苏教化学选修四全册教学案Word文档格式.docx
《苏教化学选修四全册教学案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苏教化学选修四全册教学案Word文档格式.docx（59页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
ΔH＝生成物能量－反应物能量＝反应物总键能－生成物总键能
二、书写热化学方程式的注意点：
1.需注明反应的温度和压强（如在25℃、101kPa下进行的反应，可不注明）.
2.应注明反应物和生成物的状态.
3.对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H不同.
4.△H的值是区分“+”“—”的。
练习1：
已知键能（单位kJ/mol）：
C—H413.4O—H462.8O=O497.3C=O745
计算：
①CH4（g）+O2（g）→H2O（g）+CO2（g）的反应热△H。
②已知1molH2O由液态转化为气态须要吸收44KJ的热量，写出CH4与O2反应生成液态水的热化学反应方程式。
练习2：
写出下列反应的热化学方程式
⑴N2（g）与H2（g）反应生成1molNH3（g）,放出46.1kJ热量。
⑵1molC2H5OH（l）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）,放出1366.8kJ
⑶2molC2H2（g）在O2（g）中完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出2598.8kJ热量。
⑷1molC（石墨）与适量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g），吸收131.3kJ热量。
练习3：
已知在298K时1g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气，放出16.7kJ的热量。
观察并分析下列肼燃烧反应的热化学方程式，下列热化学方程式正确是。
A、N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝534.4kJ·
mol-1
B、N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝-534.4kJ·
C、N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝534.4kJ·
D、N2H4+O2＝N2+2H2O△H＝534.4kJ·
E、
N2H4（g）+
O2（g）＝
N2（g）+H2O（g）△H＝-267.2kJ·
练习4：
已知
①H2（g）+
O2（g）＝H2O（g）△H＝akJ/mol
②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝bkJ/mol
③2H2（g）+
O2（g）＝2H2O（l）△H＝ckJ/mol
④2H2（g）+O2（g）＝H2O（l）△H＝dkJ/mol
下列关系式中正确的是
A.a<
c<
0B.b>
d>
0C.2a=b<
0D.2c=d>
练习5：
以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：
C2H2（g）+O2（g）＝2CO2（g）+H2O（l）△H＝-1300kJ/mol的说法中正确的是
A、有10NA个电子转移，该反应放出1300kJ的能量
B、有NA个水分子生成且为液体时，该反应吸收1300kJ的能量
C、有2NA个碳氧共用电子对生成时，该以应放出1300kJ的能量
D、有8NA个碳氧共用电子对生成时，该反应放出1300kJ的能量
三、中和反应反应热的测量.
1.实验原理和步骤.
①中和热的定义：
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热.
②实验步骤：
用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，测其温度,倒入量热计；
另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入量热计中，边加边用玻璃棒搅拌.观察反应中溶液温度的变化过程，作好记录并进行数据处理.
2.实验操作.
①实验成功的关键是什么？
因此需要采取哪些措施？
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.操作注意事项：
a.为了保证0.50mol·
L－1的盐酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·
L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应.
b.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用.
c.要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干，温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数.
d.操作时动作平稳且要快，以尽量减少热量的散失.
e.实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。
3.实验数据处理.P6
a.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据.
【思考】：
如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？
b.计算反应热：
△H＝Q/n＝cm△t/n
50ml0.05mol/L盐酸与50ml0.05mol/LNaOH溶液在图1-4所示的装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题。
⑴从实验装置上看，图中尚缺少的一种琉璃用品是__________________。
⑵烧杯间填满纸条的作用是______________________________________。
⑶大烧杯上如不盖硬纸板，测得的中和热数值_________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）
⑷实验中改用55ml0.05mol/L盐酸跟55mlO.50mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”），所测中和热_________（填“相等”或“不相等”）简述理由：
_________________
________________________________________________________________。
⑸实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？
______________________________。
⑹实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50ml，各溶液密度为1g/cm3，生成溶液的比热容c=4.18J·
g-1·
℃-1，实验起始平均温度为T1℃，终止温度为T2℃。
试推断中和热的计算式：
△H＝_____________________________________________。
⑺用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________。
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）
强酸与强碱反的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为：
H+（aq）+OH-（aq）＝H2O（l）△H＝-57.3kJ/mol分别向1L0.5mol/LH2SO4溶液加加入①稀醋酸②NaOH固体③KOH稀溶液④Ba（OH）2稀溶液，恰好完全反应时的热效应分为为△H1，△H2，△H3，△H4，则他们关系正确的是:
A、△H1>
△H2>
△H3B、△H2>
△H4>
△H1C、△H1=△H2=△H4D、△H1>
△H3>
△H2
四、燃烧热简介
在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热.
①稳定的氧化物.如C→CO2（g）；
H2→H2O（l）；
N→N2（g）；
S→SO2（g），P→P2O5（s）
②燃烧热通常是由实验测得的.
