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第三章　 化学反应中的 物质变化 和 能量变化

第三章　 化学反应中的 物质变化 和 能量变化. 重要的氧化剂和还原剂. 离子反应的本质. 化学反应中的能量变化. 燃烧热和中和热. 第一节 　重要的 氧化剂 和 还原剂. 一、氧化还原反应基本概念. １、 特征 —— 化合价 有变化. ２、 本质 —— 有电子的 转移. 电子的 得失 和电子对的 偏移. ３、几对 关系. 还原剂 ：升、失、氧、氧. 氧化剂 ：降、得、还、还. ４、几个 原理. （１） 守恒 原理 （思考题）. （２）对立 统一 原理. 5 、氧化还原反应的 表示方法 —— 双线桥法和单线桥 法. 6 、 价态 律

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第三章　 化学反应中的 物质变化 和 能量变化

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Presentation Transcript

  1. 第三章　 化学反应中的物质变化和能量变化

  2. 重要的氧化剂和还原剂 离子反应的本质 化学反应中的能量变化 燃烧热和中和热

  3. 第一节　重要的氧化剂和还原剂 一、氧化还原反应基本概念 １、特征——化合价有变化 ２、本质——有电子的转移 电子的得失和电子对的偏移 ３、几对关系 还原剂：升、失、氧、氧 氧化剂：降、得、还、还 ４、几个原理 （１）守恒原理（思考题） （２）对立统一原理

  4. 5、氧化还原反应的 表示方法 ——双线桥法和单线桥法 6、价态律 高价氧化低价还，中间价态两边转 *1：最高价有氧化性，但不一定是强氧化性 *2：最低价有还原性，但不一定是强还原性 *3：中间价态体现什么性质，与另一反应物有关 *4：中间价态往往是以某一种性质为主 *5：注意某些由多种元素组成的复杂微粒

  5. 二、常见的氧化剂和还原剂 １、氧化剂 活泼的非金属单质： F2、Cl2、O2、Br2、I2、S 高价的氧化物： MnO2、CuO、Fe2O3、CO2 过氧化物： Na2O2、H2O2；*CH3COOOH 含氧酸： HNO3、浓H2SO4、HClO、HMnO4 盐： KMnO4、NaClO、KClO3；FeCl3、AgNO3

  6. 2、还原剂 活泼的金属单质： Na、Al、Zn、Fe 某些非金属单质： H2、C、Si 低价氧化物： CO、SO2、NO、FeO 无氧酸： HCl、HBr、HI、H2S 低价含氧酸： H2SO3 盐： Na2SO3、Na2S、KI；FeCl2、FeSO4 思考

  7. 三、氧化还原反应的重要规律 1、氧化还原反应发生的条件 ——以强制弱才反应？ 2、氧化性、还原性相对强弱的比较 *与得失电子的难易有关，与多少无关 （1）根据已有方程式比较： 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物 氧化剂>还原剂 还原剂>氧化剂

  8. （2）非金属单质氧化性的比较： A、根据周期表中的位置比较 同主族: F2>Cl2>Br2>I2 同周期: Si<P<S<Cl2 B、根据非金属活动性顺序比较 单质氧化性：F2>Cl2>O2>Br2>I2>S 原子氧化性: F>O>Cl>Br>I>S 离子还原性: F-<O2-<Cl-<Br-<I-<S2-

  9. （3）金属单质还原性的比较： A、根据周期表中的位置比较 同主族: Li<Na<K<Rb<Cs 同周期: Na>Mg>Al B、根据金属活动性顺序比较 单质还原性：K>…Fe> … H>Cu> … Ag 离子氧化性: K+< …Fe2+< …H+<Cu2+< <Ag+ Fe3+ 思考:Fe3++Cu==?

  10. 浓HNO3 浓H2SO4 Cl2 稀HNO3 Br2 HMnO4 > Fe3+ > SO2 > S I2 > > > Br- Mn2+ < Cl- Fe2+ > SO2 < S2- I- < < < （4）常见氧化剂和还原剂的相对强弱: 氧化性 还原性 思考1:判断下列反应能否发生: Br2+Fe2+—； I2+Fe2+—； I2+Fe— 思考2：与HNO3（NO3-+H+）不共存的离子有哪些？ 与Fe3+不共存的离子有哪些？

