专题1 化学反应与能量变化 专题整合 素养提升-【导与练】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步全程学习教学课件ppt（新教材，苏教版）

专题整合　素养提升 主干知识·系统整合 化学 1.化学反应中的热效应 (1)什么是化学反应的焓变?如何表示化学反应的反应热? 提示:恒压条件下,化学反应过程中吸收或放出的热即为反应的焓变。即恒压条件下用焓变(ΔH)来表示化学反应的反应热,单位为kJ·mol-1。 (2)如何测定中和反应的反应热? 提示:可以用量热计测量中和反应的反应热。通过测量一定量的酸碱反应前后温度变化值,再结合量热计的热容计算反应放出的热,最后折算成生成 1 mol 水放出的热即为中和反应的反应热。 (3)焓变与反应物和生成物的键能有何关系? 提示:ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)。 (4)如何书写热化学方程式? 提示:①写出相应的化学方程式。②标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃(即298 K)、101 kPa,该条件可以不标注,但其他条件必须标注。③标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态,一般用“g”表示气体,“l”表示液体,“s”表示固体,“aq”表示水溶液。④标注ΔH的正、负。化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应, ΔH为“+”,常省略。⑤计算ΔH的数值。 (5)盖斯定律的基本内容是什么?如何应用盖斯定律计算化学反应的焓变? 提示:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相等的”即反应热与反应路径无关,只与反应的起始状态和反应的最终状态有关。一个反应的化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到,则该反应的反应焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。 2.电化学基础知识 (1)什么样的反应才能将化学能转化为电能?原电池由哪几部分组成?如何书写原电池电极反应式和电池的总反应式? 提示:放热的氧化还原反应在原电池中发生时,可以把化学能转化为电能。原电池由负极材料(负极反应物)、正极材料(正极反应物)、离子导体(电解质溶液或熔融电解质)、电子导体(金属导线)四部分构成。电极反应式书写思路为先确定是负极还是正极反应,还原剂为负极反应物,失去电子生成氧化产物,氧化剂为正极反应物,获得电子生成还原产物,然后再结合前后变价元素的价态变化情况标注得、失电子数目,再结合元素守恒和电荷守恒判断有无其他微粒参与电极反应(如水、氢离子、氢氧根离子等),并配平电极反应式,正、负极的电极反应式与电池总反应式符合代数式加减法则,在转移电子数相等的前提下,两个电极反应式相加即得总反应式,总反应式减去其中一个电极反应式会得到另一个电极反应式。 (2)常见化学电源的原理是什么?化学电源有哪些重要的应用? 提示:化学电源是根据原电池工作原理制作出的实用电池。化学电源在生产、生活、国防、航空、航天等领域有着广泛应用。 (3)什么是电解?电解池由哪几部分组成?请举例说明如何书写电解池的电极反应式和电解反应的总反应式。 (4)电解原理在生产、生活中有何应用?请举例说明。 提示:电解是人类创造新物质的重要手段,通过电解可以使很多不能自发进行的反应得以发生。电解广泛应用于金属矿物的冶炼、金属的精炼、电镀、污水处理等领域。 (5)金属的腐蚀可以分为哪两种类型?钢铁的腐蚀主要是由什么原因造成的?请写出钢铁电化学腐蚀的电极反应式和电池反应的总反应式。 (6)如何防止金属的腐蚀?常见的防止金属腐蚀的方法分别应用了什么原理?请举例说明。 提示:可以通过外加防护层、改变金属的内部结构制成合金、采用电化学防腐法等防止金属的腐蚀。如轮船底部镶嵌锌块防腐法(原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法),通过桥墩连接电源的负极,让电源正极连接废铁屑保护桥墩(电解池原理——外加电流的阴极保护法),铁中加入铬、镍制成不锈钢合金(改变金属内部结构)等。 点击进入 检测试题 谢谢观看 提示:在直流电源作用下,在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。电解池的构成条件有外加直流电源、两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。以惰性电极电解饱和食盐水为例说明电极、电解反应式书写思路,①明确溶液中存在的离子,氯化钠溶液中含有的阴离子是Cl-、OH-,含有的阳离子是Na+、H+;②比较并判断离子放电顺序,正确书写电极反应式,阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-;③书写电解的总反应式(一般两极的电极反应式相加得电解总反应式),化学方程式为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+ 2OH-。 提示:金属腐蚀根据原理不同可以分为一般的化学腐蚀和电化学腐蚀。自然界中钢铁腐蚀主要原因是发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀。负极的电极反应式为2Fe-4e-2Fe2+,正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-,总反应式为2Fe+2H2