《化学反应原理》剖析及复习意见
化学组:林小兰
《化学反应原理》虽然是选修,但是在高考中属于必考的内容,无论是福建卷还是全国卷,都必然会涉及到化学反应原理,而且这部分的内容学生普遍感到偏难,因此如何复习好《化学反应原理》将是艰巨而意义重大的过程。这部分的内容可以分为三个部分:
一、化学反应与能量
热点1:盖斯定律、热化学方程式
热点2:反应历程能量图
热点3:电化学原理、金属的腐蚀和防护
二、化学反应速率和化学平衡
热点1:计算速率、平衡常数
热点2:速率、平衡图像和图表
热点3:分析表格、图像,阐述规律
三、电解质溶液
热点1:电离、水解平衡的影响因素
热点2:离子浓度的关系
考纲上对这三部分的内容都有很详细的分析:
一、化学反应与能量
(1)了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
(2)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
(3)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(4)了解热化学方程式的含义。
(5)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
(6)了解焓变与反应热的含义。了解△H=H(反应产物)- H(反应物)表达式的含义。
(7)理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
(8)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(9)理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
【例题1】(2015年全国课标I理综卷第28题)
已知反应2HI(g) == H2(g) + I2(g)的ΔH = +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
【启示】全国卷中关于热化学方程式的题型,不仅仅停留在书写热化学方程式上,更注重的考察热化学方程式的含义,尤其是对于两个公式ΔH=E(反应物能量总和)-E(生成物能量总和)和△H=H(反应产物总和)-H(反应物总和)的理解,在平时的训练和习题选择上要多加关注。
【例题2】(2014年全国课标Ⅱ理综卷)
13.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s) =CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3。则下列判断正确的是( )
A.△H2>△H3 B.△H1<△H3
C.△H1+△H3 =△H2 D.△H1+△H2 >△H3
【启示】关于ΔH大小的比较考察是新课程高考的重点,而盖斯定律的应用则是每一年高考的热点,而且全国的高考并不是仅仅停留在3个热化学方程式之间的盖斯定律的计算(如本例题),还可能涉及到4个热化学方程式之间的计算,因此在复习时应当对学生的分析能力和计算能力做更高的要求。
【例题3】(2015年全国课标Ⅰ理综卷)
28、(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2015年全国课标Ⅱ理综卷)
28、(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为______________。
(2)电解时发生反应的化学方程式为 ________________________________。
【启示】氧化还原反应是化学的基本原理之一,理清氧化还原反应中各个概念和相互关系是高考复习的重点也是难点,关于氧化还原反应的配平应当作为一个专题进行复习。
【例题4】(2015年全国课标Ⅰ理综卷)
11.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【启示】电化学原理的考察也是高考的热点之一,常涉及的考点主要有原电池基本原理(如本题),电解池电极反应原理与方程式的书写与往年福建省高考试题的难度基本相当,平常复习应作针对性的专题复习。
二、化学反应速率和化学平衡
(1)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
(2)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
(3)了解化学反应的可逆性。
(4)了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
(5)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。
(6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【例题1】(2015年全国课标Ⅰ理综卷)
(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g) H2(g) + I2(g),在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
① 根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________min-1
【启示】化学平衡常数的计算是常规考题,其重点是找准化学平衡状态,然后抓住关键数据代入列表中进行计算,即可得出结果。
利用新的概念来定义化学知识中的某一个量是全国高考卷的新趋势,在本题中就是利用一个新的数学表达式来重新表示与计算化学反应速率,学生应当及时理解并转化概念,将已有的知识与题设信息相联系来准确地进行解答。
三、电解质溶液
(1)了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
(2)了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
(3)了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
(4)了解水的电离,离子积常数。
(5)了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
(6)了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
(7)了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法。
(8)了解难溶电解质的溶解平衡。了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。
【启示】对于图像的分析和图像上数据的处理时解决平衡类图像题的关键。
【启示】应用溶液中的离子平衡原理,来解决不同题型的离子浓度问题,关键是要抓住溶液中的三大守恒原理,合理利用三大守恒式来灵活解题。
【启示】高考关于难溶电解质的沉淀溶解平衡不仅仅拘泥于平衡本身,更多的会将沉淀溶解平衡与初中的溶解度、溶解度曲线、分离提纯实验等相结合考察学生对知识的综合应用能力,难度较高。
复习原理内容应该把基础打扎实,基本的东西可按照原来福建省高考模式来进行复习,只是在评讲和选题时注意:
1.适当多参照各地高考模拟特别是近几年全国一卷区的模拟题,让学生做杂点。
2.加大计算强度、难度,鼓励学生平时要过好心理关。
3.在图像上做文章,学会看图、析图、画图、算图。
4. 要特别重视选修四的基础复习:不仅仅是为了这道大题,其它大题(如实验、无机综合、选做题)和选择题也考很多选修四的内容。每年的全国卷都在微调……
例如这些全国卷看起来不怎么考的东西,我们也不要掉以轻心:中和反应反应热的测定、影响化学反应速率的因素实验、酸碱中和反应实验及滴定曲线、沉淀的转化溶解等实验、盐桥的设计等等。