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第一章化学反应的热效应第一节第一节反应热反应热一、反应热一、反应热焓变焓变（一）反应热及其测定（一）反应热及其测定1、体系与环境被研究的物质系统称为2、反应热在等温条件下，化学反应体系向环境应热。释放或从环境吸收 的热量，称为化学反应的热效应，简称 反体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。3、实验探究：中和反应反应热的测定（1）测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的即利用公式：Qcmt（2）实验装置实验装置中各仪器安装如图。各部分仪器的作用玻璃搅拌器的作用是 使反应物混合均匀充分接触。隔热层的作用是 减少热量的散失。的温度。进行计算。温度变化和有关物质的 比热容 等来计算反应热。温度计的作用是测定反应前后 反应体系（3）实验步骤反应物温度测量(t1)：测量混合前 50 mL 0.50 molL两温度平均值，记录为起始温度 t1。酸碱1盐酸、50 mL 0.55 molL1氢氧化钠溶液的温度，取反应后体系温度测量(t2)：将液的最高温度溶液迅速混合，用 玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶，记录为终止温度 t2。平均值作为计算依据。重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其（4）实验数据处理设溶液的密度均为 1 gcm3，中和后溶液的比热容 c4.18 Jg11，根据实验数据计算出该反应放出的热量 Q（5）实验结论1.42kJ，则生成 1 mol H2O 时放出的热量为56.8kJ。大量实验测得，在 25 和 101 kPa 下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成放出57.3 kJ的热量。1 molH2O 时，12019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第1页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第1页（二）反应热与焓变1、内能内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。3、焓与焓变（1）焓(H)：是一个与内能有关的物理量。的热量称为该反应的焓变。常用单位 kJ/mol 或（2）焓变(H)：在恒压下，化学反应过程中 吸收或释放kJmol-1。（3）反应热与焓变的关系在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用H表示反应热。（4）焓变与吸热反应和放热反应的关系放热反应：反应体系向环境吸热反应：反应体系从环境中释放吸收能量，反应体系的焓减小增大，H 为负值，即H0。能量，反应体系的焓4、从微观角度理解反应热的实质以 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：由图可知：反应中能量变化化学键断裂或形成 1 mol 化学键的能量变化HHClClHCl结论吸收吸收放出436243431kJkJkJ断裂或形成化学键的总能量变化共吸收共放出679862kJkJ1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183 kJmol图示：化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示：（蒲公英语）22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第2页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第2页其中，E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量，反应热。上述反应过程表示该反应为E2表示生成物形成化学键放出的总热量，E1与 E2反应。的差值表示放热焓变计算公式：HE总(断键)E总(成键)二、热化学方程式二、热化学方程式1、定义：表明反应所释放或吸收物质的热量的化学方程式。变化，也表明了化学反应中的能量变化。2、意义：不仅表示化学反应中的实例：已知 25、101 kPa 下，热化学方程式为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)在 25、101 kPa，2 mol H23、热化学方程式的书写方法（1）热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其（2）标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指物质的量与 1 mol O2H571.6 kJmol1，其表示。完全反应生成 2 mol 液态水 时放出的热量是 571.6 kJ，可以是整数或分数。不用标明反应条件（如“加25、101 kPa热”“高温”“催化剂”等）。（3）标注各物质 聚集状态固体。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体 用“g”，液体用“l”，用“s”，溶液 用“aq”。正负。化学方程式后面空一格标注H，若为放热反应，H 为“”；若为吸热反应，（4）标注H 的H 为“”。（5）计算H 的数值。根据化学方程式中的 化学计量数 计算写出H 的数值。H 单位是kJmol1。4、H 的单位中“mol1”的含义对一个化学反应，H 的单位中“mol1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此H 必须与化学方程式一一对应。三、燃烧热三、燃烧热1、概念：在 101 kPa 时，12、单位：kJmol1或 kJ/molmol 纯物质完全燃烧生成。指定产物 时所放出的热量。3、意义：甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1，或H甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和890.3 kJmol1，它表示 25、101 kPa 时，1mol2 mol H2O(l)时放出 890.3 kJ 的热量。4、热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧燃物要完全燃烧且生成1H2(g)O2(g)=H2O(l)2指定产物。例如：11 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可H285.8 kJmol32019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第3页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第3页5、燃烧热的热化学方程式是否正误“一看”可燃物的化学计量数是否为 1。“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。“三看”H 是否为“”及单位是否正确。