王俊金
一、化學(xué)能與熱能
1.高考要求:①了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說(shuō)出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。②了解化學(xué)能與熱能的相瓦轉(zhuǎn)化。③了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)等概念。①了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。在高考題中常以選擇題的形式呈現(xiàn),往往與熱化學(xué)方程式等聯(lián)系在一起考查,屬于容易題,高考中出現(xiàn)的幾率在30%左右。
2.概念辨析:①放熱反應(yīng),即有熱量放出的反應(yīng);吸熱反應(yīng),即有熱量吸收的反應(yīng)。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(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等;二次能源,即一次能源?jīng)過(guò)加T、轉(zhuǎn)化得到的能源,如電能、汽油等。
注意:化學(xué)反應(yīng)的吸熱或放熱可以從兩個(gè)角度來(lái)理解。①?gòu)幕瘜W(xué)反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)來(lái)理解。斷開化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵需要放出能量。所以一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,形成新化學(xué)鍵放出的能量大于斷開舊化學(xué)鍵吸收的能量時(shí),反應(yīng)就會(huì)放出熱量,反之,反應(yīng)就會(huì)吸收熱量。②從宏觀的能量守恒角度來(lái)理解。反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小是不同的,化學(xué)反應(yīng)的吸熱、放熱由反應(yīng)前后反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的差來(lái)決定(具體的圖示請(qǐng)參照新課標(biāo)人教版教材必修2第33頁(yè)圖2—1)。
例1 已知反應(yīng)X+Y=M+N為吸熱反應(yīng),下列有關(guān)此反應(yīng)的說(shuō)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?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng),故一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行
L.斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中的化學(xué)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(yīng)中,反應(yīng)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(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。吸熱反應(yīng)不一定需要加熱,B項(xiàng)錯(cuò)誤。若從化合價(jià)角度分析,吸熱反應(yīng)中,斷裂舊鍵時(shí)吸收的能量多,形成新鍵時(shí)放出的能量小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選D。
二、化學(xué)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(yīng)和電池總反應(yīng)。②了解常見化學(xué)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(guò)50%,屬于基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的題日。與后續(xù)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中的電解池等知識(shí)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。②正極,即電子流入的極,電流流出的極;負(fù)極,即電子流出的極,電流流人的極。
3.知識(shí)技能落點(diǎn):
(1)原電池的構(gòu)成條件:①兩個(gè)活潑性不同的金屬電極(或金屬與非金屬導(dǎo)體)。②電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))。③用導(dǎo)線連接兩極(或兩極直接接觸)形成閉合回路。④自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
(2)電極名稱的判斷:①依據(jù)原電池兩極的材料。較活潑的金屬一般作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,小能作電極),較不活潑的金屬或可導(dǎo)電的非金屬(如石墨)等一般作正極。②根據(jù)電流方向或電子流向。外電路中電流由正極流向負(fù)極,電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向。陽(yáng)離子流向正極,陰離子流向負(fù)極。④根據(jù)電極反應(yīng)的類型和現(xiàn)象。負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極本身消耗,質(zhì)量減小。正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),常伴隨有金屬的析出或氣體的放出。
(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池:根據(jù)電池反應(yīng)找出負(fù)極材料,選擇正極和合理的電解質(zhì)溶液。①負(fù)極一般為失去電子的較活潑金屬(即化合價(jià)升高的物質(zhì))。②正極為比負(fù)極不活潑的金屬或石墨等。③電解質(zhì)溶液中應(yīng)含有反應(yīng)中得到電子的陽(yáng)離子(即化合價(jià)降低的物質(zhì))。
(5)原電池原理的應(yīng)用:①組成原電池,可以加快化學(xué)反應(yīng)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(dòng)性順序。負(fù)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(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是(
)。
A.水既是氧化劑又是溶劑
B.放電時(shí)正極上有氫氣生成
C.放電時(shí)OH-向正極移動(dòng)
D.總反應(yīng)為2Li十2H20=2L10H+H2↑
三、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
1.高考要求:①了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、定量表示方法。②了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。③了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。④了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。關(guān)于化學(xué)平衡的內(nèi)容.在高考題中都是以選修內(nèi)容的要求為主命題,單獨(dú)考查必修層次的題目較少,若出現(xiàn)必屬于容易題。2.概念辨析:①化學(xué)反應(yīng)速率,即表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。②催化劑,即能改變反應(yīng)速率,其自身的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量在反應(yīng)前后均保持不變的物質(zhì)。③可逆反應(yīng),即正、逆反應(yīng)方向同時(shí)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。④化學(xué)平衡狀態(tài),即在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度,我們稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。