❶ 高中化學選修4化學反應原理(人教版)的重要知識點總結
《化學反應原理》知識點總結
第一章:化學反應與能量變化
1、反應熱與焓變:△H=H(產物)-H(反應物)
2、反應熱與物質能量的關系
3、反應熱與鍵能的關系
△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
4、常見的吸熱、放熱反應
⑴常見的放熱反應:
①活潑金屬與水或酸的反應 ②酸鹼中和反應 ③燃燒反應 ④多數的化合反應⑤鋁熱反應
⑵常見的吸熱反應
①多數的分解反應 ②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O
③ C(s)+ H2O(g) CO+H2 ④CO2+ C2 CO
5、反應條件與吸熱、放熱的關系:反應是吸熱還是放熱與反應的條件沒有必然的聯系,而取決與反應物和產物具有的總能量(或焓)的相對大小。
6、書寫熱化學方程式除了遵循書寫化學方程式的要求外,還應注意以下幾點:
①放熱反應△H為「-」,吸熱反應△H為「+」,△H的單位為kJ/mol
②反應熱△H與測定條件(溫度、壓強等)有關,因此應注意△H的測定條件;絕大多數化學反應的△H是在298K、101Pa下測定的,可不註明溫度和壓強。
③熱化學方程式中各物質化學式前面的系數僅表示該物質的物質的量,並不表示物質的分子或原子數,因此化學計量數可以是分數或小數。必須註明物質的聚集狀態,熱化學方程式是表示反應已完成的數量,所以方程式中化學式前面的計量數必須與△H相對應;當反應逆向進行時,反應熱數值相等,符號相反。
7、利用蓋斯定律進行簡單的計算
8、電極反應的書寫: 活性電極:電極本身失電子
⑴電解:陽極:(與電源的正極相連)發生氧化反應 惰性電極:溶液中陰離子失電子
(放電順序:I->Br->Cl->OH-)
陰極:(與電源的負極相連)發生還原反應,溶液中的陽離子得電子
(放電順序:Ag+>Cu2+>H+)
注意問題:①書寫電極反應式時,要用實際放電的離子來表示
②電解反應的總方程式要註明「通電」
③若電極反應中的離子來自與水或其他弱電解質的電離,則總反應離子方程式中要用化學式表示
⑵原電池:負極:負極本身失電子,M→Mn+ +ne-
① 溶液中陽離子得電子 Nm++me-→N
正極: 2H++2e-→H2↑
②負極與電解質溶液不能直接反應:O2+4e-+2H2O→4OH- (即發生吸氧腐蝕)
書寫電極反應時要注意電極產物與電解質溶液中的離子是否反應,若反應,則在電極反應中應寫最終產物。
9、電解原理的應用:
⑴氯鹼工業:陽極(石墨):2Cl-→Cl2+2e-( Cl2的檢驗:將濕潤的澱粉碘化鉀試紙靠近出氣口,試紙變藍,證明生成了Cl2)。
陰極:2H++2e-→H2↑(陰極產物為H2、NaOH。現象(滴入酚酞):有氣泡逸出,溶液變紅)。
⑵銅的電解精煉:電極材料:粗銅做陽極,純銅做陰極。電解質溶液:硫酸酸化的硫酸銅溶液
⑶電鍍:電極材料:鍍層金屬做陽極(也可用惰性電極做陽極),鍍件做陰極。電解質溶液是用含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液。
10、化學電源
⑴燃料電池:先寫出電池總反應(類似於可燃物的燃燒);
再寫正極反應(氧化劑得電子,一般是O2+4e-+2H2O→4OH-(中性、鹼性溶液)
O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液)。負極反應=電池反應-正極反應(必須電子轉移相等)
⑵充放電電池:放電時相當於原電池,充電時相當於電解池(原電池的負極與電源的負極相連,做陰極,原電池的正極與電源的正極相連,做陽極),
11、計算時遵循電子守恆,常用關系式:2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-
12、金屬腐蝕:電解陽極引起的腐蝕>原電池負極引起的腐蝕>化學腐蝕>原電池正極>電解陰極
