课件64张PPT。第2章 化学键 化学反应与能量
第1节 化学键与化学反应
第1课时 化学键与化学反应中的物质变化1.了解化学键的含义，认识离子键、共价键的形成过程与形成条件。
2.了解化学键类型与物质构成的关系，以某一化学反应为背景，学习化学键，从而更好地认识物质构成和化学反应的本质。
3.使学生初步学会从分子、原子的微观角度认识化学变化的实质，培养学生善于思考、勤学好问、勇于探索的优秀品质。一、化学键与物质变化
1.化学键的含义:_____原子间的___相互作用。
2.化学变化的实质:_________断裂和_________形成。
3.化学键的分类:化学键包括_______和_______等。 相邻强旧化学键新化学键离子键共价键二、化学键的类型
1．共价键:
(1)定义:_____间通过_________形成的化学键。
(2)构成微粒:_____。
(3)作用实质:共用电子①。原子共用电子原子(4)形成过程:
(5)共价键实例:在H2分子中存在氢氢键；在Cl2分子中存在___
_____；在CH4分子中存在_______；在CO2分子中存在_______。氯氯键碳氢键碳氧键2．离子键:
(1)定义:___________之间通过_____作用形成的化学键。
(2)成键微粒:___________。
(3)作用实质:_____作用。阴、阳离子静电阴、阳离子静电(4)形成过程②:
(5)离子键的实例:在KCl晶体中K＋与Cl－之间存在离子键；在MgCl2晶体中Mg2+和Cl－之间存在离子键；CaO晶体中Ca2+和O2－之间存在离子键。 三、化学键与物质构成以及物质性质之间的关系
1.化学键与物质构成:
(1)离子化合物:
①定义:含有_______的化合物。
②物质类别:一般包括活泼金属的氧化物、强碱及大多数盐等。离子键(2)共价化合物:
①定义:只含_______的化合物。
②物质类别:一般包括非金属的氧化物、氢化物、强酸等。
根据定义判断以下物质:NaNO3、H2O、HNO3、CaO、SO2、H2S、
Ca(OH)2中:
属于离子化合物的是___________________；
属于共价化合物的是__________________。共价键NaNO3、CaO、Ca(OH)2H2O、SO2、H2S、HNO32.化学键与物质性质之间的关系:
(1)化学键与熔沸点之间的关系:
①有些物质熔化时，需要破坏化学键，消耗较多的能量，所以
它们的熔沸点_____，如金刚石、二氧化硅等。
②有些物质熔化时，不需要破坏分子中的化学键，消耗较少能
量，所以它们的熔点_____，如氧气、氮气、一氧化碳等。
(2)化学键与物质的稳定性的关系:
有些物质中的化学键很强，很难破坏，化学性质很_____，如
氮气等。很高较低稳定【思考辨析】
1.判断正误:
(1)只要是原子间形成的相互作用一定是化学键。( )
分析:只有相邻原子间的强相互作用才是化学键，若原子间的
作用力较弱，也不能称之为化学键。
(2)氯化氢中存在共价键。( )
分析:氢原子和氯原子之间通过共用电子形成化学键，即共价
键。×√(3)NaOH中存在共价键，所以NaOH是共价化合物。( )
分析:在NaOH中不只存在共价键，还存在Na+和OH-之间的离子
键，所以NaOH是离子化合物。
(4)离子化合物是只含有离子键的化合物。( )
分析:离子化合物是含有离子键的化合物，但在离子化合物中
也可能会含有共价键。××2.问题思考:
(1)任何物质的分子中都存在化学键吗？试举例说明。
分析:不一定。并非所有的物质中都有化学键，如稀有气体是单原子分子，无化学键。
(2)“非金属元素原子间只能形成共价键”，这种说法是否正确？为什么？
分析:不正确。非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。【知识链接】
①共用电子:
得失电子能力差不多的元素相遇，它们不能直接进行电子的得失。两种元素的原子相互作用的结果是双方各以最外层一个电子或多个电子形成共用电子，为两原子共用，在两个原子核外的空间运动，从而使双方都达到稳定结构。
②离子键的形成:
带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时, 表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。 一、离子键与共价键的比较以及物质类别间的关系
1.离子键与共价键的比较:2.物质类型与化学键类型的关系:
(1)离子化合物中一定有离子键，也可能有共价键，如NH4Cl。
