人教版高中化学选修四人教版全套课件

原因分析： N2+3H2
2NH3
实验证明：T一定时，压强改变对气体体积大 （即气体化学计量数大）的一方反应速率影响尤为显著。
v v正’ v正’= v逆’
v逆’ 平衡状态2 v正 v正= v逆 v逆 平衡状态1
t1
t2
t3
t4
t2：增大压强 t4：减小压强
t
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
4、若为恒压体系，体系的密度不再改变。 注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。
四、有关化学平衡的计算
基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。
讨论：将1体积N2和4体积H2放入密闭体积不变的容器中，测得 压强为3.03×105Pa，达到平衡后测得含NH3为25％，试求：
（1）平衡时N2和H2占平衡混合气体的体积百分比 （2）达到平衡时的压强
讨论3：试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用排饱和食盐
水法 收集Cl2可以抑制Cl2的溶解”。
分析： Cl2溶解于水，存在溶解平衡。
溶解的部分Cl2能与水反应： Cl2 + H2O
H+ + Cl- + HClO
讨论4：已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，质地更 坚固。请用化学方程式表示常用含NaF的牙膏刷牙，能预防龋 齿的原因 :
v正’= v 逆’ ＞ v正= v 逆
减小反应物浓度（或减小生成物浓度），新旧平衡比较：
v正’= v 逆’ ＜ v正= v 逆
思考： C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) （恒T、V）
增大C的用量，平衡会移动吗？ (不会)

1、能否根据式子
1/2CH4(g)+O2 (g) =1/2CO2 (g) +H2O(l) ΔH=-445.15kJ/mol
认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol？ 2、已知： 2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) ΔH= - 571.6 kJ/mol H2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) ΔH= - 241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。
答:ΔH=-285.8 kJ/mol
2、请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程 式。
C(石墨s）+ O2（g）= CO2（g） ΔH= -393.5 kJ/mol
C(金刚石s）+ O2（g）= CO2（g） ΔH= -395.0 kJ/mol
石墨与金刚石的燃烧热为什么不相同？
因为石墨与金刚石的晶体结构不同,其具有 的能量也不相同
ΔH=－1300 kJ/mol 2C2H2 (g) ＋5O2 (g) = 4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH=－2600 kJ/mol
中和热
燃烧热
溶解热
反应热
。。。
一、燃烧热
1、定义
101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生 成稳定的氧化物时所放出的热量， 叫做该物质的燃烧热。
例子：CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) ΔH=-890.3kJ/mol
1、烧已生知成在二2氧5℃化，碳1和01液kp态a下水，时1放gC8出H148(8辛.4烷0kJ)燃热 量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) Δ H=-48.40 kJ·mol-1

答:ΔH=-285.8 kJ/mol
2、请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程 式。
C(石墨s）+ O2（g）= CO2（g） ΔH= -393.5 kJ/mol
C(金刚石s）+ O2（g）= CO2（g） ΔH= -395.0 kJ/mol
石墨与金刚石的燃烧热为什么不相同？
因为石墨与金刚石的晶体结构不同,其具有 的能量也不相同
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol
Q1﹥Q2
△H1 ＜△H2
注意：热量比较比数值， △H比较带符号
练：⑴比较Q1＜Q2的大小、△H1 ＞△H2的大小
S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1=- Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2=- Q2 kJ/mol
890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热
2、注意问题：
①研究条件：25℃、 101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
如:C → CO2(g) H → H2O（l） S → SO2（g）
③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量（ΔH<0，单kJ/mol）
一些物质燃烧热
A.1000kJ/mol C.2000kJ/mol
B.1500kJ/mol D.3000kJ/mol
3.家用液化气中主要成分是丁烷，当 10kg 丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液 态水时，放出热量5×105kJ。
写出丁烷燃烧的热化学方程式。
第一章 化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1=－241.8kJ/mol 上式中的△H1是否表示氢气的燃烧热？

SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会 阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
A
Zn 盐桥
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
盐桥：
在U型管中装满用 饱和KCl溶液和琼 脂作成的冻胶。
设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工 作原理吗？
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
此装置优点：能稳 定长时间放电
原电池
盐桥的作用：Cl-向锌 盐方向移动，K+向铜 盐方向移动，使Zn盐 和Cu盐溶液一直保持
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e=Zn2+
电解质 溶液
阴离子 盐桥 阳离子
还原反应 Cu2++2e- =Cu
内电路
19
得出结论
盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。
（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完 成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶 液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得
第四章 电化学基础
环节一
手 机 又 没 电 了 ！
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池

