苏教版高三化学选修4化学反应原理电子课本课件【全册】

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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 3．反应：Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4是熵增 加的反应吗？从熵变、焓变的角度来分析，该 反应能否自发进行？ 提示：该反应有气体生成，是熵增加的反应。 熵增加的化学反应通常能自发进行，所以从熵 变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从 焓变的角度来分析该反应能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 () A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＜0，ΔS＜0 解析：选C。冰融化是吸热过程所以ΔH＞0，物 质由固态变为液态是熵增加过程所以ΔS＞0。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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专题2 化学反应速率与化学平衡
若ΔH＞0，正向反应通常__不__能___自发进行， 而逆向反应__能____自发进行。反应的__焓__变____ 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 2．所有的自发反应都是放热反应的这种说法 对吗？说明理由。 提示：多数能自发进行的反应是放热反应， 有些吸热反应也能自发进行。如： 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑ ＋10H2O(ΔH＞0)。
温度下则能自发进行。如：
△
CaCO3(s)=====
CaO(s)＋CO2(g)
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
化学反应方向与焓变ΔH关系 1．自发过程总是能够对外界做功，消耗自身 能量，而自身能量降低。自发反应也是一个自 发过程。因而化学反应也自发地向能量低的方 向进行。化学反应中ΔH的变化也体现了体系 能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发 生的一个判断依据，简称为“能量判据”。

说明：同样都与H2 反应，由于 O2、CuO 、N2 的性质不同，反应的难易程度不同。物质 之间能否发生反应，是由物质本身的性质决定的，对于能够发生的化学反应，影响化学反应 速率的根本原因也是反应物本身的性质，我们称之为“内因”。
情景 2：将 H2+O2 混合，在室温条件下可以稳定存在数百年，但点燃后却会发生剧烈的爆 炸反应，而且只要配比相当，可以完全转化成生成物。
3. 内容特点 绪言中概括地介绍了课程的主要内容和学习方法与思路，同时还简介了“有效碰撞理论”
和“活化分子与活化能”两个概念模型，对全书起着提纲挈领、画龙点睛的作用。 三、课时分配建议
建议用 1 课时。 教学建议
学海无涯
一、教学设计 由于本课的理论性较强，概念较为抽象，学生接受相关知识有较大难度，所以绪言教学采
取以教师讲授与学生探究活动相结合的方法为宜。教学中对概念模型的表述应尽量简化， 对 概念模型的认识还需要在后面的学习中逐渐深入，这里更多地是强调研究问题的方法 和意 识。通过绪言的教学，应使学生在内容上对化学反应原理研究的范围有所了解，在方 法上对 科学的研究方法——概念模型法有所领悟。
教学重点：了解化学反应原理的基本学习方法——概念模型法。 教学难点：“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型。 教学建议： 根据绪言内容特点，本课可设计成下述教学模式：课前自学→查阅资料→课上交流讨论→ 师生共同研究。教师在课前布置学生自学，然后将学生分成若干个小组，要求他们通过查阅 资料、小组整理资料、先行讨论形成共识，再通过课堂上的汇报、讲解、交流和评价，完成 对本课内容的学习。 新课引入首先教师指出，化学研究的核心问题是化学反应。化学中最有创造性的工作是 设 计和创造新的分子。化学家们通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，如 果对 化学原理的理解不够清楚则无法做到慢？它遵循怎样的规律？如何控制化学反应为人所用？这是我们学习化学反应原 理的宗 旨。化学反应原理所包含的内容及学习化学反应原理的方法正是本书要探讨的问题 。 教学中的主要过程可以结合学生汇报交流自学与讨论的成果，围绕下列问题展开： 1. 化学反应原理研究的内容可列举学生熟悉的化学反应进行分析。 情景 1：

一些物质燃烧热
名称 石墨 金刚石 化学式 C(s) C(s) ΔH/kJ· -1 名称 mol -393.5 -395.0 乙烷 乙烯 化学式 C2H6(g) C2H4(g) ΔH/kJ· -1 mol -1559.8 -1411.0
氢气
H2(g)
-285.8
-283.0 -890.31
乙炔
乙醇 丙烷
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？
14.53kJ
三、中和反应反应热的测定
1、中和热
酸与碱反应生成1mol H2O时释放的热量 称中和热。 数值：稀溶液中，强酸和强碱中和时 △H= -57.3kJ/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
C2H2(g) ＋5/2O2 (g) = 2CO2 (g) ＋H2O（l） 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)

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3.△H<0，△S<0该反应在较低温度下能自发进行
➢如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
4.△H>0，△S>0该反应在较高温度下能自发进行
➢如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)
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说出下列反应中的焓变，熵变， 及自发性
• CO2(s)→CO2(g)
△H>0△S>0自发
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有序
混乱
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三、熵变与反应方向
• 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一
因素——体系的混乱度（熵S）
• 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。
对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
• 熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵 反应的△S越大,越有利于反应自发进行
注意：(1)一定条件指：一定的温度和压强 外界帮助可以是如通电、光照等。
(2)自发反应在恰当条件下才能实现.
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（P39交流与讨论） 下列反应是室温能否自发进行？如能， 写出相应的化学方程式
1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应
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小结：
焓变和熵变对反应方向的共同影响 •能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低 能状态（△H＜0）。 •熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无 序状态，即混乱度增加（△S＞0）。且△S 越大，越有利于反应自发进行。
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注意
1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能 确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如 金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么 时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判 据能解决的问题了。 2．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时 体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用， 就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是 可以变为金刚石的。