第二节第二节反应热的热计算反应热的热计算一、盖斯定律一、盖斯定律1、盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步 完成的，其反应热是 相同 的。换句途径无关。话说，化学反应的反应热只与反应体系的 始态 和 终态2、盖斯定律的计算方法有关，而与反应的（1）“虚拟路径”法：若反应物 A 变为生成物 D，可以有两个途径。由 A 直接变成 D，反应热为H；由 A 经过 B 变成 C，再由 C 变成 D，每步的反应热分别为H1、H2、H3。如图所示：则有HH1H2H3。加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。（2）加合法：加合法就是运用所给热化学方程式通过1例：根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出 C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H。2：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol11：CO(g)O2(g)=CO2(g)2H2283.0 kJmol1反应 C(s)O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下：则HH1H2110.5kJmol1。二、反应热的计算二、反应热的计算1、根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，42019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第4页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第4页aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)an(A)n则Aabn(B)nBbcn(C)nn(D)CcdH|H|QnDdQ|H|键能总和。2、根据反应物、生成物的键能计算H反应物的键能总和生成物的3、根据物质的燃烧热数值计算Q(放)n(可燃物)|H(燃烧热)|。4、根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其H5、H 大小比较时注意事项（1）吸热反应的H 为“”，放热反应的H 为“”，所以 吸热反应 的H 一定大于 放热反应 的H。（2）放热反应的H 为“”，所以放热越多，H 越小。相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其H。52019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第5页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第5页第二章第二章化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡第一节第一节化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率：定量描述化学反应快慢程度的物理量。增加来表示。2、表示方法：用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的（1）表达式：V=c/t（2）单位：mol/(Lmin)或 mol/(Ls)3、化学反应速率的测定（1）测定原理：利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度（2）测定方法直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。相关的可观测量进行测定。科学仪器测定：在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。4、化学反应速率的计算（1）公式法：vcntVtc反应物tcv(生成物)生成物tcAtcBt颜色变化和显色物v(反应物)（2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。对于一个化学反应：mAnB=cDt，AmvBnvCpvDq。pCqD，v(A)，v(B)，v(C)cCt，v(D)v且有：（3）“三段式”法求解化学反应速率计算题的一般步骤：写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；先根据已知条件列方程计算：反应：起始浓度/molL1：mA(g)nB(g)ax pC(g)cpxmcpxmbnxmnxbm转化浓度/molL1：某时刻(t s)浓度/molL1：ax12019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第6页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第6页再利用化学反应速率的定义式求算：xv(A)molL1s1；tnxv(B)molL1s1；mtpxv(C)molL1s1。mt计算中注意以下量的关系。对反应物：转化率ccc(起始)c(转化)转化起始100%。c(某时刻)；对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻)；二、影响化学反应速率的因素1、实验：定性探究影响化学反应速率的外界因素实验原理：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O影响因素实验步骤实验现象催化剂2H2O2=2H2OO2实验结论浓度均出现 浑浊，但后者 出现浑浊更快增大浓度，化学反应速率 增大混合后均出现 浑浊温度70 热水一组浊，但首先出现浑升高温度，化学反应速率增大催化剂前者 无明显现象，后者 出现大量气泡催化剂能 加快学反应速率化2、实验：反应速率的定量测定和比较（蒲公英语）加入试剂反应时间反应速率实验结论22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第7页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第7页(填“长”或“短”)40 mL 1 molL1硫酸40 mL 4 molL1硫酸(填“快”或“慢”)慢快4 molL1硫酸与锌反应比 1 molL1长短硫酸与锌反应的速率快。3、影响化学反应速率的其他因素（1）浓度：底物浓度越大，化学反应速率（2）温度：当其他条件相同时，越快。降低温度反应速率减小。升高温度 反应速率增大，（3）催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。（4）压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成压强，气体体积 缩小，浓度增大。增大；减小压强，反应速率减反比，其他条件不变时，增大对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强，反应速率小。三、活化能1、有效碰撞：能够发生化学反应发生化学反应有效碰撞的碰撞。的碰撞。的分子。平均能量之差。2、无效碰撞：不能够3、活化分子：能够发生4、活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图活化能越小，普通分子就越容易变成 活化分子。