小结
沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平 衡的移动的过程，其基本依据主要有： ①浓度：加水，平衡向方溶向解移动。 ②温度：升温，多数平衡向方溶向解移动。 ③加入相同离子，平衡向方沉向淀移动。 ④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更 难电离或气体的离子，使平衡向的溶方解向移动。
练习
1.硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？ BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)
空白演示
在此输入您的封面副标题
课前复习
1、沉淀的溶解平衡： 一定条件下，当沉淀溶解的速率与沉淀生成的速 率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状 态，我们把这种平衡称为沉淀的溶解平衡。
2、特征： 逆、等、动、定、变
①内因： 3、影响因素
②外因：
难溶电解质的溶解平衡(4)
沉淀反应的应用
[情景1]“硬水”是指水中所溶的矿物质成分多，尤其 是Ca2+和Mg2+。硬水并不对健康造成直接危害，但 是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上会结水 垢、肥皂的洗涤效率减低等。硬水软化通常是将硬 水中的Ca2+、Mg2+除去。
沉淀反应的应用
②牙已膏知里Ca的5(P氟O离4)3子F的会溶与解Ca度5(P比OC4)a35O(PHO反4)应3O。H更请小用，离 子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq) Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-
6.3×10-36 1.59×10-19
2×10-53 2.93×10-25
1.沉淀的生成
1)应用:生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、 环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要 方法之一。 2)方法: ①调pH

要点二 原电池的设计
理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池， 实际设计时应注意以下几方面： 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极，向外电路 ________ 得到 电子；用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极，从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中，通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极，再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路，其中阳离子移 向________ 正 正 极，阴离子移向________ 负 极。
负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极
正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极
栏 目 链 接
3．根据两极发生的变化判断
负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反现象判断
负极——会逐渐溶解，质量减小
正极——有气泡逸出或质量增加
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极：活泼性__强__的金属，发生__氧化__反应。
正极：活泼性__弱__的金属或导体，发生__还原__反应。 原电池正负极判断： 1．根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中， Al做负极。 2．根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子 的定向移动方向判断
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，
(2)确定电极材料。
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负

栏 目 链 接
由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学
式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍， 则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反 应热数值相等，符号相反。
栏 目 链 接
(4)与反应热的关系：
恒压 条件下，反应的热效应等于________ 焓变 。因此， ________ 我们常用________ ΔH 表示反应热。
(5)焓变(ΔH)的正负与吸热、放热反应的关系： ＜ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为放热反应， ΔH________ ΔH为________( 填“＋”或“－”)。 － ＞ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为吸热反应， ΔH________ ΔH为＋ ________(填“＋”或“－”)。
(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 小于 反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境 ________ 升高 ，故ΔH________0( ＞ 能量而使反应体系的能量________ 填“＜” ＋ 填“＋”或“－”)。 或“＞”)，即ΔH为________(
栏 目 链 接
应用 思考 1.浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？NH4NO3晶 体溶于水吸收热量，是吸热反应吗？ 提示：放热(吸热)反应是指放出(吸收)热量的化学反应， 而浓H2SO4溶于水是浓溶液的稀释过程，NH4NO3溶于水是
栏 目 链 接
溶解过程，没有新物质生成，都不是化学反应，故浓硫酸溶
于水不是放热反应，NH4NO3晶体溶于水不是吸热反应。
2．任何化学反应都有反应热吗？为什么？
提示：任何化学反应都有反应热。这是由于在化学反应 过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间 的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分

压强对化学平衡的影响
[思考]用V-t图像分析
V正’
V正
V逆’ V正= V逆
平衡状态Ⅰ
V正’= V 平衡状态Ⅱ ’ 逆
V逆 0
加压对化学平衡的影响
t1
t2
t3
3、压强对化学平衡的影响
现象及分析：
加压 颜色逐渐变浅 平衡向气体缩小的方向移动 减压 颜色逐渐变浅 平衡向气体增大的方向移动
压强对化学平衡的影响
[结论]在其它条件不变的情况下： A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 [讨论] 对于反应2NO2(气) N2O4(气)试比较以下三种状态下
的压强关系：
改变压强前混和气体压强P1；改变压强后瞬时气体压强P2； 改变压强达新平衡后混和气体压强P3； 加压： 减压：
4500C时N2与H2反应生成NH3的实验数据
压强 /MPa NH3/ %
1
5
10
30
60
2.0
7.9
16.4
35.5
53.6
3、压强对化学平衡的影响
• 演示[实验1－5] 2NO2(气)
(2体积， 红棕色)
N2O4(气)
(1体积， 无色)
现象： A.加压混和气体颜色先深后浅； B.减压混和气体颜色先浅后深。
N2O4 （g（正反应为放热反应） ） 无色
现象及分析：
降温颜色变浅 平衡向放热方向移动 升温颜色变深 平衡向吸热方向移动
2、温度对化学平衡的影响
[结论]在其它条件不变的情况下：
A：温度升高，会使化学平衡向着吸热
反应的方向移动； B：温度降低，会使化学平衡向着放热