(2)共价化合物中只有共价键，没有离子键。
(3)稀有气体是单原子分子，不含化学键；两个非金属原子之间一定形成共价键。
(4)离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外)；共价化合物中一般只含非金属元素，但只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如(NH4)2SO4等；含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如 AlCl3等。【学而后思】
(1)存在化学键的物质一定是化合物吗？举例说明。
提示:不一定。例如氢气分子中存在氢氢键，但是氢气是单质。
(2)含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？
提示:不一定。离子化合物NaOH中既有共价键也有离子键。二、离子化合物和共价化合物的比较和判断方法
1.离子化合物和共价化合物的比较:2.离子化合物和共价化合物的判断方法:【学而后思】
(1)若一种物质中既有离子键，也有共价键，这种物质是共价化合物还是离子化合物？
提示:若一种物质中既有离子键，也有共价键，则由离子化合物的定义可知，这种物质属于离子化合物。
(2)若一种物质中只由非金属元素组成，则这种物质一定是共价化合物吗？
提示:不一定。只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如(NH4)2SO4等。三、电子式的书写及应用
1.电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最
外层电子的式子。
2.常见几种电子式书写情况总结:
(1)原子、单原子阳离子、单原子阴离子:
①原子的电子式
把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围。例如，②单原子阳离子
金属原子在形成阳离子时，最外层电子已经失去，但电子式仅画出最外层电子，所以在画阳离子的电子式时，就不再画出原最外层电子，但离子所带的电荷数应在元素符号右上角标出，所以金属阳离子的电子式即为离子符号。例如:钠离子的电子式为Na+，镁离子的电子式为Mg2+，氢离子也与它们类似，表示为H+。③单原子阴离子
一般非金属原子在形成阴离子时，得到电子，使最外层达到稳定结构，这些电子都应画出，并将符号用“［］”括上，右上角标出所带的电荷数，电荷的表示方法同离子符号。例如，(2)原子团(阳离子、阴离子):
①多原子形成的阳离子
把离子内部的共价键用共用电子对的方式表示出来，然后用
“［］”括起来，右上角标出该离子所带的正电荷数。例如，
铵根离子:
②多原子形成的阴离子
方法同多原子形成的阳离子的写法，唯一不同点是在右上角标
出该离子所带的负电荷数。例如，氢氧根离子:(3)化合物(离子化合物、共价化合物):
①离子化合物
先根据离子电子式的书写方法，分别画出阴、阳离子的电子
式，然后让阴、阳离子间隔排列，注意相同离子不能合并。例
如，NaCl、MgCl2、Na2O的电子式分别为②共价化合物
共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的。书写时将共
用电子对画在两原子之间，每个原子的最外层未成键电子也应
画出。例如，3.电子式的应用——用电子式表示化合物的形成过程:
(1)离子化合物的形成过程:
形成用“→”表示，形成之前为原子的电子式并用弯箭头表示
电子得失，形成之后为离子化合物的电子式。例如，NaCl的形
成过程为
MgCl2的形成过程为(2)共价化合物的形成过程:
表示方法与离子化合物基本相同，不同的是因没有电子得失，
所以不要再画弯箭头，并且“ ”之后为共价化合物的电
子式。例如，HCl的形成过程为【学而后思】
(1)下列电子式的书写是否正确？若错误，原因是什么？提示:A、B不正确，错误原因是化合物类型判断错误，NaCl属
于离子化合物，HCl属于共价化合物，二者的表示形式颠倒了。
C正确，D 不正确，原因是漏写了未成键的电子对，氯原子还
有3对没有参与成键的电子对，CCl4正确的电子式为
E不正确，错误原因是将相同的离子合并，正
确的电子式为(2)用电子式表示NH3分子的形成过程。
提示: 类型 一 化学键的概念
【典例】下列叙述不正确的是( )
A．同种元素原子间不可能形成离子键
B．两种不同的非金属元素构成的共价化合物中都含有共价键