如图所示：反应的活化能是 E1，反应热是 E1E2。6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释（1）浓度：反应物浓度增大单位体积内活化分子数速率增大；反之，反应速率减小。增多单位时间内有增多单位时间内有效碰撞的次数 增加 反应（2）压强：增大压强气体体积缩小反应物浓度增大单位体积内活化分子数效碰撞的次数增加反应速率增大；反之，反应速率增大减小。（3）温度：升高温度活化分子的百分数大；反之，反应速率减小。单位时间内有效碰撞的次数增加 反应速率 增（4）催化剂：使用催化剂改变了反应的历程(如上图)，反应的活化能降低活化分子的百分数 增大32019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第8页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第8页单位时间内有效碰撞的几率增加反应速率加快。第二节第二节化学平衡化学平衡一、化学平衡状态一、化学平衡状态1、可逆反应：在相同条件下，既能向2、化学平衡状态的建立（1）如图 1 所示，N2与 H2随着反应的进行，其浓度逐渐大，v逆逐渐增大减小，v正逐渐减小，而 c(NH3)逐渐 增正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正v逆，反应达到平衡。（1）如图2 所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐v正逐渐增大减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)逐渐 增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正v逆，反应达到平衡。3、化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。二、化学平衡常数二、化学平衡常数1、化学平衡状态时浓度数据分析分析课本表 21：457.6 时反应体系 H2(g)I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律：（1）无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，只要温度一定，（2）无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，cc2HIH2cI2的值近似相等。cc2HIH2cI2的值也近似相等。与反应物 浓2、化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。浓度幂之积3、浓度商与化学平衡常数的表达式（1）浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在任意时刻的度商，常用QcpCcqD表示，即 QmcAcnB。cpCcqDcmAcnB称为 浓cpCcqD（2）化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，KmcAcnB（3）Q 与 K 关系：当反应中有关物质的浓度商三、影响化学平衡的因素三、影响化学平衡的因素1、浓度对化学平衡移动的影响等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。42019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第9页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第9页实验原理Fe33SCN Fe(SCN)3(红色)实验操作现象与结论b 溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动发生 Fe2Fe3=3Fe2，Fe3浓度减小，Qc 溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动理论解释ccFeSCN3Fe3c3SCNc(SCN)增大，Qc增大，QK，平衡逆向cFeSCN3Fe3c3SCN移动减小，QK，平衡正向移动2、化学平衡移动：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果原来的平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着平衡状态达到新的平衡状态的过程。改变浓度、压强、温度等反应条件改变，直至达到新的平衡状态。这种由 原有的3、化学平衡移动方向的判断当 QK 时：反应处于当 QK 时：反应向当 QK 时：反应向平衡状态，v正v逆；正反应方向逆反应方向进行，v正v逆；进行，v正v逆。4、压强变化对化学平衡移动的影响实验原理2NO2红棕色N2O4无色实验步骤活塞处处，压强增大实验现象混合气体的颜色先 变深 又逐渐 变浅活塞处处，压强减小混合气体的颜色先 变浅 又逐渐 变深活塞往里推，体积减小，压强增大，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明 c(NO2)实验结论减小，平衡向正反应方向移动。减小，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，活塞往外拉，体积增大，压强说明 c(NO2)增大，平衡向 逆反应5、温度对化学平衡移动的影响方向移动52019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第10页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第10页实验原理2NO2红棕色gN2O4gH56.9 kJmol1无色实验步骤实验现象实验结论热水中混合气体颜色混合气体受热颜色加深加深；冰水中混合气体颜色增大，即平衡向减小变浅方向移动；，说明 NO2浓度变浅逆反应混合气体被冷却时颜色，说明 NO2浓度，即平衡向 正反应 方向移动减弱这种6、勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够改变的方向移动。7、化学平衡图像的类型及特点（1）速率时间图像(vt 图像).正反应速率突变，逆反应速率渐变，v正v逆，说明是增大了衡正向移动。正向反应物的浓度，使正反应速率突变，且平.v正、v逆都是突然减小的，v正v逆，平衡总体积增大的反应，改变的条件是移动，说明该反应的正反应可能是或减小压强。没有发生放热反应或气体降低温度.v正、v逆都是突然增大的，并且 v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡了催化剂移动，可能是使用，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强所致。（2）百分含量时间温度图像.T2T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是减小放热反应。增大的反应。催化剂；.p2p1，压强增大，A(反应物)的转化率.生成物 C 的百分含量不变，说明正反应是气体总体积，说明平衡不发生 移动，但反应速率 ab，故 a 可能使用了若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a 也可能是增大了压强。