  11. 3、常见氧化性酸: 1、浓H2SO4 练习1:完成下列反应方程式（注意反应条件）: 浓H2SO4+C— 浓H2SO4+Cu— 稀H2SO4+Fe— 浓H2SO4+Fe— 思考2：为何浓、稀硫酸与铁反应时条件不同？ 哪些金属与哪些酸在什么条件下会钝化？

  12. 2、HNO3 练习1:完成下列反应方程式（注意反应条件）: 浓HNO3+C— 浓HNO3+Cu— 稀HNO3+Cu— 浓HNO3+Al— 稀HNO3+Al— 思考2：HNO3、浓H2SO4的强氧化性主要体现在哪些方面？ 思考3：向一定量的浓HNO3、浓H2SO4中分别加入足量的 Zn，分别可以产生什么气体？

  13. 课堂练习 P29 一、二 作业： P29 三、四

  14. 例题 1. 下列反应中，属于非氧化还原反应的是（ ） A. 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O B. 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O C. 3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O D. 3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl 2. (99全高）一定条件下，硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为：NH4NO3→HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 A、5∶3 B、5∶4 C、1∶1 D、3∶5

  15. 3、下列对于盐酸性质叙述中，正确的是 A、具有氧化性和酸性 B、具有还原性和酸性 C、具有酸性，氧化性和还原性 D、只有酸性，而无氧化性和还原性 4、下列变化，应加入还原剂才能实现的是 A、NH4+→NH3 B、C→CO C、SO2→S D、Cl2→Cl-

  16. 5、(98全高)高锰酸钾和氢溴酸溶液可发生下列反应：KMnO4+HBr→Br2+MnBr2+KBr+H2O，其中还原剂是____。若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是_____mol。5、(98全高)高锰酸钾和氢溴酸溶液可发生下列反应：KMnO4+HBr→Br2+MnBr2+KBr+H2O，其中还原剂是____。若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是_____mol。

  17. 练习1：100mL0.1mol/L的K2Cr2O7刚好与 30mL1mol/L的Na2SO3溶液完全反应，则Cr 元素在还原产物中的化合价为。 练习2：已知： 11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 则1molP能氧化molP 1molCuSO4能氧化molP 返回

  18. 练习1：标出下列反应中各元素得失电子的情况以及反应类型：练习1：标出下列反应中各元素得失电子的情况以及反应类型： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 练习2：标出下列反应中电子转移的方向和数目： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 返回

  19. 思考 1、将酸雨久置后pH会降低，危害性会增强，为什么？ 2、如何检验Na2SO3是否变质？ 3、Na2S溶液在空气中变质的离子方程式 4、食盐中碘元素的存在形式是什么？食用时应注意哪些问题？ 返回

  20. 已知： A+ + B = A + B+ B+ + C = B + C+ 判断下列反应能否进行 1、A+ + C = A + C+ 2、C+ + A = C + A+ 返回

  21. 第二节　离子反应的本质 一、离子反应的本质 离子间相互结合成新物质，使某些离子浓度减小 练习：下列物质在水溶液中能否发生离子反应？写出离子 方程式，指出离子浓度变化情况 CuSO4+BaCl2 Na2CO3+HCl NaOH+HCl BaCO3+HCl NaNO3+HCl 思考：1、为什么CuSO4和BaCl2可以反应？ 2、为什么NaNO3和HCl不能反应？

  22. 二、离子反应发生的条件 １、有固体析出 （1）由可溶物生成难溶物 （2）由微溶物生成难溶物 （3）由浓的可溶物生成微溶物 （4）由难溶物生成更难溶的物质 （5）由浓的易溶物生成溶解度相对较小的可溶物 共同点：生成溶解度相对较小的物质

  23. 常见物质的溶解性 1、酸：H2SiO3难溶，其它可溶 2、碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3·H2O可溶； Ca(OH)2微溶；其它难溶 3、盐：K+、Na+、NH4+、NO3-、AC-盐一般可溶 4、SO42-：Ba2+、Pb2+难溶；Ag+、Ca2+微溶；余可溶 5、Cl-：Ag+、Hg22+难溶；其余可溶 6、CO32-、SO32-、S2-、PO43-、HPO42-：一般难溶 7、 HCO32-、HSO32-、HS2-、H2PO4-：一般可溶 8、常见微溶物：Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3

  24. 2、有难电离物质生成 （1）弱酸 H2SO3>H3PO4>HNO2>HF>HCOOH>C6H5COOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>HCN>C6H5OH>HCO3->HAlO2 （2）弱碱：除KOH、NaOH、Ba(OH)2、 Ca(OH)2外的碱 （3）极少数盐：PbAc2、HgCl2 （4）水 （5）络离子：[Fe(SCN)n]3-n、[Ag(NH3)2]+

