！窘馕觥靠赡娣磻傅氖窃谙嗤瑮l件下，既能向正反應方向、又能向逆反應方向所進行的反應。而可充電電池的充電、放電時的條件不相同，所以不是可逆反應。放電時化學能轉化為電能，而充電時電能轉化為化學能。正確選項為B。Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸，所以在酸性土壤中會轉化為

45、可溶性的、毒性很大的離子。鋰的摩爾質量小，單位質量的鋰較其他金屬供電量大，所以鋰電池容量特別大。鋰是比較活潑的堿金屬，能與水反應，所以鋰電池中的電解質溶液需用非水溶劑配制?！敬鸢浮緽Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液鋰的摩爾質量小，單位質量的鋰較其他金屬供電量大，2Li+2H2O=2LiOH+H2?？键c：通過實驗認識化學反應的速率。（測試要求B）溫度、催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響。（學生實驗測試內容）化學反應的速率用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。表示方法：通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。數(shù)學表達式： 。式中，c(B)為B物質的物質的量濃度的改

46、變量，t為時間的改變量，(B)為用B物質表示的化學反應速率。單位：mol/(Ls) or mol/(Lmin)等注意：化學反應速率只有正值，沒有負值。化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率(即時速率)?！纠?】2L密閉容器內，通入5molN2和20molH2，10min后，N2的物質的量變?yōu)?mol。求用(N2)、(H2)、(NH3)表示的化學反應速率?！窘馕觥?N2 + 3H2 2NH3n(起始) 5mol 20mol 0n 2mol 6mol 4moln(10min) 3mol 14mol 4mol(N2)=mol/(Lmin)(H2)= mol/(Lmin)(NH3)= mol/(Lmi

47、n) 同一時段內所發(fā)生的同一化學反應，可以用不同的物質來表示其化學反應速率，其數(shù)值可能不同，但其數(shù)值之比，等于其化學方程式中各物質的計量數(shù)之比。即如：反應mA(g)+ nB(g)= pC(g)+ qD(g)在同一時段內的化學反應速率有：(A)(B)(C)(D)= mnpq。影響化學反應速率的因素內因：由參加反應物質的結構(化學性質、化學鍵強弱等)和反應歷程決定。如常溫下H2和F2反應很快，N2和H2反應很困難。外因：主要指濃度、溫度、壓強和催化劑等。通常反應物濃度越大，反應速率越快；溫度越高，反應速率越快；壓強越大（對于有氣體參與的化學反應，通過縮小容器的體積以增大壓強），反應速率越快；催化劑

48、能改變化學反應的速率。此外，固體的表面積、反應物的狀態(tài)、光、電磁波、超聲波等也能影響化學反應的速率。注意：固體或純液體的濃度為定值，改變它們的量，無法改變其濃度，因而無法改變化學反應速率。壓強對化學反應速率的影響是通過濃度的改變來實現(xiàn)的。如果參與反應的物質全為固體、液體或溶液時，由于改變壓強對它們的體積的影響很小，因而對它們的濃度的影響也很小，可以認為改變壓強對它們的反應速率無影響。在影響化學反應速率的主要因素中，通常催化劑的影響最大。探究實驗1：【實驗目的】催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響?！静僮鳌吭?支大小相同的試管中各裝入23mL約5%的H2O2溶液，再向其中2支試管中分別加入少量Mn

49、O2粉末、12滴1mol/L的 FeCl3溶液。對比觀察現(xiàn)象?！粳F(xiàn)象與結論】現(xiàn)象結論加入MnO2氣泡冒出速率增大MnO2能加快反應速率加入FeCl3氣泡冒出速率增大FeCl3能加快反應速率不加其它試劑溶液中有少量氣泡出現(xiàn)無催化劑反應較慢探究實驗2：【實驗目的】溫度對過氧化氫分解反應速率的影響?！静僮鳌吭? 支大小相同的試管中，各裝入23mL約5%的H2O2溶液，分別滴入12滴1mol/L的 FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將其中一支試管放入盛有5左右冷水的燒杯中；另一支試管放入盛有40左右熱水的燒杯中；觀察現(xiàn)象并進行對比?！粳F(xiàn)象與結論】現(xiàn)象結論熱水中溶液中產生氣泡的速率很快溫度越高

50、，化學反應速率越快常溫溶液中有氣泡產生，且速率較快溫度的高低，能夠影響化學反應速率的大小冷水中溶液中產生氣泡的速率較慢溫度越低，化學反應速率越慢【例8】分析下列實例，根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，填寫下表。實例影響速率的因素影響規(guī)律夏天食物易變質硫在氧氣中比在空氣中燃燒快粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣與鹽酸反應快氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產生氧氣工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行【解析】化學反應的快慢是由參加反應物質的結構(化學性質、化學鍵強弱等)和反應歷程決定的。但濃度、溫度、壓強、催化劑和固體表面積的大小等因素對化學反應的速率也有一定的影響?！敬鸢浮恳娤卤?。實例影響速率的因素影響規(guī)律夏天食物易變質溫度溫度越高，反應速率越快硫在氧氣中比在空氣中燃燒快濃度濃度越大，反應速率越快粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣與鹽酸反應快固體的表面積固體表面積越大，反應速率越快氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產生氧氣催化劑使用正催化劑，反應速率加快工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行壓強壓強越大，反應速率越大【例9】用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是（ ）A對該反應體系加熱B不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C滴加少量CuSO4溶液D不用鐵片，改用鐵粉【解析】加熱、形成原電池、增大固體反應物的有效表面積，都能增大反應速率，故A、C、D選項中所給措施均能