高二化学学法指导讲解

学习《化学反应原理》的方法指导北师大二附中白无瑕化学研究的核心问题是化学反应;化学中最具有创造性的工作是设计和创造新的分子;通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程;我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用。这就是学习化学反应原理的目的化学反应原理所研究的范围是2.化学反应的速率、方向及限度的问题3.水溶液中的离子反应的问题1.化学反应与能量的问题4.电化学的基础知识第一章化学反应与能量本章特点特点1：对化学能与热能的转化的认识从定性到定量，以更好的利用化学反应；特点2：对化学反应中能量变化的认识从局部到整体，从现象到本质，并建立“宏观—微观—符号”认识系统，以更好的利用化学反应；定量测定热化学方程式定量计算根据盖斯定律化学反应的热效应反应热反应的焓变等温等温、等压如何计算化学反应的热效应？如何测定化学反应中的热效应？如何定量描述化学反应中的热效应？知识结构∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）热化学方程式的意义和应用•宏观意义与微观意义•判断物质的稳定性、判断反应发生的难易程度C(石墨s)C(金刚石s)ΔH=+700kJ/mol•与氧化还原反应的关系例．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2。当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___________________________________。N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol•与化学平衡的关系例、工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)ΔH=+QkJ/mol(Q＞0)某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是A.反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B.若反应开始时SiCl4为1mol，则达平衡时，吸收热量为QkJC.反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L,则H2的反应速率为0.03mol/(Lmin)D.当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液恰好反应•与平衡常数的关系（见后）由热化学方程式表示燃烧热和中和热•可燃物以1mol作为标准进行测量。在热化学方程式中，该可燃物前的计量数一般为1。•H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol稀的强酸强碱的中和反应生成1molH2O的反应热•∆H的变化化学意义数学意义•∆H的变化与物质三态变化的关系∆H的变化第一步：根据题意找到“始终态”第二步：对热化学方程式进行“消元”的数学处理。第三步：建立△H的计算式，并进行计算第四步：书写热化学方程式应用盖斯定律解决问题的思维方法【例题】同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2983.2kJmolP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H=-738.5kJ/mol①P4(s、白磷)=4P(s、红磷)②⑴－4×⑵③△H=△H1－4×△H2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________。④P4(s、白磷)=4P(s、红磷)=-29.2kJ/molH第二章化学反应速率和化学平衡本章研究的三个问题（定量）化学反应进行的快慢化学反应的限度（化学平衡）化学反应进行的方向本章内容结构认识化学反应化学热力学化学动力学方向限度影响因素：反应焓变（△H）反应熵变（△S）判据：△H—T△S速率定量描述：化学平衡常数平衡转化率影响因素：T、c、P定量描述：化学反应速率影响因素：c、T、催化剂反应条件的优化——工业合成氨共同影响知识结构化学反应速率化学反应速率的定量描述和定量测定影响化学反应速率的因素简化后的有效碰撞模型温度浓度、压强催化剂定量研究基础理论解释•内容框架对可逆反应从定性到定量的研究•可逆反应的概念•反应限度一定条件下从正逆反应速率来确定•化学平衡常数•化学平衡的移动相同条件下，同时向两个不同方向进行的同一反应，是可逆反应；不能进行到底（有限度）的反应；反应体系中既有反应物又有生成物，是混合体系。所研究的可逆反应的三个条件•反应的起始态•反应时的温度•反应时容器模型——恒容、恒压对于任意可逆反应的三个关注•物质的状态•正反应方向的气体物质的量增大或缩小•正反应方向的△H0或△H0旧化学平衡平衡破坏条件改变新化学平衡一定时间后V（正）=V（逆组分含量保持恒定V（正）=V（逆）V’‘正）=V’（逆）组分含量发生变化组分含量保持新恒定用有效碰撞模型研究反应速率的影响因素来理解化学平衡移动由条件、移动方向、结果三者的逻辑关系来理解改变反应限度的意义由化学平衡常数来判断反应进行的程度及反应的吸、放热•Ｋ值越大，表示正反应进行的程度越大，反应物转化率也越大；•若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应；【例5】在一定体积密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：(1)k的表达式为：(2)该反应为反应（“吸热”或“放热”）(3)能判断该反应在某温度下是否达到化学平衡状态的依据__________。Ａ.容器中压强不变Ｂ.混合气体中CO浓度不变Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆D.c(CO2)=c(CO)(4)若平衡时c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时温度为。t/ºC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热BC830ºC关于等效平衡研究方法•化学平衡状态只与反应条件（反应物的起始浓度、温度、压强）有关，与反应过程无关。不管从正反应方向进行，还是从逆反应方向进行，建立的是相同的平衡状态。4molSO22molO2开始4molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO21molO22molSO3?2SO2+O2催化剂加热2SO34molSO22molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态4molSO3开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态相当于开始加入2molSO2、1molO2和2molSO32SO2+O2催化剂加热2SO3相当于起始物减半相当于起始物减半【例2】在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a=0、b=0，则c=，(2)若a=0.5，则b=，c=，(3)a、b、c取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)，。催化剂加热20.25a+c=2b+c/2=11.5【例3】在一固定体积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)3C(气)+D(气)达到平衡时C的浓度为wmol·L-1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后C的浓度仍为wmol·L-1的是（）A．4molA+2molBB．2molA+1molB+3molC+1molDC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molDD学会识别相关图像例．（09安徽-11）汽车尾气净化中的一个反应NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)△H=－373.4kJ/mol在恒容的密闭容器中。反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是（）C例．（10宣武期末-14）可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H＜0在一定条件下达到平衡状态。时间为t1时改变条件，化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法中正确的是（）A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)B．维持温度、容器内压强不变，t1时充入SO3(g)C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积D．维持容器内压强不变，t1时升高反应体系温度B学会利用图表确定工业生产的条件如：工业合成氨第三章水溶液中的离子平衡本章重点（定性和定量）•弱电解质的电离平衡•水的电离平衡•盐类水解平衡•难溶电解质的溶解平衡知识结构对水的电离平衡的影响难溶电解质强电解质弱电解质离子反应发生条件电解质溶液的酸碱性盐类水解四种离子平衡概念的建立要明确其外延和内涵•关注弱电解质的电离平衡的逆过程•关注由H2O的电离平衡得到的KW•关注盐类水解的应用•关注难溶物的溶解度溶液酸碱性与离子平衡的关系•酸、碱、盐对的H2O电离平衡的影响由溶液中的离子平衡理解离子反应及发生条件•Na2CO3与HCl反应（水解平衡移动）CaCO3与HCl反应（溶解平衡移动）CH3COOH与NaOH反应（电离平衡移动）•向离子浓度减小的趋势进行生成易挥发的物质（气体）生成弱电解质(弱酸、弱碱、水)生成难溶物（或溶解度更小的物质）溶液中离子浓度的三种恒等关系•电荷守恒•质子守恒（由H2O的电离引出）•物料守恒（由溶质的电离引出）酸碱中和反应过程中离子浓度的变化•酸碱混合•中和滴定谢谢祝大家学习进步！