  25. 3、有挥发性物质生成 CO2、SO2、H2S、NH3、HCl、HNO3、HAc… 4、氧化还原型离子反应发生的条件 ——以强制弱才反应 5、双水解型离子反应发生的条件 ——水解相互促进，且生成难溶物和气体

  26. 小结： 1、离子反应的本质 2、复分解型离子反应的条件 练习1、 P33、一、二、三

  27. 练习2：写离子方程式 1、CO2通入石灰水 2、CO2通入消石灰 3、实验室制NH3 4、实验室制Cl2 5、Cu与浓H2SO4反应 6、Cu与浓HNO3反应 7、Ca(HCO3)2溶液与过量的NaOH 8、Ca(HCO3)2溶液与少量的NaOH

  28. 9、Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH 10、 Mg(HCO3)2溶液与少量的NaOH 11、FeBr2与过量Cl2 12、 FeBr2与少量Cl2 13、FeBr2与Cl21:1反应 14、FeI2与少量Cl2 15、AlCl3中逐滴加入NaOH至过量 16、NaAlO2中逐滴加入HCl至过量 17、Na2CO3中逐滴加入HCl至过量

  29. 第三节　化学反应中的能量变化 一、反应热 1、定义（P34） 化学反应中所放出或吸收的热量 *2、测量条件 一定压强下，敞开容器中的反应 3、测量仪器 量热器（见实验二） 4、符号——△H H——焓 △H——焓变（规定为焓的增量） 计算式： △H = H生成物– H反应物

  30. 5、单位——kJ/mol /mol——指每mol反应 不能脱离具体方程式讲反应热 6、反应热产生的原因 (1) 从化学反应的过程解释 旧键断裂：吸热 新键生成：放热 (2) 从反应前后体系总能量的变化解释 若：H反 > H生,放热, △H < 0 若：H反 < H生,吸热, △H > 0

  31. 二、影响反应热的因素 1、与温度、压强有关（了解） 2、与物质的状态有关 3、与反应物的用量有关 4、与反应条件（途径）无关 ——盖斯定律

  32. 三、热化学方程式 1、概念（P36） 2、注意事项 (1)、注明温度和压强 (2)、注明物质状态 (3)、注明反应热及单位 格式： ； △H=+/-QkJ/mol (4)、可以不写条件 (5)、系数的意义 ——物质的量

  33. 练习 1、1gCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出55.625kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 2、已知： C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1= - Q1kJ/mol 2C(s)+O2(g)=2CO(g); △H2= - Q2kJ/mol 写出CO燃烧的热化学方程式

  34. 第四节　燃烧热和中和热 一、燃烧热 (P40) 在101kPa时，1mol物质完全燃烧，生成稳定氧化物时所放出的热量. 1、研究条件： 101kPa 2、研究对象： 1mol可燃物 3、燃烧程度： 完全燃烧、生成稳定氧化物 4、单位： kJ/mol （可燃物） *燃烧热是物质的属性，与用量无关

  35. 二、中和热 (P42) 在稀溶液中，酸碱中和生成1mol水，这时的反应热就叫中和热。 1、研究条件： 稀溶液 2、研究对象： 酸碱中和，且生成1mol水 3、强酸与强碱的中和热相同 均为 –57.3kJ/mol 4、单位： kJ/mol （生成物水） *中和热与酸碱用量无关 但与酸碱的强弱有关

  36. 已知： 1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)= 1/2Na2SO4(aq)+H2O(l); △H1 = – Q1 kJ/mol HAc(aq)+NaOH(aq)= NaAc(aq)+H2O(l); △H2 = – Q2 kJ/mol HCl(aq)+NaOH(aq)= NaCl(aq)+H2O(l); △H3 = – Q3 kJ/mol 则Q1、Q2、Q3； △H1、 △H2、△H3之间的关系为， 。

  37. 三、使用化石燃料的利弊和新能源的开发 (P43) 1、化石燃料： 煤、石油、天然气 2、使用煤作燃料的缺点 有用的化工原料，应综合利用 产生SO2和烟尘会污染环境 固体燃料燃烧慢，热利用律低，且运输不便 不可再生，且储量有限 3、新能源 太阳能、风能、氢能、水能、核能；燃料电池

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