是M－ne－===Mn＋ B．金属的化学腐蚀过程中电子由金属直接转移给氧化 剂，所以无电流产生 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．金属腐蚀时往往是化学腐蚀和电化腐蚀同时发生， 但主要是电化学腐蚀中吸氧腐蚀
栏 目 链 接
解析：金属腐蚀的实质是金属失去电子而损耗的过程，
故A正确；金属的化学腐蚀是金属和氧化性物质之间的氧化 还原反应，金属失电子而氧化剂得电子，电子由金属直接 转移给氧化剂，所以无电流产生，B正确；金属的腐蚀主要 是电化学腐蚀中吸氧腐蚀，D正确；金属发生化学腐蚀在酸 性条件下可以发生，在较强的氧化剂中也可以发生，C错误。 答案：C
(2) 同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为： 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。
(3) 有无保护措施的：无保护措施的金属腐蚀＞有一定 保护措施的金属腐蚀＞牺牲阳极的阴极金属的腐蚀＞有外接 电源的阴极金属腐蚀。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐 蚀越快。
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点二
金属的电化学防护
1．牺牲阳极的阴极保护法 原电池 原理，让被保护金属作________ 正极 ，另找一 应用________ 较强 的金属作________ 负极 。 种活泼性________
2．外加电流的阴极保护法
电解 原理，把被保护的钢铁设备作为________ 阴 极， 利用______ 阳 用惰性电极作为辅助________ 极。在电解质溶液里，接外加 直流 ________ 电源。
栏 目 链 接
哪种腐蚀为主？
提示：由于钢铁通常所处的外部环境干燥度较低，氧气
的存在又比较广泛，且原电池反应比一般的氧化还原反应速 率高，所以钢铁主要是电化学腐蚀，其次为化学腐蚀，又因 为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的溶液。

表示。 对于化学反应来说，当反应体系为气态或溶
液时，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生 成物浓度的增加来表示化学反应速率 ⒊数学表达式：
c
t 注意：只对气体、溶液适用7 。
⒋单位： mol/(L·s)或mol/(L·min)
例如：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变 成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该 反应在这段时间内的平均反应速率为＿＿＿＿＿＿。
法2：差量法
解： N2 + 3H2
3
2NH3 △n
2
M＝3.364mgol
0.6 ＝9.4g/mol
（4―3.6）
23
练习2：把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L 容器中，使它们发生如下反应：
3X + Y ＝ nZ + 2W 。2min末已生
成0.2molW，若测知V(z)＝0.1mol/(L·min)，则
18
实验2-1
测量锌与硫酸反应的速率
交流●研讨
如何测量锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率？
①确定变量
——稀硫酸的浓度不同
②找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化
⑴测定收集一定体积的H2时所用的时间； ⑵测定一定时间内产生H2的体积； ⑶测定一段时间内溶液中H+浓度的变化；
⑷测定一段时间内锌粒质量的变化。
起始量： 1mol/L 1mol/L
0
变化量： 0.2mol/L 0.6mol/L 0.4mol/L
2min末： 0.8mol/L
13
三段式
应用“三段式”进行化学反应速 率的计算时,一定要弄清三个量：
起始量、变化量、某时刻的量。
化学反应速率之比＝浓度变化之比 ＝物质的量变化之比 ＝化学计量数之比。

③右端标注热量数值和符号， △H：吸热用“+”，放热用：“-”。
④化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。 化学计量数可以是整数，可以是分数。
⑤化学计量数与△H成正比，当化学计量数不 同时，其△H不同
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)， △H=-285.8kJ/mol
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
化学反应的本质 从物质的角度： 有新物质生成 从微粒的角度： 原子重新组合的过程 从化学键的角度： 旧键的断裂和新键的形成 从能量的角度: 释放或贮存能量的过程
一、焓变 反应热
1、反应热
在化学反应过程中放出或吸收的热量
恒(等)压过程：反应前后压强不变，体积改变 敞口、针筒、活塞
1、烧已生知成在二2氧5℃化，碳1和01液kp态a下水，时1放gC8出H148(8辛.4烷0kJ)燃热 量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) Δ H=-48.40 kJ·mol-1
B．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) Δ H=-5518 kJ·mol-1
②其反应热是指反应物完全转变成生成物 放出或吸收的热量。
6、已知：C(s)+O2(g)==CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol 要获得1000kg热量，需燃烧多少克碳？
30.5g
备用： 已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=- 290.6 kJ/mol 求1.6g硫燃烧成为SO2气体,放出多少热量？

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol
Q1﹥Q2
△H1 ＜△H2
注意：热量比较比数值， △H比较带符号
练：⑴比较Q1＜Q2的大小、△H1 ＞△H2的大小
S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1=- Q1 kJ/mol S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2=- Q2 kJ/mol
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
化学反应的本质 从物质的角度： 有新物质生成 从微粒的角度： 原子重新组合的过程 从化学键的角度： 旧键的断裂和新键的形成 从能量的角度: 释放或贮存能量的过程
一、焓变 反应热
1、反应热
在化学反应过程中放出或吸收的热量
恒(等)压过程：反应前后压强不变，体积改变 敞口、针筒、活塞
b、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸， 倒入
小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。
把温度计上的酸用水冲洗干净。
c、用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L氢氧化 钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。
d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放 入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入 小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用 环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混 合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。
1、烧已生知成在二2氧5℃化，碳1和01液kp态a下水，时1放gC8出H148(8辛.4烷0kJ)燃热 量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) Δ H=-48.40 kJ·mol-1