鋼鐵在空氣中主要發生吸氧腐蝕。負極:2Fe→2Fe 2++4e- 正極:O2+4e-+2H2O→4OH-
總反應:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2
第二章:化學反應的方向、限度和速度
1、反應方向的判斷依據:△H-T△S<0,反應能自發進行;△H-T△S=0,反應達到平衡狀態
△H-T△S>0反應不能自發。該判據指出的是一定條件下,自發反應發生的可能性,不能說明實際能否發生反應(計算時注意單位的換算)課本P40T3
2、化學平衡常數:
①平衡常數的大小反映了化學反應可能進行的程度,平衡常數越大,說明反應進行的越完全。②純固體或純溶劑參加的反應,它們不列入平衡常數的表達式
③平衡常數的表達式與化學方程式的書寫方式有關,單位與方程式的書寫形式一一對應。對於給定的化學反應,正逆反應的平衡常數互為倒數
④化學平衡常數受溫度影響,與濃度無關。溫度對化學平衡的影響是通過影響平衡常數實現的。溫度升高,化學平衡常數增大還是減小與反應吸放熱有關。
3、平衡狀態的標志:①同一物質的v正=v逆 ②各組分的物質的量、質量、含量、濃度(顏色)保持不變 ③氣體的總物質的量、總壓強、氣體的平均分子量保持不變只適用於△vg≠0的反應④密度適用於非純氣體反應或體積可變的容器
4、惰性氣體對化學平衡的影響
⑴恆壓時充入惰性氣體,體積必增大,引起反應體系濃度的減小,相當於減壓對平衡的影響
⑵恆容時充入惰性氣體,各組分的濃度不變,速率不變,平衡不移動
⑶對於△vg=0的可逆反應,平衡體系中加入惰性氣體,恆容、恆壓下平衡都不會移動
5、⑴等效平衡:①恆溫恆壓,適用於所有有氣體參加的可逆反應,只要使轉化後物質的量之比與最初加入的物質的量之比相同,均可達到等效平衡;平衡時各組分的百分含量相同,濃度相同,轉化率相同。
②恆溫恆容,△vg=0的反應,只要使轉化後物質的量之比與最初加入的物質的量之比相同,均可達到等效平衡;平衡時各組分的百分含量相同,轉化率相同。
⑵等同平衡:恆溫恆容,適用於所有有氣體參加的可逆反應,只要使轉化後物質的量與最初加入的物質的量相同,均可達到等同平衡;平衡時各組分的物質的量相同,百分含量相同,濃度相同。
6、充氣問題:以aA(g)+bB(g)cC(g)
⑴只充入一種反應物,平衡右移,增大另一種反應物的轉化率,但它本身的轉化率降低
⑵兩種反應物按原比例充,恆容時相當於加壓,恆壓時等效平衡
⑶初始按系數比充入的反應物或只充入產物,平衡時再充入產物,恆容時相當於加壓,恆壓時等效平衡
化學反應速率: 速率的計算和比較;濃度對化學速率的影響(溫度、濃度、壓強、催化劑); V-t圖的分析
第三章 物質在水溶液中的行為
1、強弱電解質:
⑴強電解質:完全電離,其溶液中無溶質分子,電離方程式用「=」,且一步電離;強酸、強鹼、大多數鹽都屬於強電解質。
⑵弱電解質:部分電離,其溶液中存在溶質分子,電離方程式用「」,多元弱酸的電離方程式分步寫,其餘的弱電解質的電離一步完成;弱酸、弱鹼、水都是弱電解質。
⑶常見的鹼:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2是強鹼,其餘為弱鹼;
常見的酸:HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是強酸,其餘為弱酸;
注意:強酸的酸式鹽的電離一步完成,如:NaHSO4=Na++H++SO42-,而弱酸的酸式鹽要分步寫,如:NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3- CO32- +H+
2、電離平衡
⑴ 電離平衡是平衡的一種,遵循平衡的一般規律。溫度、濃度、加入與弱電解質相同的離子或與弱電解質反應的物質,都會引起平衡的移動
⑵ 電離平衡常數(Ka或Kb)表徵了弱電解質的電離能力,一定溫度下,電離常數越大,弱電解質的電離程度越大。Ka或Kb是平衡常數的一種,與化學平衡常數一樣,只受溫度影響。溫度升高,電離常數增大。
3、水的電離:
⑴ H2OH++OH-,△H>0。升高溫度、向水中加入酸、鹼或能水解的鹽均可引起水的電離平衡的移動。
⑵ 任何稀的水溶液中,都存在,且[H+]·[OH-]是一常數,稱為水的離子積(Kw);Kw是溫度常數,只受溫度影響,而與H+或OH-濃度無關。
⑶ 溶液的酸鹼性是H+與OH- 濃度的相對大小,與某一數值無直接關系。
⑷ 當溶液中的H+ 濃度≤1mol/L時,用pH表示。
無論是單一溶液還是溶液混合後求pH,都遵循同一原則:若溶液呈酸性,先求c(H+);若溶液呈鹼性,先求c(OH-),由Kw求出c(H+),再求pH。
⑸向水中加入酸或鹼,均抑制水的電離,使水電離的c(H+)或c(OH-)<10-7mol/L,但
c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如某溶液中水電離的c(H+)=10-13mol/L,此時溶液可能為強酸性,也可能為強鹼性,即室溫下,pH=1或13
向水中加入水解的鹽,促進水的電離,使水電離的c(H+)或c(OH-)>10-7mol/L,如某溶液中水電離的c(H+)=10-5mol/L,此時溶液為酸性,即室溫下,pH=5,可能為強酸弱鹼鹽溶液。
4、鹽的水解
⑴在溶液中只有鹽電離出的離子才水解。本質是鹽電離出的離子與水電離出H+或OH-結合生成弱電解質,使H+或OH-的濃度減小,從而促進水的電離。
⑵影響因素:①溫度:升溫促進水解 ②濃度:稀釋促進水解 ③溶液的酸鹼性④ 同離子效應
⑷水解方程式的書寫:
①單個離子的水解:一般很微弱,用,產物不標「↑」「↓」;多元弱酸鹽的水解方程式要分步寫
②雙水解有兩種情況:Ⅰ水解到底,生成氣體、沉澱,用=,標出「↑」「↓」。
Ⅱ部分水解,無沉澱、氣體,用,產物不標「↑」「↓」;
⑸ 鹽類水解的應用:①判斷溶液的酸鹼性 ②判斷鹽溶液中的離子種類及其濃度大小 ③判斷離子共存 ④加熱濃縮或蒸干某些鹽溶液時產物的判斷,如AlCl3溶液 ⑤某些鹽溶液的保存與配製,如FeCl3溶液 ⑥某些膠體的制備,如Fe(OH)3膠體 ⑦解釋生產、生活中的一些化學現象,如明礬凈水、化肥的施用等。(解釋時規范格式:寫上對應的平衡-----條件改變平衡移動-----結果)
5、沉澱溶解平衡:
⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n。
①Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關,溶液中離子濃度的變化只能使平衡移動,不改變Ksp。②對於陰陽離子個數比相同的電解質,Ksp越大,電解質在水中的溶解能力越強。
⑵ Q>Ksp,有沉澱生成;Q=Ksp,沉澱與溶解處於平衡狀態;Q<Ksp,沉澱溶解。
⑶ 一種沉澱可以轉化為更難溶的沉澱。如鍋垢中Mg(OH)2的生成,工業中重金屬離子的除去。
6、離子反應:
⑴ 與量有關的離子方程式的書寫:設量少的物質物質的量為1mol,與另一過量的物質充分反應。
⑵ 離子共存推斷題解答時應注意:①判斷一種離子存在後,一定注意與之不共存的離子一定不存在;②前面加入的試劑對後面的鑒定是否有影響。
⑶ 離子(或物質)檢驗的一般步驟:取少量——加試劑——觀現象——定結論
❷ 高二化學選修四德育滲透教案或法制滲透教案,急!!!!!!!!在線等
化學教學中滲透德育教案一例
課題 高中化學②必修 第二章 化學反應與能量 第三節 化學反應速率與限度 第一課時
一、教學目標 1.知識與技能
1)學習、理解和掌握用濃度的變化量所表示的化學反應速率的概念、單位及實際意義。
2)了解反應速率變化與化學方程式系數的關系掌握反應速率的計算方法。
3)理解決定化學反應速率的內因是反應物的性質影響化學反應速率的外因是外界條件如濃度、溫度、催化劑、固體表面積等並能分析、解決實際問題。
2.過程與方法
通過實驗觀察、對比分析和思考與交流等學習方法學會從實驗中驗證化學原理從物質結構上分析物質的性質並能應用化學原理在生活和生產實際中調控反應速率。
