化学选修4复习.ppt

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1、第一章知识结构第一章知识结构一一. .反应热反应热 焓变焓变1，定义，定义化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热，化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热，恒压条件下又称为恒压条件下又称为“焓变焓变”2、符号、符号单位单位HKJ/mol规定：规定：当当H为为“”（ H0）时，为吸热反应）时，为吸热反应3、影响因素、影响因素(1)反应物本性反应物本性 (2)反应物的量反应物的量 (3)反应物反应物,生成物生成物聚集状态聚集状态 (4)反应程度反应程度 (5)测量条件测量条件4、分类、分类(1)燃烧热燃烧热定义定义 Q(放放)=n(可燃物可燃物)H(2)中和热中和热定义定义H+(aq)

2、+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJmol -1二二.热化学方程式热化学方程式1.定义定义表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，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。叫做热化学方程式。2.书写书写（1）、化学方程的）、化学方程的右边右边必须写上必须写上H并用并用“空格空格”隔开隔开H：吸热用：吸热用“+”，放热用：，放热用：“ - ”，单位是，单位是kJ/mol（2）、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即）、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指指: 25 1.01105Pa；（3 3）、物质后需标聚集状态（）、物质后需标聚集状态（s

3、 s、l l、g g、aqaq）（4 4）、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数）、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅仅表示表示物质的量物质的量并不能表示物质的分子数或原子数，因此并不能表示物质的分子数或原子数，因此化化学计量数可以是整数也可以是分数学计量数可以是整数也可以是分数（5 5）、若化学方程式中）、若化学方程式中各物质的系数加倍，则各物质的系数加倍，则H H数值也数值也加倍加倍；若反应逆向进行，则；若反应逆向进行，则H H改变符号，但绝对值不变改变符号，但绝对值不变注意：同素异形体间的转化要标名称！注意：同素异形体间的转化要标名称！3.热化学方程式表示的意义热化学方程

4、式表示的意义(1)(1)、反应物和生成物的种类、聚集状态、反应物和生成物的种类、聚集状态(2)(2)、反应中各物质的物质的量比和质量比、反应中各物质的物质的量比和质量比(3)(3)、反应中放出或吸收的热量。、反应中放出或吸收的热量。三三.反应热的计算反应热的计算1.利用键能算利用键能算 H=反应物键能之和反应物键能之和生成物键能之生成物键能之和和2.利用反应物和生成物总能量算利用反应物和生成物总能量算 H=生成物总能量生成物总能量反应物总能量反应物总能量3.利用活化能算利用活化能算 H=正反应活化能正反应活化能逆反应活化能逆反应活化能 即：即：H=E1 - E24.利用盖斯定律算利用盖斯定律算

5、 A BH=H1+H2 CHH1H2四四.中和热测定中和热测定例例1下列各组热化学方程式中，化学反应的下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于前者大于后者的是（后者的是（ ） C(s)O2(g)CO2(g) H1 C(s)1/2O2(g)CO(g) H2 S(s)O2(g)SO2(g) H3 S(g)O2(g)SO2(g) H4 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H5 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H6 CaCO3(s)CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s) H8 A B C D典例精析典例精析典例精析典例精析C【解析解析】 由于氧气与由于

6、氧气与CO反应生成反应生成CO2放出热量，所以：放出热量，所以： H1H2； 由于固态硫变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出由于固态硫变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即H3H4； 气态水变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气气态水变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即态水放出的热量要多，即H5H6； 碳酸钙分解是吸热反应，氧化钙与水化合是放热反应，所碳酸钙分解是吸热反应，氧化钙与水化合是放热反应，所以以H7H8。 答案：答案：C典例精析典例精析【评注评注】反应放出或吸收热量的多少，跟

7、反应物和生成物的聚反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态和物质的量有密切关系。比较集状态和物质的量有密切关系。比较H大小时要包含正负号大小时要包含正负号进行对照。进行对照。例例2.（2008海南）海南）白磷与氧可发生如下反应：白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2P4O10。 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P- P a kJmol1、P-O b kJmol1、PO c kJmol1、OO d kJmol1。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正，其中正确的是确的是( )A.（6a

