第一章化學(xué)反應(yīng)與能量章末復(fù)習(xí)課件高二上學(xué)期化學(xué)選擇性必修1

第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章末復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊鍵的斷裂（吸收能量）和新鍵的形成（釋放能量）斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量＜形成新化學(xué)鍵釋放的總能量斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量＞形成新化學(xué)鍵釋放的總能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱Q>0，表示吸熱；Q<0，表示放熱Q＝Σ反應(yīng)物鍵能－Σ反應(yīng)產(chǎn)物鍵能注意：①強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱數(shù)值：57.3kJ/mol（注意：弱電解質(zhì)電離吸熱）②稀溶液（注意：濃硫酸稀釋放熱）③生成1mol水（無其他難溶物生成）（中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH—化合生成H2O，若反應(yīng)過程中有難溶物生成，這部分沉淀生成熱會影響反應(yīng)熱的數(shù)值。）

大量實(shí)驗(yàn)測得，25℃和101kPa下，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出57.3kJ的熱量。中和熱二、化學(xué)反應(yīng)的焓變

等壓條件下，反應(yīng)熱等于焓變。Δ

H＝H（反應(yīng)產(chǎn)物）－H（反應(yīng)物）放熱反應(yīng)ΔH＜0（負(fù)值）焓(H)反應(yīng)物生成物吸熱反應(yīng)ΔH＞0（正值）焓(H)生成物反應(yīng)物反應(yīng)體系對環(huán)境放熱，其焓減小反應(yīng)體系從環(huán)境吸熱，其焓增加三、熱化學(xué)方程式既表示物質(zhì)變化又能表示反應(yīng)的焓變書寫要求1.在反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)式后面用括號注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.ΔH的單位是J·mol－1或kJ·mol－1。3.根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)加倍，則ΔH數(shù)值的絕對值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH改變符號，但數(shù)值的絕對值不變4.指明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。若不特別說明，反應(yīng)溫度為298K，壓強(qiáng)為101kPa。5.注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。6.熱化學(xué)方程式一般不寫點(diǎn)燃、加熱、高溫等反應(yīng)條件。由于已經(jīng)注明了物質(zhì)的聚集狀態(tài)，所以在熱化學(xué)方程式中不再用“↑”“↓”來標(biāo)記氣體反應(yīng)產(chǎn)物和難溶反應(yīng)產(chǎn)物。四、蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(1)定：確定待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)找：找出待求熱化學(xué)方程式中只在已知化學(xué)方程式中出現(xiàn)一次的物質(zhì)。(3)調(diào)：依據(jù)該物質(zhì)調(diào)整已知化學(xué)方程式的方向(同側(cè)相加，異側(cè)相減)和化學(xué)計(jì)量數(shù)，每個(gè)已知化學(xué)方程式只能調(diào)整一次。(4)算：ΔH與化學(xué)方程式一一對應(yīng)調(diào)整和運(yùn)算。①熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)同乘以某一數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘以該數(shù)；②熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減；③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，?H的數(shù)值不變，但“+”、“-”號必須隨之改變；④若熱化學(xué)方程式相減，最好能先把被減方程式進(jìn)行顛倒，然后相加，更不易出錯(cuò)。應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱應(yīng)注意：五、摩爾燃燒焓1.定義：在101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)時(shí)的焓變。①N

→N2(g)②C→CO2(g)③

S→SO2(g)④H→H2O(l)可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量為Q放=n(可燃物)×ΔH，這里的ΔH是可燃物的摩爾燃燒焓六、原電池的工作原理陰離子移向負(fù)極正極e-電解質(zhì)溶液陽離子移向I1.電子流向：原電池中電子由負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極；兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。3.離子移動方向：溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。2.電流方向：電流方向與電子流向恰好相反，即由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極。鹽橋在原電池裝置中的作用是形成閉合回路，平衡電荷，產(chǎn)生穩(wěn)定電流原電池中正、負(fù)極的判斷判斷依據(jù)負(fù)極正極電子流動方向電子流出電子流入離子導(dǎo)體中陰、陽離子定向移動的方向陰離子移向的電極陽離子移向的電極電流方向電流流入極電流流出極兩極發(fā)生的反應(yīng)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)電極材料活動性較強(qiáng)的金屬活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬七、原電池工作原理的應(yīng)用1.加快化學(xué)反應(yīng)速率2.比較金屬的活動性強(qiáng)弱3.設(shè)計(jì)原電池設(shè)計(jì)原電池的一般思路首先將氧化還原反應(yīng)拆分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)。其次確定正、負(fù)極選擇電極材料，還原劑(一般為比較活潑的金屬)為負(fù)極，比較不活潑的金屬或惰性電極為正極。最后用導(dǎo)線連接兩個(gè)電極并插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路，如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行，中間應(yīng)用鹽橋連接。八、化學(xué)電源1.概念：化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)用裝置。2.化學(xué)電源的分類一次電池可充電電池(二次電池)燃料電池化學(xué)電源可反復(fù)充電和放電，充電時(shí)是一個(gè)電解池；放電時(shí)是一個(gè)原電池能量利用率高，可連續(xù)使用，污染輕只能放電，不能充電化學(xué)電源也可按其電解質(zhì)性質(zhì)分為中性電池、酸性電池、堿性電池。（1）鋅錳干電池電池反應(yīng)：負(fù)極：正極：Zn－2e－===Zn2＋電池反應(yīng)：負(fù)極：正極：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOHZn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－

二氧化錳和石墨鋅粉和氫氧化鉀（2）鉛蓄電池鉛酸蓄電池是最常見的二次電池,其電極反應(yīng)分為放電和充電兩個(gè)過程。①放電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng):負(fù)極:

;

正極:

;

總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。②充電過程的電極反應(yīng)、總反應(yīng):陰極:

(還原反應(yīng));

陽極:

(氧化反應(yīng));

總反應(yīng):2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。放電過程中，負(fù)極的質(zhì)量增大，稀H2SO4的濃度減小。充電時(shí)，陽極與直流電源正極相連，陰極與直流電源負(fù)極相連同一電極同一電極外接電源正極外接電源負(fù)極還原反應(yīng)：陰極氧化反應(yīng)：陽極充電可充電電池放電負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)（3）燃料電池

燃料電池負(fù)極一般通入燃料（如H2、CH4、CH3OH、CH3CH2OH等），正極一般通入氧化劑（如O2）。實(shí)現(xiàn)一個(gè)相當(dāng)于燃燒反應(yīng)的電池反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

燃料電池電極反應(yīng)式書寫的方法第一步：寫出燃料電池的總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式正極反應(yīng)物一般為氧氣得電子，介質(zhì)不同時(shí)其電極反應(yīng)式有所不同，如：酸性電解質(zhì)溶液：O2＋4H＋＋4e－===2H2O；堿性電解質(zhì)溶液：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)：O2＋4e－===2O2－；熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)：O2＋2CO2＋4e－===。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出負(fù)極反應(yīng)式。電池反應(yīng)的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負(fù)極反應(yīng)式。因?yàn)镺2不是負(fù)極反應(yīng)物，因此兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)要徹底消除O2。九、電解原理

電解:讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)（陽極）和還原反應(yīng)（陰極）的過程。1、定義2.電解池(1)定義：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)組成：與電源相連的兩個(gè)電極電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)形成閉合回路外加直流電源A(3)電極名稱與電極反應(yīng)：陽極：與電源____相連，溶液中______移向此極，____電子，發(fā)生______反應(yīng)。陰極：與電源____相連，溶液中______移向此極，____電子，發(fā)生_____反應(yīng)。正極陰離子失去氧化負(fù)極陽離子得到還原(4)電子流向：電源____極→導(dǎo)線→電解池的___極；電解池的___極→導(dǎo)線→電源的___極。負(fù)陰正陽2.電解池原電池電解池能量轉(zhuǎn)換構(gòu)成條件電極材料電極反應(yīng)電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體電極反應(yīng)物、電極材料、離子導(dǎo)體和電子導(dǎo)體無電源有直流電源負(fù)極→正極電源負(fù)極→陰極；陽極→電源正極。陽離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移。陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移?；瘜W(xué)能→電能電能→化學(xué)能發(fā)生氧化還原反應(yīng)正極負(fù)極陽極陰極[原電池和電解池的比較]十、離子放電順序離子在電極表面得到或失去電子的過程也叫作“放電”。當(dāng)電解質(zhì)溶液中存在多種陽離子或陰離子時(shí)，離子在電極上放電的順序是存在某種規(guī)律的。（1）陰極放電順序（氧化性）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+

>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+濃度大濃度小（2）陽極放電順序活性金屬電極>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非還原性含氧酸根>F-（還原性）十一、電解類型總反應(yīng)：CuCl2===Cu+Cl2↑電解陽極：2Cl－-2e－===Cl2↑陰極：Cu2++2e－===CuCuCl2Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞

OH－

＞非還原性含氧酸根1.電解電解質(zhì)型：電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電。Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞

OH－

＞非還原性含氧酸根2.電解水型：水電離出的H+、OH－分別在兩極放電。陰極：2H2O+2e－===H2↑+2OH－陽極：H2O－2e－===O2↑+2H+總反應(yīng)：2H2O===2H2↑+O2↑電解NaOH

NaCl陰極：2H2O+2e－===H2↑+2OH－陽極：2Cl－-2e－===Cl2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH電解Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞

OH－

＞非還原性含氧酸根①放氫生堿型：電解質(zhì)電離的陰離子在陽極放電，水電離的陽離子在陰極放電。2.電解電解質(zhì)+水型：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞

OH－

＞非還原性含氧酸根②放氧生酸型：電解質(zhì)電離的陽離子在陰極放電，水電離的陰離子在陽極放電。CuSO4

陽極：H2O－2e－===O2↑+2H+陰極：總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解Cu2++2e－===Cu

十二、電解池電極反應(yīng)式的書寫判斷陰、陽極分析電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)的組成確定陰極、陽極上的放電物質(zhì)及放電順序分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式最后寫出總反應(yīng)方程式原子守恒電荷守恒十三、電解原理的應(yīng)用1.電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣2NaCl＋2H2O====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑通電2.銅的電解精煉十三、電解原理的應(yīng)用Cu(粗銅)

－2e－===Cu2＋Cu2＋+2e－===Cu(精銅)Ag、Pt、Au等金屬沉積在池底形成陽極泥陰極：陽極：Zn－2e－===Zn2＋Fe－2e－===Fe2＋Ni－2e－===Ni2＋十三、電解原理的應(yīng)用3.電鍍電鍍池電鍍液：含有鍍層金屬離子的鹽溶液陽

極：鍍層金屬(與直流電源正極相連)陰

極：鍍件(與直流電源負(fù)極相連)十三、電解原理的應(yīng)用4.冶煉活潑金屬2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑十四、金屬的腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子失去電子，被氧化。

M-ne-=Mn+化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍條件水膜呈弱酸性、中性或堿性負(fù)極反應(yīng)

正極反應(yīng)

總反應(yīng)式

生成鐵銹的反應(yīng)Fe-2e-=