③可燃物以1mol作为标准进行测量，所以计算燃烧热时，热化学方程式常以分数表示.
25℃、1.01×
105Pa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是393.5kJ/mol，285.5kJ/mol，890.3kJ/mol，2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A、C（s）+
O2＝CO△H=-393.5kJ/mol
B、2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H=571.6kJ/mol
C、CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ/mol
D、
C6H12O6（s）+3O2（g）＝3CO2（g）+3H2O（l）△H=-1400kJ/mol
五、盖斯定律的内容:
不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的.换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关.
若一个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的可以这几个反应的焓变相相加减而得到。
由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：
己知：
①C（s）+O2（g）＝CO2（g）；
△H=-393.5kJ·
mol-1
②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）；
△H=-566kJ·
③TiO2（s）+2Cl2（g）＝TiCl4（s）+O2（g）；
△H=+141kJ·
则TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s）＝TiCl4（s）+2CO（g）的△H=______________________________。
反应TiCl4+2Mg＝2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_________________________。
发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知：
①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H1=akJ•mol－1
②液态肼的标准燃烧热为△H2=bkJ•mol－
③1mol的水由液态转为气态吸收ckJ热量
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为____________kJ；
写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式__________________________________________________________。
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与形成新化学键的键能之和的差。
下列叙述中正确的是
A、由于Si-C的键能大于Si-Si的键能，氢Si-C的熔点高于晶体硅的熔点。
B、由于Si-O的键能大于Si-Cl的键能，所以SiO2的熔点高于晶体SiCl4的熔点
C、SiCl4（g）+2H2＝Si（s）+4HCl（g）的反应热计算式为：
△H＝（4×
360kJ/mol+2×
436kJ/mol）-（4×
176kJ/mol+4×
431kJ/mol）
D、SiCl4（g）+2H2＝Si（s）+4HCl（g）的反应热计算式为：
436kJ/mol）-（2×
《化学能转化为电能》教学案
1.原电池
a）概念：
将_______________________________的装置。
b）构成条件：
1）电极：
能导电的金属与非金属（石墨），电极材料可以多种多样。
一般两个电极的活泼性____同，将活泼的电极作为______极，不活的电极将为____极。
2）存在________________溶液：
3）形成闭合回路。
（构成回路的方式可以有多种）
（原电池中则一定存在可自发的氧化还原反应：
负极上发生______反应，正极上发生_______反应。
）
c）原电池的正负极判断
发生_________反应的为负极，一般较活泼的金属_________为负极，电子流出的电极为_________极，阳离子向_________极靠拢。
电流从_________极经导线流向_________极。
电流从_________极经电解质溶液流向_________极。
d）说明：
明确以下几点
①原电池的工作原理是将氧化还原反应分别在正、负两极进行，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流，将化学能转化为电能，理论上所有的△H<
0的氧化还原反应都可以设计成原电池。
②正负极上进出电子总数相等，根据“电子守”恒可进行许多有关电极反应的计算
③原电池反应跟直接反应相比反应速率更快。
④利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池
写出下电池的电池反应及电池总反应
（）Zn｜H2SO4（aq）｜Cu（）电池总反应：
_______________________________
正极：
________________________________负极______________________________
（）Fe｜FeCl3（aq）｜碳棒（）电池总反应：
__________________________
（）Fe｜HCl（aq）｜碳棒（）电池总反应：
下列装置中属于原电池的是
纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A、两烧杯中铜片表面均无气泡产生B、甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C、两烧杯中溶液的pH均增大D、产生气泡的速率甲比乙慢
练习4、利用反应Zn+FeCl3＝ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池，画出实验装置，指出正负极并写出电极反应式。