8、+5d-4c-12b）kJmol1B.（4c+12b6a5d）kJmol1C.（4c+12b4a5d）kJmol1D.（4a+5d4c12b）kJmol1A【解析解析】 本题从化学键的角度，考查有关反应热的简本题从化学键的角度，考查有关反应热的简单计算技巧。单计算技巧。 1 mol白磷（白磷（P4）中含有）中含有6 mol PP键，键，1 mol P4O10中含有中含有4 mol PO键和键和12 mol PO键，键，根据：根据：H=E(反应物反应物)E(生成物生成物) 6a+5d4c+12b kJ/mol典例精析典例精析例例3.灰锡灰锡(以粉末状存在以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。

9、已知：和白锡是锡的两种同素异形体。已知： Sn（s、白）、白）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g） H1 Sn（s、灰）、灰）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g） H2 Sn（s、灰）、灰） Sn（s、白）、白） H3=+2.1 kJ/mol下列说法正确的是下列说法正确的是A. H1H2B. 锡在常温下以灰锡状态存在锡在常温下以灰锡状态存在C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应灰锡转化为白锡的反应是放热反应D. 锡制器皿长期处于低于锡制器皿长期处于低于13.2的环境中，会自行毁坏的环境中，会自行毁坏13.20m+np+qm+n=p+qm+np+qmA(g)+nB(g)pC

10、(g)+qD(g)；H= - Q 含量时间图含量时间图 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；H= - Q Q0Qp+qm+np+q转化率温度压强图转化率温度压强图 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；H= - Q m+np+q Q0m+np+q Qp+qQ0m+n0mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；H= - Q 含量温度压强图含量温度压强图 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；H= - Q m+np+qQ0m+np+qQp+qQ0m+np+qQ0五、等效平衡的判断五、等效平衡的判断类型类型全等平衡全等平衡等比例平衡等比例平衡等效等效效果效果外界条件外界

11、条件反应反应特征特征平衡混合物中平衡混合物中相同物质的物相同物质的物质的量、含量质的量、含量对应相等对应相等平衡混合物中相同物质平衡混合物中相同物质的物质的量比例相等、的物质的量比例相等、含量对应相等含量对应相等恒温恒容恒温恒容恒温恒容恒温恒容恒温恒压恒温恒压反应前后反应前后V(g)=0n(g)=0反应前后反应前后V (g)0n(g)0反应前后反应前后V (g)/=0n(g)/=0平平衡衡特特点点质量质量分数分数浓度浓度物质物质的量的量质量质量分子分子数数等效等效情况情况相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同(气体气体)成比例成比例成比例成比例成比例成比例成比例成比例

12、成比例成比例成比例成比例成比例成比例完全等效完全等效相似等效相似等效相似等效相似等效六、化学平衡常数六、化学平衡常数1、定义、定义 2、表达式、表达式 对于一般可逆反应：对于一般可逆反应：温度一定时，则有温度一定时，则有 为常数。为常数。aA+bB cC+dD3、平衡常数的意义、平衡常数的意义 4、应用、应用 =Kc，反应达平衡状态反应达平衡状态，V(正正)=V(逆逆) Qc V(逆逆) Kc, 反应向反应向逆反应逆反应方向方向进行进行，V(正正)V(逆逆)5、平衡转化率、平衡转化率 对于化学反应：对于化学反应： ，则反应则反应A的转化率的转化率表示为：表示为：aA+bB cC+dD七、化学反

13、应进行方向的判断七、化学反应进行方向的判断1、自发过程与自发反应、自发过程与自发反应2、能量判据（焓判据）、能量判据（焓判据）日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律验规律能量判据（焓判据）能量判据（焓判据）体系趋向于从体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即功或者释放热量即H H 0 0）。）。3、熵判据、熵判据熵判据：熵判据：体系趋向于由有序状态转变为体系趋向于由有序状态转变为无序状态无序状态，即混乱度增加（，即混乱度增加（ S0）。）。且且S越大，越有利于反应自发进行越大，越