62019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第11页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第11页第三节第三节化学反应的方向化学反应的方向1、自发过程和自发反应的比较自发过程含义在一定条件下，不用借助外力进行的过程。具有，就能自发自发反应在给定的条件下，可以度的化学反应。自发进行到显著程特征举例应用方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定。钢铁生锈原电池。H2和 O2。不能自发进行高山流水，自由落体，冰雪融化可被用来完成有用功。如 H2燃烧可设计成非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为2 2、化学反应进行方向的判据、化学反应进行方向的判据（1）焓变与反应的方向放热反应过程中体系能量的方向，这就是焓判据降低。，因此具有自发 进行的倾向，科学家提出用焓变来判断反应进行多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)（2）熵变与反应的方向体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。熵值不同。熵变来判断反应H109.8 kJmol1。同一物质的熵值：S(g)S(l)S(s)，同一条件下，不同物质的（3）熵判据：体系有自发地向混乱度进行的方向。3、自由能与化学反应的方向（1）自由能：符号为G，单位为 kJmol1。增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用（2）自由能变化与焓变、熵变的关系：GHTS。G 不仅与（3）反应方向与自由能的关系当G0 时，反应当G0 时，反应当G0 时，反应能自发进行处于平衡状态不能自发进行；。焓变有关，还与温度有关。第四节第四节化学反应的调控化学反应的调控1、合成氨反应的特点合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知 298 K 时：H92.4 kJmol1，S198.2 Jmol1K1。（1）自发性：常温(298 K)下，HTS0，能自发进行。72019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第12页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第12页（2）可逆性：反应为可逆反应。缩小的反应。（3）体积变化(熵变)：S0，正反应是气体体积（4）焓变：Hb。H2的速率。Cu，从而形成 Cu（3）设计原电池例如：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2化合价升高的物质活泼性较弱的物质化合价降低的物质负极：Cu正极：C电解质溶液：FeCl3示意图一、化学电源概述1、化学电源的分类（1）一次电池：也叫做（2）二次电池：又称干电池可充电燃料，放电后不可再充电。一次电池电池或蓄电池，放电后可以和氧化剂再充电使活性物质获得再生。（3）燃料电池：连续地将的化学能直接转化为电能的化学电源。（蒲公英语）22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第15页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第15页2、判断电池优劣的主要标准（1）比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位是(Wh)kg1或(Wh)L1。1（2）比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位是 Wkg或 WL1。（3）电池可储存时间的长短。3、化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有大量的重的污染。废弃电池重金属、酸和碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严要进行回收利用。4、化学电源的发展方向小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐。如5、一次电池：锌锰干电池普通锌锰干电池碱性锌锰干电池镍氢电池、锂离子电池等。示意图负极：构造正极：锌石墨棒氯化铵和氯化锌负极反应物：正极反应物：电解质溶液：锌粉二氧化锰氢氧化钾电解质溶液：负极：Zn2e 2NH4=Zn(NH3)222H工作原理正极：2MnO22H2e=2MnO(OH)负极：Zn2OH 2e=Zn(OH)2正极：2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH总反应：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnO(OH)总反应：Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)26 6、二次电池：铅蓄电池、二次电池：铅蓄电池PbPbO22H2SO4（1）负极是Pb2PbSO42H2O，正极是PbO2，电解质溶液是H2SO4溶液。（2）放电反应原理负极反应式是 PbSO242e=PbSO4；正极反应式是 PbO24HSO242e=PbSO42H2O；放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。（3）充电反应原理32019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第16页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第16页阴极(还原反应)反应式是：PbSO42e=Pb SO24；阳极(氧化反应)反应式是：PbSO42H2O2e=PbO24HSO24充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极接正极”。7 7、二次电池：、二次电池：锂离子电池正极；负极相连。口诀：口诀：“负极接负极，相连，负极与直流电源电极负极正极总反应电极反应嵌锂石墨(LixCy)：钴酸锂(LiCoO2)：LixCyxe=xLiCyLi1xCoO2xLixe=LiCoO2LiCoO2CyLixCyLi1xCoO28、氢氧燃料电池是一种清洁高效的燃料电池（1）基本构造（2）工作原理酸性电解质(H2SO4)负极反应正极反应总反应2H24e=4HO24e4H=2H2O碱性电解质(KOH)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O（3）燃料电池电极的书写如：CH4碱性(KOH 溶液)燃料电池负极反应式书写方法：第一步确定生成物H2OO2CH4 KOHCO2 CO23H2O故 CH4的最终产物为 CO23和 H2O；42019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第17页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第17页第二步第三步第四步确定价态变化及电子转移：CH48e CO23H2O；44依据电解质性质，用 OH使电荷守恒：CH48e10OHCO23H2O；最后据氢原子守恒配平 H2O 的化学计量数：CH48e10OH=CO237H2O。