王俊金



一、化學能與熱能
1.高考要求:①了解化學反應中能量轉化的原因,能說出常見的能量轉化形式。②了解化學能與熱能的相瓦轉化。③了解吸熱反應、放熱反應等概念。①了解化學在解決能源危機中的重要作用。在高考題中常以選擇題的形式呈現,往往與熱化學方程式等聯系在一起考查,屬于容易題,高考中出現的幾率在30%左右。
2.概念辨析:①放熱反應,即有熱量放出的反應;吸熱反應,即有熱量吸收的反應。②一次能源,即直接從自然界中獲取的能源,如煤、石油、天然氣、太陽能、風能、地熱能、潮汐能等;二次能源,即一次能源經過加T、轉化得到的能源,如電能、汽油等。
注意:化學反應的吸熱或放熱可以從兩個角度來理解。①從化學反應的微觀實質來理解。斷開化學鍵需要吸收能量,形成化學鍵需要放出能量。所以一個化學反應中,形成新化學鍵放出的能量大于斷開舊化學鍵吸收的能量時,反應就會放出熱量,反之,反應就會吸收熱量。②從宏觀的能量守恒角度來理解。反應物和生成物的總能量的相對大小是不同的,化學反應的吸熱、放熱由反應前后反應物的總能量和生成物的總能量的差來決定(具體的圖示請參照新課標人教版教材必修2第33頁圖2—1)。
例1 已知反應X+Y=M+N為吸熱反應,下列有關此反應的說法中正確的是(
)。
A.X的能量一定低于M,Y的能量一定低于N
B.因為該反應為吸熱反應,故一定要加熱反應才能進行
L.斷開反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中的化學鍵所放出的能量
D.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量
吸熱反應中,反應物的總能量小于生成物的總能量,但不一定是X的能量小于M或Y的能量小于N,A項錯誤、D項正確。吸熱反應不一定需要加熱,B項錯誤。若從化合價角度分析,吸熱反應中,斷裂舊鍵時吸收的能量多,形成新鍵時放出的能量小,C項錯誤。本題選D。
二、化學能與電能
1.高考要求:①了解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池總反應。②了解常見化學電源的種類及其工作原理。在高考中通常以選擇題的形式為主,考試幾率超過50%,屬于基礎簡單的題日。與后續選修4《化學反應原理》中的電解池等知識綜合在一起的試題,往往具有一定的難度。
2.概念辨析:①原電池,即把化學能轉化為電能的裝置。②正極,即電子流入的極,電流流出的極;負極,即電子流出的極,電流流人的極。
3.知識技能落點:
(1)原電池的構成條件:①兩個活潑性不同的金屬電極(或金屬與非金屬導體)。②電解質溶液(或熔融的電解質)。③用導線連接兩極(或兩極直接接觸)形成閉合回路。④自發進行的氧化還原反應。
(2)電極名稱的判斷:①依據原電池兩極的材料。較活潑的金屬一般作負極(K、Ca、Na太活潑,小能作電極),較不活潑的金屬或可導電的非金屬(如石墨)等一般作正極。②根據電流方向或電子流向。外電路中電流由正極流向負極,電子則由負極經外電路流向正極。③根據內電路離子的遷移方向。陽離子流向正極,陰離子流向負極。④根據電極反應的類型和現象。負極,失去電子,發生氧化反應,電極本身消耗,質量減小。正極,得到電子,發生還原反應,常伴隨有金屬的析出或氣體的放出。
(4)設計簡單的原電池:根據電池反應找出負極材料,選擇正極和合理的電解質溶液。①負極一般為失去電子的較活潑金屬(即化合價升高的物質)。②正極為比負極不活潑的金屬或石墨等。③電解質溶液中應含有反應中得到電子的陽離子(即化合價降低的物質)。
(5)原電池原理的應用:①組成原電池,可以加快化學反應速率。如用粗鋅制氫氣的速率比用純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性順序。負極為較活潑金屬,正極為較不活潑金屬。
例2研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,使用時加入水即可放電。下列關于該電池的說法不正確的是(
)。
A.水既是氧化劑又是溶劑
B.放電時正極上有氫氣生成
C.放電時OH-向正極移動
D.總反應為2Li十2H20=2L10H+H2↑
三、化學反應的速率和限度
1.高考要求:①了解化學反應速率的概念、定量表示方法。②了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。③了解化學反應的可逆性。④了解化學平衡建立的過程。關于化學平衡的內容.在高考題中都是以選修內容的要求為主命題,單獨考查必修層次的題目較少,若出現必屬于容易題。2.概念辨析:①化學反應速率,即表示化學反應進行快慢的物理量。②催化劑,即能改變反應速率,其自身的化學性質和數量在反應前后均保持不變的物質。③可逆反應,即正、逆反應方向同時進行的化學反應。④化學平衡狀態,即在一定條件下,當一個可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時,反應物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態”,這就是這個反應所能達到的最大限度,我們稱為化學平衡狀態。