化学第二章化学键 化学反应与能量复习教案鲁科版必修.docx
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化学第二章化学键化学反应与能量复习教案鲁科版必修
《化学键化学反应与能量》复习
本章包括三部分内容：
化学键与化学反应，化学反应的快慢和限度，化学反应的利用。
三部分都以化学反应为研究重点，涉及到化学键、化学反应中的能量变化、化学反应速率、化学平衡、原电池等非常重要的核心知识。
第一部分属于物质结构和热化学方面的内容，第二部分化学反应速率和化学平衡是认识化学反应的两个视角，第三部分包含气体的制备和电化学的初步知识。
通过本章的复习，使我们能够从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、能量转化等方面，多角度、多层面地认识化学反应，并为选修“化学反应原理”的学习奠定必要的基础。
一、化学键与化学反应
（一）化学键与物质类别
１、化学键类型
[温馨提示]
化学键是直接相邻原子间强烈的相互作用，破坏这种作用需较大能量。
２、离子键和共价键比较
[温馨提示]
（１）静电作用是阴、阳离子间的静电吸引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应。
（２）离子键的成键元素主要是活泼金属（如：
K、Ca等ⅠA和ⅡA族元素）和活泼非金属（如：
F、O等ⅥA族和ⅦA族元素），其他情形均形成共价键。
３、离子化合物、共价化合物比较
化合物类型
概念
实例
离子化合物
含有离子键的化合物
强碱、绝大多数盐，活泼金属的氧化物，如：
NaOH、K２SO４、Na２O、Na２O２、K２O、CaO、MgO等。
共价化合物
只含有共价键的化合物
１只由非金属元素形成的化合物，如非金属氧化物SO２、CO２，非金属氢化物CH４、H２O２、HCl，含氧酸HNO３、H２SO４等
２非金属元素与活泼性不强的金属元素形成的化合物（如：
AlCl３,BeCl２）
[温馨提示]
离子键只存在于离子化合物中，共价键可存在于以下三类物质中：
１非金属单质的分子中（稀有气体除外），如：
O２、F２、H２、C60
２只由非金属元素形成的共价化合物中，如：
SO２、CO２、CH４、H２O２、CS２、HNO３、H２SO４
３部分离子化合物中，如Na２SO４中的SO４２—中存在共价键，NaOH的OH—中存在共价键，NH４Cl中的NH４+存在共价键。
例１、下列叙述正确的是（）
Ａ．两个非金属元素的原子间不可能形成离子键
Ｂ．全部由非金属元素组成的化合物不可能是离子化合物
Ｃ．离子化合物中可能有共价键，共价化合物中可能有离子键
Ｄ．由同种非金属元素形成的化学键只存在于双原子单质分子中
解析：
两个非金属原子间不可能得失电子形成离子键，只能通过共用电子对形成共价键，如HCl、NH３等；但两种以上的非金属原子间可能形成离子化合物，如：
NH４Cl，A正确、B错误。
共价化合物中只有共价键，离子化合物中一定含有离子键，可能有共价键，如共价化合物H２O２只由共价键形成，离子化合物NaOH由共价键和离子键形成，C错。
由同种非金属元素形成的化学键不仅存在于双原子单质分子中，也存在于离子化合物（如Na２O２）和共价化合物（如H２O２）中，D错。
答案：
A
（二）化学反应中的物质变化和能量变化
[温馨提示]
１、化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧键断裂和新键的形成是其能量变化的主要原因。
任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不会相等的，在新物质产生的同时一定伴随着能量的变化。
２．放热反应和吸热反应
（１）放热反应：
即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。
（２）吸热反应：
即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。
（３）由能量守恒可得：
放热反应中，反应物的总能量=生成物的总能量＋热量；吸热反应中，反应物的总能量=生成物的总能量—热量。
例２、以下叙述不正确的是（）
Ａ．物质发生化学反应都伴随着能量变化
Ｂ．若A
B+Q（Q＞0），则可判断B比A稳定
Ｃ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
Ｄ．一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
解析：
每一个化学反应都伴随着能量的变化，A对。
物质的稳定性与其所含的能量高低有直接关系，由A转化为B，是放出能量的反应，所以A物质具有的能量比B物质高，A不如B稳定，B对。
在任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等，但反应物的总能量不一定高于生成物的总能量，C对、D错。
答案：
D
二.化学反应的快慢和限度
（一）化学反应的快慢
[温馨提示]
１、化学反应速率的含义：
通常指平均速率，而且是正逆反应抵消后的总反应速率。
２、影响化学反应速率的条件：
１不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即反应物的性质。
２在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。
例３、（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图１，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（）
Ａ．４—３—２—１Ｂ．１—２—３—４Ｃ．３—４—２—１Ｄ．１—２—４—３
解析：
化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验１的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验３的反应温度比实验２的反应温度高，所以反应速率实验３大于实验２；而实验４和实验３虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。
答案：
A、C
（二）化学反应的限度
[温馨提示]
１、化学平衡状态的建立
２、化学平衡状态的实质是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。
常见化学平衡状态的标志如下表：
举例反应