一、反应热 （焓变）
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可 以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做
反应热,在恒压条件下又称为焓变。
PS：
ΔH=生成物能量-反应物能量 放热反应：ΔH<0或 ΔH为“-” 吸热反应：ΔH>0 或ΔH为“+”
从化学键的角度理解反应与能量变化的关系
以H2+Cl2=2HCl为例
表现 行式
放热反应
吸热反应
△H﹤0或△H为“—” △H﹥0或△H为“+”
形成 原因
与化 学键 强弱 的关
系
反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量
生成物释放的总能量 大于反应物吸收的总 能量
反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量
生成物释放的总能量 小于反应物吸收的总 能量
联系 键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越 小，物质能量越高，越不稳定。
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系
的化学方程式
H2H24822((15gg..88))++kkJJ1212//mmOO22oo((llgg))====HH22OO((gl))
△H=－ △H=－
3、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。
★书写热化学方程式的注意事项Байду номын сангаас
燃烧的热化学方程式正确的是 B
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ B. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b
kJ/mol
C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-4b kJ/mol

(2)若E1<E2，则生成物的总能量________(填“>” 、“<”或“＝”)反应物的总能量，为______(填 “吸热”或“放热”)反应。 【解析】 (1)化学反应不但要遵守质量守恒， 还遵守能量守恒，A、D项正确；并非只有氧化 还原反应才有能量的变化，B项错误；许多放 热反应都需要加热才能发生，如可燃物的燃烧 都需要点燃，C项错误。 【答案】 (1)AD (2)> 吸热
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专题1 化学反应与能量变化
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应中的热效应
第1课时 化学反应的焓变 反应热
课程标准导航 1.了解反应热、焓变的含义，知道放热反应和 吸热反应的概念。 2．理解化学反应过程中能量变化的原因。
新知初探自学导引
自主学习
一、化学反应的焓变 1．概念：在化学反应过程中，当反应物和 生成物具有__相__同__温__度__时，所__吸__收__或 _放__出___的热量称为化学反应的__反__应__热__。在 __恒__温__、__恒__压___的条件下，化学反应过程中 _吸__收__或__释__放___的热量称为反应的焓变。焓变 的符号__Δ_H__，单位__k_J_·_m_o_l_－_1_。
即时应用
2．已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ热量，断开1 mol Cl2中的化学键需要吸收 243 kJ能量，而形成1 mol HCl分子中的化学 键要释放431 kJ能量，试求1 mol H2与1 mol Cl2反应的能量变化。
解析：该反应的方程式为H2(g)＋ Cl2(g)===2HCl(g)，反应物所具有的键能总和 为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，生成物HCl键能 总和为2×431 kJ＝862 kJ；所以该反应为放热 反应，放出862 kJ－679 kJ＝183 kJ。 答案：见解析。

Kb =
C(NH4+) . C(OH-) C(NH3. H2O)
•
【交流与讨论】：
表3－3是实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度， 请填写表中空白，将你的结论与同学交流讨论.
1
0.1
1.77×10－5
1.80×10－5
0.421%
•
1.34%
电离平衡常数K的意义
能更好的表示弱电解质的相对强弱
表示之；
表示电解质电离的式子。
1、强电解质在溶液中全部电离，在电离方程式中以“＝”
2、弱电解质不能全部电离，在电离方程式中以“
”
表示之；
(选修原理P63)
3、多元弱酸分步电离，在书写电离方程式时要分步书写.
如： H2CO3
HCO3－
如：H3PO4
H2CO3
H＋＋CO32－；
H3PO4 HPO42—
H＋＋HCO3－、
C(H+) = C(CH3COO-) + • C(OH-)
练习：如何证明醋酸是弱酸？
步步高探究 P157
法一：0.01mol/L醋酸溶液的pH>2 法二：0.1mol/L盐酸和醋酸，导电能力弱的是醋酸 法三：将pH值均为2的盐酸、醋酸稀释相同的倍数(如100倍)， pH值变化小的是醋酸 法四：向pH值均为2的盐酸和醋酸溶液中分别加入固体NaCl、 NH4Ac，溶液pH值增大的是醋酸 法五：pH值、体积均相同的盐酸和醋酸，分别与等浓度的 NaOH溶液恰好反应时，消耗碱溶液多的是醋酸； 分别与足量的Zn粒反应时，产生气体多的是醋酸； 分别与少量且等量的NaHCO3固体反应时，平均速率 快的是醋酸 法六：0.1mol/L NaAc溶液的pH>7 • 法七：NaAc + HCl → HAc

