专题1 化学反应与能量变化 章末小节(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

(一)主干知识·系统整合　 一、化学反应的热效应 二、化学能与电能的相互转化 三、金属的腐蚀与防护 1.反应吸热、放热是否与反应条件有关？ 提示：反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。反应是否需要加热， 只是引发反应的条件， 与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应， 也有部分吸热反应不需要加热， 在常温下就可以进行。 2．热化学方程式在书写过程中为什么要注明物质的聚集状态？ 提示：因为不同状态的物质具有不同的能量，导致焓变不一样，所以热化学方程式在书写的过程中要注明物质的聚集状态。 3．反应的焓变与热化学方程式的写法有关吗？ 提示：有关。热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，所以化学计量数加倍，焓变的数值也要加倍；若反应反写，则焓变的符号要改变。 4．原电池装置中盐桥的作用是什么？ 能否用导线代替？ 提示：盐桥的作用是连接两烧杯中的电解质形成闭合回路，通过离子的定向移动来维持电解质溶液中的电荷守恒；不能用导线代替，原因是导线不能传递阴、阳离子。 5．如何快速正确的判断燃料电池的正负极？ 提示：可以根据得失电子的情况判断，燃料电池的正极一般是氧气得电子，发生还原反应；燃料电池的负极一般是燃料失电子，发生氧化反应。 6．电解池的阳极材料和阴极材料对电极产物有影响吗？ 提示：阳极材料：因为阳极发生氧化反应，如果阳极是活泼的金属电极，则金属电极失电子被氧化。 如果是惰性电极，则溶液中的离子失电子，所以对电极产物有影响。 阴极材料：因阴极发生还原反应，溶液中的离子得电子，对电极产物无影响。 7．金属的化学腐蚀和电化学腐蚀有什么不同？ 提示：化学腐蚀和电化学腐蚀的本质相同，都是金属失去电子被氧化，即A－ne－===An＋。两者的区别是化学腐蚀没有电流产生，而电化学腐蚀有电流产生。 8．马口铁( 镀锡铁板) 的镀层遭到破坏后， 是否还能起到保护铁的作用？ 白铁皮( 镀锌铁板) 呢？ 提示：马口铁的镀层破坏后，由于镀层金属锡的活泼性比铁弱，当发生电化学腐蚀时，铁将作原电池的负极， 会加速金属铁的腐蚀。如果白铁皮的镀层破坏后，因为镀层金属锌的活泼性比铁强，因此当发生电化学腐蚀时，铁将作原电池的正极，会被保护。 (二)课题探究·提升素养　 课题——反应热与能源 面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生能源过渡是当前科学研究的重大课题。因为清洁能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路，以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净。在这些技术中能源材料具有突出和重要的作用。所谓清洁能源是指其开发、使用对环境无污染的能源，其中包括可再生能源和其他新能源。 探究目标一　常规能源的开发与利用 从生活中衣食住行，到工业生产中，再到航天科研，我们所需要的能源是形形色色的。目前，人类活动所需要的能源大部分还是常规能源，常规能源的使用过程虽然给我们带来了便利，但是也带来了一系列问题，所以能源的合理使用至关重要。 　 1．乙醇汽油是由普通汽油与燃料乙醇调和而成的，它可有效改善汽油的性能和质量，降低CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是1 366.8 kJ·mol－1。燃烧1 mol这种乙醇汽油生成CO2(g)和液态水，放出的热量为Q kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1∶9。写出普通汽油(CxHy)燃烧热的热化学方程式。 解析：0.9 mol普通汽油完全燃烧放出的热量为Q kJ－1 366.8 kJ·mol－1×0.1 mol＝(Q－136.68)kJ，所以1 mol普通汽油完全燃烧放出的热量为(Q－136.68)kJ＝kJ。 答案：CxHy(l)＋O2(g)===xCO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－kJ·mol－1 2．甲醇是一种可再生能源，甲醇的合成有利于达到碳达峰和碳中和目标，甲醇具有广泛的开发和应用前景。 已知在常压下有如下变化： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1 ②H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。 解析：根据题意，由①＋4×②得2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝(a＋4b)kJ·mol－1。 答案：2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝(a＋4b)kJ·mol－1 3．利用水煤气合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。 (1)化学上将断开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量称为键能，已知键能数据如下，由此计算上述反应中生成1 mol甲醇的能量变化是多少？ 化学键 H—H C—O H—O