第二节第二节一、电解原理一、电解原理1、实验探究：电解 CuCl2溶液电解质电解质电解装置存在微粒通电前微粒运动微粒运动电解过程分析通电后电解反应阴极：实验现象电极反应Cu2、HCu2、Cl、H、OH自由移动移向阴极，Cl、OH移向阳极阴极：Cu22e=Cu阳极：2Cl 2e=Cl2CuCl2=CuCl2覆盖一层红色固体闻到刺激性的气味蓝色；电解阳极：有气泡放出；湿润的淀粉碘化钾试纸变为2、电解和电解池（1）电解：使电流通过（2）电解池：将电能电解质溶液转化为(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起的装置(也称电解槽)。闭合回路。氧化还原反应的过程。化学能（3）电解池的构成条件：直流电源；两个电极；电解质溶液或熔融电解质；形成3、电解原理（1）电极反应类型：阳极（2）电子流向：电源（3）电流方向：电源负正氧化极极阴阴阳反应；阴极极；极；阳阴阳还原反应。正负极。极。极电源极电源极。（4）离子流向：阳离子极；阴离子二、电解原理的应用二、电解原理的应用52019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第18页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第18页1、电解饱和食盐水的原理（1）通电前：溶液中的离子是Na、Cl、H、OHCl、OH。（2）通电后：移向阳极的离子是（3）阳极：2Cl2e=Cl2(氧化，Cl 比 OH 容易失去电子，被氧化成氯气。反应)。Na容易得到电子，被还原成氢气。其中 H是由水电（4）移向阴极的离子是 Na、H，H比离产生的。（5）阴极：2H2O2e=H22OH(还原反应)。（6）总反应：化学方程式为 2NaCl2H2O=H2Cl22NaOH；离子方程式为 2Cl 2H2O=H2Cl22OH。电解电解2、氯碱工业生产流程（1）阳离子交换膜电解槽（2）阳离子交换膜的作用：只允许可以防止阴极产生的氢气Na等阳离子通过，不允许氯气Cl、OH等阴离子及气体分子通过，与阳极产生的混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。3、氯碱工业产品及其应用（1）氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂。造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金（2）电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、属冶炼等领域中广泛应用。4、电镀与电解精炼62019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第19页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第19页装置精炼电镀阳极材料阴极材料阳极反应阴极反应溶液变化镀层金属 Cu镀件金属 FeCu2e=Cu2Cu22e=Cu粗铜(含锌、银、金纯铜等杂质)Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2等Cu22e=Cu硫酸铜溶液浓度保持不变Cu2浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥5、电冶金（1）金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。如 Mnne=M。（2）电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式：阳极：2Cl 2e=Cl2；阴极：2Na2e=2Na；总反应：2NaCl(熔融)=2NaCl2。电解第三节第三节一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀1、金属的腐蚀（1）概念：金属或合金与周围的子失去金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护气体或液体 发生氧化氧化还原 反应而引起损耗的现象。其实质是金属原电子变为阳离子，金属发生气体或液体反应。（2）根据与金属接触的不同，金属腐蚀可分为两类：O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如温度升高而加快。72019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第20页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第20页电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。2、钢铁的电化学腐蚀类别项目析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件负极正极总反应后续反应联系水膜酸性较强Fe2e=Fe22H 2e=H2水膜酸性很弱或呈中性O24e2H2O=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2最终生成铁锈(主要成分为 Fe2O3xH2O)，反应如下：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍3、实验探究：电化学腐蚀实验操作实验现象实验解释导管中液面上升装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀Zn 与 CuSO4反应生成 Cu，Zn、Cu 和稀盐试管中产生气泡的速率快酸构成原电池快，形成电化学腐蚀，速率更二、金属的防护1、改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的合金。如普通钢加入。镍、铬制成不锈钢，钛 合生物相容性2、在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，在钢铁82019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第21页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第21页制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等；电镀锌、锡、铬、镍等，利用化学方法、离子注入表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的 钝化膜。法、3、电化学保护法金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池腐蚀，如果能使被保护的金属成为（1）牺牲阳极法阴极负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被，就不易被腐蚀。原理：原电池原理要求：被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。实例 实验 4-4-1：如图装置反应一段时间后，往 Fe 电极区滴入 2 滴黄色 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，观察实验现象。