3.情感態度德育目標
決定化學反應速率的內因是反應物的性質影響化學反應速率的外因是外界條件。它充分體現了「內因是變化的根據外因是變化的條件」這一哲學原理說明一個人的成長、成功、成才取決於自身的努力但家庭、學校、社會等環境條件的影響也是很重要的。
二、教學重點與難點
1. 化學反應速率的概念、單位影響反應速率的外界條件是本節課的重點。
2. 化學反應速率的變化與化學方程式系數的關系及計算方法是本節課的難點。
三、教學儀器
教材實驗25、實驗26中的有關實驗儀器和葯品
四、教學方式
通過實際情景引出課題通過實驗觀察、對比分析驗證課題通過思考與交流使學生能運用課題原理去分析問題和解決問題。
五、教學過程
1.引入 世間的物質千千萬萬物質的變化奧秘無窮。化學變化即化學反應有兩個根本問題即物質變化產生新物質和反應過程中能量變化但還有兩個實際問題即化學反應速率快慢和化學反應的限度程度。
2.提問 在生活、生產的實際中有哪些是「快」的反應離子反應、燃燒反應、炸葯爆炸哪些是「慢」的反應金屬腐蝕、食物腐敗、塑料老化、溶洞形成化學反應快慢進行的定量描述———「反應速率」。
3. 板書課題 一化學反應的速率
1 化學反應速率的概念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。
2 反應速率的單位mol /L·min或mol /L·s固體、純液體無濃度作為1的常數。
3 反應速率的意義是平均反應速率同一反應用不同的反應物或生成物表示的反應速率的數值可能不同但意義相同。
4 反應速率比等於化學方程式系數比。
二、決定化學反應速率的內因是反應物的性質
1內因金屬性、非金屬性還原性、氧化性酸性、鹼性等
2外因溫度、濃度、氣體壓強、催化劑等
4.滲透德育
從哲學原理可知「內因是變化的根據」。事物的變化取決於事物的內部即內因在已學過的鹼金屬Na、K、Rb、Cs分別與水反應的劇烈程度不同F2、Cl2、Br2、I2分別與H2化合的條件不同及生成的氣態氫化物的穩定性不同說明反應速率的大小決定於反應物的金屬性或非金屬性的強弱。俗話說「江山易改本性難移」說明一個人的成長、成功、成才取決於自身的努力同學們看到的、身邊的古代的、現代的例子很多從中可以得到那些啟發和自醒呢 「人的差異在於業余時間」愛因斯坦這句名言說明什麼道理 「近朱者赤近墨者黑」 「外因是變化的條件」。一個人的成長、成功、成才取決於自身的努力之外但家庭、學校、社會等環境條件的影響也是很重要的。一個和諧家庭、和諧校園、和諧社會外界條件對每個人的成長發展對國家的發展壯大、繁榮富強是何等重要。 結合學生中的事實說明學習成績的好壞與學習努力程度有關。
三影響化學反應速率的條件———溫度、濃度、催化劑、反應物接觸面積、氣體反應的壓強、紫外線、電磁波等。
5.學生實驗教材『實驗25』『實驗26』
①溫度不同對雙氧水分解速率的影響
②催化劑不同對反應速率的影響
6.思考與交流
見教材p45頁學生回答、老師點評
7.小結
升高溫度可增大反應速率增大反應物濃度可增大反應速率使用催化劑正催化劑可增大反應速率增大固體表面積z增大反應物之間的接觸面積可增大反應速率有氣體參加的反應增大壓強可增大反應速率。但並不是所有反應都必須增大反應速率有些反應需要減慢反應速率如金屬腐蝕、食物腐敗、塑料老化它可以使用負催化劑。
五、練習與作業
1.練習 ① 在一個2 L的容器里盛入8.0 mol某氣態反應物5 min後測得這種氣態反應物 還剩餘6.8 mol這種反應物的化學反應速率為____________________________________。
② 的合成極大地提高了糧食的產量解決了人類生存的基本問題若在的密閉容中加入mol N2和3 mol H2在一定條件下反應.一分鍾後測得N2的物質的量為03 mol則此反應的平均速率νx表示不正確的是 νNH3mol·-1·min-1 νmol·-1·min -1 νmol·-1·min -1 νNH3mol·-1·min -1
2.作業教材P50頁習題1、2、3、