例2
【思路点拨】 解答本题要注意以下三点： (1)燃烧热、中和热的含义。 (2)燃烧热、中和热热化学方程式的书写。 (3)热量与燃烧热之间的关系。
【解析】 H2SO4与Ba(OH)2溶液反应，不 仅生成了H2O还有BaSO4生成，因此A项放 出的热量比57.3 kJ×2还多，A项错误；辛烷 的燃烧热是指1 mol辛烷完全燃烧生成CO2气 体和液态水时放出的热量是5518 kJ，C、D 项均错误。
(1)根据盖斯定律的实质，分析给定反应与所 求反应物质与焓变关系。
(2)运用解题技能，将已知热化学方程式进行 变换、加减得到所要求的热化学方程式。
特别提醒：1.反应热数值与各物质的化学计 量数成正比，因此热化学方程式中各物质的 化学计量数改变时，其反应热数值需同时做 相同倍数的改变。
2．热化学方程式中的反应热是指反应按所 给形式完全进行时的反应热。
【答案】 A 【规律方法】 (1)该类题目属于信息给予题 。在解答该题时除了明确盖斯定律的应用规 律之外，还应提炼题中所给信息，如“胆矾 溶于水温度降低”说明该过程是吸热过程， 故ΔH＞0；“无水硫酸铜溶解为溶液时放热 Q2 kJ”说明固体溶解为放热反应。
(2)熟悉物质的气、液、固三态与反应热的关 系。
特别提醒：应用盖斯定律进行简单计算，关键 在于设计反应过程，同时要注意：
(1)当热化学方程式乘以或除以某数时，ΔH也 相应乘以或除以某数。
(2)当热化学方程式进行加减运算时，ΔH也同 样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符 号，即把ΔH看做一个整体进行运算。
(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时， 同样要把ΔH看做一个整体。
①煤 ②石油 ③太阳能 ④生物质能 ⑤ 氢能
A．①②③B．①②⑤ C．②③⑤D．③④⑤ 解析：选D。煤、石油均为化石燃料；太阳 能、氢能、生物质能则属于新能源，D项正 确。

苏教版选修4化学反应原理
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。—是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you

（2）减少CO，平衡＿正_向_移__动_ , C(co) __减__小____ ,
C(co2) ＿＿减＿小＿ ．
练习2、在密闭容器中进行下列反应 N2(g)+ 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 达到平衡后,加入N2 ,达到新平衡后, N2, H2的转化率将怎 么变化？
H2的转化率增大，N2的转化率减小
K c(CO2 ) 不移动
c(CO)
逆向移动 正向移动 不移动
结论：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
若m+n=p+q , 反应前后气体分子数变化 的反应： 增大压强，平衡往气体分子数减少的方向移动 减小压强，平衡往气体分子数增加的方向移动
若 m+n＝p+q ,反应前后气体分子数不变的反应
定量角度：平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消） 外界条件的变化。
练习1、在密闭容器中进行下列反应
CO2(g)+C(s)
2CO(g) △H﹥0
达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度 及平衡如何变化：
（1）增加CO2，平衡_正__向__移__动_，Ｃ(co) _增__大_____。 C(co2)____增__大____。
一、化学平衡的移动
1、概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平 衡状态的过程。
2、移动的原因：外界条件发生变化。
旧平衡 条件改变
v正≠v逆
一段时间后
3、移动的方向:
新平衡
①若V正＞V逆 ， 平衡向正反应方向移动。 ②若V正＜V逆 ， 平衡向逆反应方向移动。 ③若V正＝V逆 ， 平衡不移动。
V(逆)
’V (逆) V’ (正)= V’ (逆) V’ (正)

(2)Ag.Cu,Fe等金属(活性电极)作阳极时, 金属失电子
练习: 电解下列溶液后PH值减小的是( ) A. 氢碘酸 B. 硝酸 C. 硫酸钾 D. 氯化钾
弱)
想一想、做做看
[例]以石墨碳棒(惰性电极)为电极，请写出分别电解下列
溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方
程式。 (1)NaCl溶液:
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
阴极：2H++2e-=H2↑电(解2H2O 2H++2OH-)
(2)Cu总SO反4溶应液方:程式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
高中化学课件
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三.电解池的工作原 理及应用
氢
氧
气
气
阴
阳
极
极
—
+
电解 电解水 ：2 H2O
2 H2 ＋ O2
1.原理分析水的电解过程
(1)、纯水中有哪些微粒？
H+、OH-、H2O
H2O H+ + OH-
(2)、H2是怎H么+ 产→生H的2↑？O2又会O是H如-何→产O生2的↑？
2H++2e-=H2↑ 4OH--4e-=O2↑+2H2O 实质（发生还原反应） （发生氧化反应）
阳极：与电源正极相连的一极,物质在该极失去
电子,发生氧化反应,阴离子向阳极移动
活动与探究 CuCl2＝ Cu2++2Cl-
向氯化铜溶液中通入直流H电2O H+ + OH-
思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+H+阴离子：Cl- OH-