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
混合物体系中各成分的含量
１各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
２各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
３各气体的体积或体积分数一定
平衡
４总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
１在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆
平衡
２在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v正
不一定平衡
３vA:
vB:
vC:
vD=m:
n:
p:
q，v正不一定等于v逆
不一定平衡
４在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v逆
不一定平衡
压强
１m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）
平衡
２m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量（
）
１
一定，当m+n≠p+q时，
平衡
２
一定，但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
在其他条件不变的条件下，体系温度一定时
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
例４、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
一定温度下，在体积固定的容器内进行反应N２（g）+３H２（g）
２NH３（g），对于说法１单位时间内生成nmolN２的同时生成２nmolNH３，２单位时间内生成nmolN２的同时生成３nmolH２，３用N２，H２，NH３表示的反应速率的比为１：
３：
２的状态，４混合气体的密度不再改变的状态，５混合气体的压强不再改变的状态，⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，能够标志着该反应达到化学平衡状态的是 （ ）
Ａ．１４⑥Ｂ．１５⑥Ｃ．１３４５Ｄ．全部
解析：
单位时间内生成nmolN２必消耗２nmolNH３，而同时生成２nmolNH３，此时NH３含量不变，故１能说明达到平衡。
但生成nmolN２的同时必然生成３nmolH２，故２不能说明是否达到平衡。
用不同物质表示化学反应速率时，其数值与化学方程式中化学计量数成比例，无论平衡与否，都符合化学计量数之比，３不能说明是否达到平衡。
由于体积固定，根据气体质量前后守恒，密度一定不变，４也不能说明是否达到平衡。
由于反应前后体积不同，故５压强不变可作为平衡的标志。
由于气体总质量不变，而反应前后气体的分子总数不同，故⑥气体的平均相对分子质量不变时，则说明气体中各物质的物质的量不变，即已达平衡。
答案：
B
三、化学反应的利用
（一）利用化学反应制备新物质、提供能量
[温馨提示]
１、根据反应物状态和是否加热，常见的气体发生装置有三种：
（１）固体与固体混合加热制气体：
如实验室制取氧气（高锰酸钾分解）、氨气（氯化铵与消石灰）等
（２）固体和液体混合不加热制气体：
如实验室制氢气、二氧化碳、氧气（双氧水分解）等；
（３）固体（或液体）与液体混合加热制气体：
如实验室制氯气、二氧化硫（铜与浓硫酸）等。
２、制备氯气的有关问题
（１）所用仪器：
圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、导管、双孔塞、铁架台、铁圈、铁夹等。
（２）制备原理：
利用强化剂MnO２、KMnO４、KClO３等将浓盐酸中—１价的氯氧化为Cl２，
MnO２＋４HCl（浓）
MnCl２＋Cl２↑＋２H２O
２KMnO４＋１6HCl（浓）＝２MnCl２＋２KCl＋５Cl２↑＋8H２O
KClO３＋6HCl（浓）
KCl＋３Cl２↑+３H２O
例５、下图是实验室制取气体装置，其中发生装置相同（省去了铁架台和锥形瓶中的药品），干燥和收集装置有二套，分别用图一和图二。
下列选项中不正确的是（）
A
锌和稀盐酸
选用图１
B
碳酸钙和稀盐酸
选用图１
C
铜和浓硫酸
选用图２
D
过氧化钠和水
选用图２
解析：
H２中混有的H２O和HCl可用碱石灰吸收，H２的密度比空气小，用向下排气法收集，A正确；CO２会被碱石灰吸收，B不正确；铜和浓硫酸在常温下不反应，C不正确；无水氯化钙吸收O２中的水蒸气，O２的密度比空气大，用向上排空气法收集，D正确。
答案：
BC
（二）原电池
[温馨提示]
１、原电池的实质：
利用自发进行的氧化还原反应，使氧化反应和还原反应分别在设置的两个电极上进行，电子发生定向移动，从而在外电路上产生电流。
２、电极反应式的书写技巧：
１首先确定氧化还原反应的总化学方程式；
２根据化学反应确定原电池的正、负极，发生氧化反应的一极为负极。
３由反应物和生成物结合电解质溶液写出负极的电极反应式。
４根据得失电子数目相等的原理，用总反应方程式减去负极反应，得出正极反应的电极反应式。
３、原电池的电极作用：
正极的作用是导体及与负极产生电势差，它不参与化学反应；有些负极既是导体又是反应物，有些仅是导体，不参与反应。
例6、（08广东卷）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是（）
Ａ．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
Ｂ．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
Ｃ．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
Ｄ．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
解析：
A中Zn—Mn干电池作负极的是Zn，石墨作电池的正极，只起导电的作用，不会变细，而被腐蚀的是Zn；B中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不是把热能直接转化为电能；D中太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅。
答案：
C
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