14、有利于反应自发进行4、复合判据（自由能变化、复合判据（自由能变化G） G =H-TS0 (即即H0)的反应能的反应能自发自发进行。进行。 G =H-TS=0 反应达到反应达到平衡状态平衡状态 G= H-TS0 (即即H0, S Ksp,溶液处于溶液处于过饱和溶液状态过饱和溶液状态,生成沉淀生成沉淀.Qc = Ksp,沉淀和溶解达到沉淀和溶解达到平衡平衡,溶液为饱和溶液溶液为饱和溶液.Qc c (H2PO4-) c (HPO42-) c (PO4 3-)。多元弱酸的正盐溶液多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析，如在根据弱酸根的分步水解分析，如在Na2CO3溶液中，溶液中， c (Na) c

15、 (CO3 2-) c (OH) c (HCO3 -)。不同溶液中同一离子浓度的比较不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对它的，要看溶液中其他离子对它的影响。如在相同物质的量浓度的下列各溶液中影响。如在相同物质的量浓度的下列各溶液中NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4, c (NH4+)由大到小的顺序是由大到小的顺序是混合溶液中各离子浓度的比较混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电离因素，要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。其方法思路是：首先确定溶液中电解质的种类然、水解因素等。其方法思路是：首先确定溶液中电解质的种类然后再分析电解质电离程度和盐类水解程度的

16、大小。当遇到弱酸与后再分析电解质电离程度和盐类水解程度的大小。当遇到弱酸与其强碱盐共存时，或者多元弱酸酸式盐其强碱盐共存时，或者多元弱酸酸式盐(H2PO4- 、HCO3 -)，要注，要注意考虑电离与水解程度的相对大小。意考虑电离与水解程度的相对大小。5、溶液中的守恒关系、溶液中的守恒关系、电荷守恒规律：电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，也就阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，也就是所谓的电荷守恒规律。如是所谓的电荷守恒规律。如NaHCO3溶液中

17、存在着溶液中存在着Na、H、 HCO3 -、 CO3 2- 、OH，但存在如下关系，但存在如下关系:c (Na+) + c (H+) = c (HCO3 -) +c (OH-) + 2c (CO3 2-)、物料守恒规律：物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能够水解或电离，离子种类增多电解质溶液中，由于某些离子能够水解或电离，离子种类增多了，但某些关键性的原子总是守恒的，如了，但某些关键性的原子总是守恒的，如Na2S溶液中，溶液中，S2-能水能水解，故解，故S元素以元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在，它们之间有如下三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：守恒关系： c (Na+) = 2

18、c (S2-) +c (HS-) + c (H2S)、质子守恒规律：质子守恒规律：任何溶液中，由水电离产生的任何溶液中，由水电离产生的c (H+)=c (OH-)在电解质溶液中，由于某些离子发生水解，结合了水电离出来在电解质溶液中，由于某些离子发生水解，结合了水电离出来的的H或或OH；使溶液中使溶液中c (H)c (OH)，但由水电离产生的，但由水电离产生的H或或OH守恒；守恒；如如Na2S溶液中，溶液中，S2离子能结合离子能结合H 促进水解，所以溶液中：促进水解，所以溶液中：c (H)c (OH)，此时：，此时：c (OH)水水 =c (OH-)c (H) 水水 =c (H)+ c (HS)

19、 + 2c (H2S)，故故c (OH)=c (H)+ c (HS) + 2c (H2S)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，外界能量推动第四章知识结构第四章知识结构1、池型的判断、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；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。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、电

20、解池放电顺序的判断阳极放电：阳极放电： 1）惰性电极：）惰性电极：则溶液中阴离子放电。则溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极）非惰性电极：电极材料首先失电子。：电极材料首先失电子。阴极放电：阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极的判断、电极的判断原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。4、判断溶液的、判断溶液的pH变化变化先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。（1 1）如果）如果只产生氢气只产生氢气而没有氧气，只而没有氧气，只pH变大变大； （2 2）如果）如果只产生氧气