练习5、等质量的两份锌粉a、b分别加入过量同浓度的稀硫酸，同时向a中加入少量饱和CuSO4溶液，发生反应生成氢气。
用下列各图表示生成氢气的体积与时间（t）的关系，其中最合理的是，作出选择的理由是。
2.化学电源（利用原电池的反应原理设计和生产的将化学能转化为电能的装置）
a）分类：
一次电池、二次电池（可充电电池）、燃料电池
b）一次电池实例
①普通锌锰电池
（）Zn｜NH4Cl（aq），ZnCl2（aq）｜MnO2，碳（）电池总反应：
__________________
特点：
制作简单，价格便宜，存放时间短，放电后电流下降快，可能发生气胀和漏液。
②碱性锌锰电池
（）Zn｜KOH（aq）｜MnO2，碳（）电池总反应：
_______________________
比能量和储存时间均比普通锌锰电池有提高
③银锌钮扣电池
（）Zn｜KOH（aq）｜Ag2O（）电池总反应：
比能量大，电压稳定，储存时间长，广泛用于微型电子仪器
c）二次电池实例
①铅蓄电池
（）铅合金，Pb｜H2SO4（aq）｜PbO2，铅合金（）
电池总反应：
______________________________________________________
放电时电极反应
充电时电极反应
②镉镍电池
（）Cd｜KOH（aq）｜NiOOH（）
③锂离子电池
（）Li｜含Li+的导电固体｜LiMn2O4，铅合金（）
说明：
二次电池放电时是原电池。
充电时则是电解池。
PbO2（+）+Pb（-）+H2SO4
PbSO4+PbSO4
失2e-
PbO2+Pb+H2SO4
PbSO4（阳）+PbSO4（阴）
d）燃烧电池实例【（-），燃料|导电介质|助燃剂，（+）】
①以KOH溶液为导电介质的氢氧燃烧电池
②以硫酸为导电介质的氢氧燃料电池
③甲烷氧气燃料电池（KOH溶液）
④甲醇燃料电池（KOH溶液）
⑤CO熔融盐燃料电池（含Li2CO3和Na2CO3的熔融盐）
⑴燃料电池的电池反应式一般就是燃烧反应式（或燃烧反应产物与电解质进一步反应的总反应式）⑵电极反应式的书写应明确：
①电极反应是电极表面发生的反应，依然遵守质量守恒、电子守恒、电荷守恒②一个电池的总反应，可以由正负极的电极反应式相叠加获得。
e）
金属的电化学腐蚀
金属的腐蚀可分为化学腐蚀与电化学腐蚀两种。
化学腐蚀：
是指金属与其他物质直接接触发生氧化不愿反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀：
是指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
电化学腐蚀较化学化学腐蚀现象严重得多。
钢铁在潮湿的空气里会很快被腐蚀，这是因为在这样的条件中钢铁内形成无数微小的____________。
通常分为吸氧腐蚀与析氢腐蚀。
较为常见普遍的是吸氧腐蚀，其化学反应原理为：
电池反应：
_____________________________________________________________
Fe（OH）2进一步被氧化：
Fe（OH）2+O2+H2O==
Fe（OH）3脱水一部分水生成Fe2O3·
nH2O，它是铁铁的主要成分。
如果钢铁表面水膜的酸性较强，此时正极析出氢气，发生析氢腐蚀
______________________________________________________________
如果钢铁表面的水膜酸性较弱，随着氢气的析出，水膜的pH上升，Fe2+与OH-结构生成Fe（OH）2，Fe（OH）2继续与空气中的O2的作用，生成Fe（OH）3，进而形成铁锈。
f）金属的防护
⑴覆盖保护层:
使金属与空气和水隔绝.如涂油、喷油漆，镀上其他金属。
⑵改变金属的内部结构：
不锈钢。
⑶电化学保护法
①牺牲阳极的阴极保护法。
（构成原电池，使被保护金属成为原电池的负极）
②外加电流阴极保护法。
（构成电解池，使被保护金属成为电解池的阴极）
《电能转化为化学能》重点知识识记
3.电解池
b）构造：
⑴电极。
只要能导电的材料都可以成为电解池的电极材料；
阴极不论以什么作为材料都_____放电；
阳极应注意区分电极材料活性（详见d电极产物的判断）。
⑵电解质溶液。
一般阳离子在_______极放电，阴离子在_______阳极放电（电极为惰性电极时，若电极为活性电极则由电极材料失去电子，电极被消耗）。
⑶外接直流电源，形成闭合回路。
电解溶液导电的过程就是____________的过程，是即有物理变化又有化学变化的过程。
而金属的导电仅发生物理变化。
c）电解池的阴阳极判断：
外接电源正极相联为______极；
发生________反应的为阳极；
电子流出的电极为________极，阳离子向_______极靠拢。
d）电极产物的判断
⑴阳极产物的判断：
首先看电极，如果是____性电极（金属活动顺序表Ag，之前包括Ag），则电极材料失电子，电极溶解；
如果是____性电极（____、____、____），则看溶液中的阴离子的失电子能力。
阳极放电顺序：
_________>
OH->
________>
F-。
在电解质溶液中一定有水存在，即一定有_____，故一般情况下，溶液中_______________是不可能放电的，而是发生4OH--4e-==2H2O+O2。
⑵阴极产物的判断：
一般阴极电极无论用什么材料，都_____会参与电极反应，参与反应一定是溶液中阳离子，可直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺电序：
Ag+>
Hg2+>
_____>
Cu2+____________________Zn2+>
（H水）+>
_______________
①金属越不活泼，其阳子越_____获得电子。
②在电解质溶液中一定有水存在，即一定有H+，故一般情况下，溶液中_______是不可能放电的，而是发生4H++4e-==2H2。
⑶写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应，及电解池的总反应
H2SO4、NaOH、Na2SO4（电解水型）
HCl、CuCl2（电解电解质本身型）
NaClBaCl2（析氢生碱型）
CuSO4AgNO3（析氧生酸型）
小结：
惰性电极电解酸、碱、盐溶液的一般规律
①电解________________________________________________________水溶液，实际上为电解水，阴极生成H2、阳极生成O2。
（电解水型）
②电解_______________________________________________
升级会员 