已知 Fe2与Fe(CN)63反应生成带有特征蓝色的 KFeFe(CN)6沉淀。实验装置现象有关反应结论电流表指针偏转阳极(负极区)Zn 溶解Zn2e=Zn2溶液中不含Fe2阴极(正极区)有气泡产生，无蓝色沉淀生成2H2e=H2，铁作正极未被腐蚀实例 实验 4-4-2：培养皿中放入含有 NaCl 的琼脂，并注入 56 滴酚酞和 K3Fe(CN)6溶液，取两个 23 cm 的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入 a，缠有铜丝的铁钉放入 b。实验装置现象铁钉周围变红铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红92019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第22页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第22页结论铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀（2）外加电流法原理：电解池原理要求：被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连。负极。应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的102019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第23页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第23页第三章第三章水溶液中的离子反应与平衡水溶液中的离子反应与平衡第一节第一节 电离平衡电离平衡一、强电解质和弱电解质一、强电解质和弱电解质1、电解质：在水溶液中或2、非电解质：在水溶液中和3、强电解质和弱电解质（1）实验探究盐酸和醋酸的电离程度酸pH导电能力与镁条反应的现象实验结论0.1 molL1盐酸熔融状态下熔融状态下能导电的化合物。均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。0.1 molL1醋酸较较小强较快更大较较大弱较慢产生无色气泡实验表明盐酸中 c(H)产生无色气泡，说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度（2）强电解质与弱电解质的比较强电解质概念电解质在溶液中的存在形式化合物类型在水溶液中能全部电离的电解质在水溶液中只能弱电解质部分 电离的电解质只有阴、阳离子既有阴、阳离子，又有电解质共价化合物分子离子化合物、部分共价化合物多数盐(包括难溶性盐)；弱酸弱碱，如 CH3COOH、HClO 等；，如 NH3H2O 等；实例强酸强碱，如 HCl、H2SO4等；，如 KOH、Ba(OH)2等水二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡1、电离平衡状态（1）概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子分子的速率电离成离子的速率与离子结合成弱电解质相等，溶液中各分子和离子的 浓度 都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。（2）建立过程12019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第24页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第24页2、电离方程式的书写（1）强电解质：完全电离，在写电离方程式时，用“=”。（2）弱电解质：部分电离，在写电离方程式时，用“”。3、电离平衡的影响因素（1）温度：弱电解质的电离一般是增大。越小，电吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动，电离程度（2）浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率离程度越大。（3）同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小。电离方向移动。（4）化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向三、电离平衡常数1、概念：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，简称电离常数，用 K 表示。各种离子浓度的2、电离平衡常数的表示方法ABABKcAccBAB3、弱电解质的电离能力。一定温度下，K 值越大，弱电解质的电离程度越 大4电离常数的影响因素(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数 不同(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与常数随温度升高而增大。（蒲公英语）温度，酸(或碱)性越强。，说明电离常数首先由物质的有关，由于电离为吸热本性所决定。过程，所以电离平衡5、电离常数的计算三段式法例：25 a molL1的 CH3COOHCH3COOH CH3COOH起始浓度/molL变化浓度/molL平衡浓度/molL则 Kac111：axaxx2x2ax a0 xx0 xxCH3COOcHcCH3COOH6、实验探究：CH3COOH 与 H2CO3酸性强弱比较实验操作22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第25页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第25页实验现象实验结论Ka大小比较7、镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应有气泡产生CH3COOH 酸性大于碳酸Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)比较项目宏观辨识盐酸是强酸，完全微观探析电离，醋酸是弱酸，部分 电反应初期盐酸的反应速率比醋酸大离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的 c(H)较大，因而反应速率 较大反应过程中盐酸的反应速率始终比醋酸酸的反应速率减小反应速率减小大，盐醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡 正向移动，消耗的氢离子能及时段时间速率变化不明显镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离补充，所以一明显，醋酸的不明显最终二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终相同，二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎因而产生的 H2的量几乎相同。两种酸都几乎消都变为 0耗完全，反应停止，因而反应速率几乎第二节第二节水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pHpH一、