21、只产生氧气而没有氢气，只而没有氢气，只pH变小变小；（3 3）如果既）如果既产生氢气又产生氧气产生氢气又产生氧气 若原溶液呈酸性则若原溶液呈酸性则pH减小；减小；若原溶液呈碱性若原溶液呈碱性pH增大；增大；若原溶液呈中性若原溶液呈中性pH不变。不变。1 1. .右图中右图中x x、y y分别是直分别是直流电源的两极流电源的两极, ,通电后发通电后发现现a a极板质量增加极板质量增加,b,b极板极板处有无色无臭气体放出处有无色无臭气体放出, ,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习电极：电极： 阳极阳极镀层金属镀层金属 阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品 二、电解池的应用二、电解池的应用-电镀

22、及氯碱工业电镀及氯碱工业待镀制品待镀制品铜片铜片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电解质溶液：溶液中电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。的浓度保持不变。1、电镀电镀 氯碱工业原理氯碱工业原理氯碱工业（离子膜法）氯碱工业（离子膜法）+精制饱和精制饱和NaCl淡盐水淡盐水Cl2H2NaOH溶液溶液H2O含少量含少量NaOHClCl2H+OHNa+Na+交换膜交换膜三、电解池及原电池的应用三、电解池及原电池的应用-金属的防护金属的防护1、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀

23、原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀：同一种金属的腐蚀：强电解质强电解质弱电解质弱电解质非电解质非电解质2、金属的防护方法、金属的防护方法改变金属内部结构改变金属内部结构覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法牺牲负极的正极保护法2 2、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后数天后数天后图一图一图二图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈）图一说明原溶液呈 性，

24、铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极反应为：电极反应为： （3）图二说明原溶液呈）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极反应为：电极反应为： 发生了原电池反应发生了原电池反应中性或弱碱中性或弱碱吸氧吸氧负极：负极：Fe-2e = FeFe-2e = Fe2+ 2+ ；正极：；正极：2H2H2 2O +OO +O2 2 +2e+2e=4OH=4OH- -负极：负极：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+2+；正极：；正极：2H2H+ + +2e = H+2e = H2 2较强酸较强酸析氢析氢练练 习习3.下列装置暴露空气中一段时间下列装置暴露空气中一段时间,铁的

25、腐蚀由快到慢铁的腐蚀由快到慢 顺序顺序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DE F AC B拓展练习拓展练习4 4、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一、汽车上用的铅蓄电池是以一组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，用组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。总作电解液。总反应式为：反应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）试写出放

26、电时的正、负极反应式）试写出放电时的正、负极反应式正极正极:_:_负极负极:_:_（2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_PbO2+4H+SO42- +2e- =PbSO4+2H2OPb+ SO42-2e- =PbSO4练练 习习PbSO4+2H2O-2e- =PbO2 + 4H+SO42- PbSO4 +2e- =Pb + SO42-四、原电池电解池的应用四、原电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：

27、负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极 此电池放电时，负极发生反应的物质为此电池放电时，负极发生反应的物质为AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn充电充电放电放电2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O5银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电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：和放电过程可表示为：D 拓展练习拓展练习6为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一都是惰性电极，通电一段

28、时间后，段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的pH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的pH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 练练 习习 7一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入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，其总溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：反应为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关，有关此电池的推断正确的是此电池的推断正确的是 A负极反应为负极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH- B放电一段时间后，负极周围的放电一段时间后，负极周围的pH减低减低 C每消耗每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为，则电路上转移的电子为14mol D放电过程中放电过程中KOH的物质的量浓度不变的物质的量浓度不变B C练练 习习FeCu氯化铜氯化铜溶液溶液氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液氯化铜溶液CuC8、写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应、写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应ABDCFeCu氯化钠氯化钠溶液溶液练练 习习