C．只有金属和非金属元素原子化合时才能形成离子键
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物。
(2)非金属元素也可以形成离子化合物，如铵盐。【解析】选C。同种元素的原子不可能既形成阴离子，又形成
阳离子，故不可能形成离子键，A正确；两种不同的非金属元
素构成的共价化合物中含有共价键，如HBr、CO2等，B正确；
NH4Cl中 与Cl－间也存在离子键，C不正确；离子化合物是
指含有离子键的化合物，D正确。【误区警示】化学键判断的“四个不是”
(1)不是所有的物质都含有化学键，如稀有气体中不含化学键。
(2)不是只含有共价键的物质就属于共价化合物，单质例外。
(3)不是离子化合物一定含有金属元素，如铵盐中含离子键。
(4)不是只要含有金属元素的化合物就是离子化合物，如氯化铝是共价化合物。【变式训练】离子键和共价键可能同时存在于同一化合物中。下列化合物中既存在离子键又存在共价键的是( )
A．KBr B．NaOH C．HBr D．NaCl
【解析】选B。在KBr中只存在钾离子和溴离子之间的离子键；在NaOH中既存在钠离子和氢氧根离子之间的离子键，也在氢氧根的内部存在氢原子和氧原子之间的共价键；在HBr中只存在氢原子和溴原子之间的共价键；在NaCl中只存在钠离子和氯离子之间的离子键。【变式备选】(2013·保定高一检测)下列各组物质中，含有相同类型化学键的是( )
A．HI和NaI B．H2S和CO2
C．Cl2和KCl D．F2和NaBr
【解析】选B。A中HI中只含有共价键而NaI中只含有离子键；B中H2S和CO2均只含有共价键；C中Cl2中只存在共价键而KCl中只存在离子键；D中F2中只存在共价键而NaBr中只存在离子键。类型 二 离子化合物和共价化合物的判断
【典例】下列说法正确的是( )
A.共价化合物一定不含有离子键
B.离子化合物中一定不含有共价键
C.共价化合物的熔点都较低
D.由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)离子化合物≠只含有离子键的化合物。
(2)注意一些特殊物质的性质，如SiO2的熔点较高。 【解析】选A。由定义“只含有共价键的化合物称为共价化合物”，故A选项正确；离子化合物中可能含有共价键，如NaOH为离子化合物，其中存在共价键O—H键，故B选项不正确；有的共价化合物不是由分子构成而是由原子直接构成，如SiO2，原子间以共价键结合，当由固态变为液态时，原子摆脱彼此间作用力变成自由移动的微粒，要克服原子间的共价键，需要较多的能量，因此其熔点较高，故C选项不正确；氯化铵由非金属元素组成，但它属于离子化合物，故D选项不正确。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)重点讲述化合物类型的判定方法。
(2)师生共同总结化学键在化合物中的存在关系。
(3)让学生根据规律举例，加强巩固效果。【误区警示】化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”
(1)“三个一定”:
①离子化合物中一定含离子键；
②含离子键的一定是离子化合物；
③共价化合物中一定不含离子键。
(2)“三个可能”:
①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH；
②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl3；
③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl。【变式训练】下列物质中，属于共价化合物的是( )
A.NH4Cl B.H2SO4
C.NaCl D.I2
【解析】选B。NH4Cl是铵盐，其中存在铵根离子和氯离子之间的离子键，是离子化合物；NaCl中含有钠离子和氯离子之间的离子键，所以NaCl也是离子化合物；H2SO4分子中只含有共价键，是共价化合物；I2是单质，不是化合物。【变式备选】(2013·齐齐哈尔高一检测)下列各组物质中，都是共价化合物的是( )
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2
C．NH3和N2 D．HNO3和HClO3
【解析】选D。H2S是共价化合物而Na2O2是离子化合物；H2O2是共价化合物而CaF2是离子化合物；N2是单质，不是化合物；HNO3和HClO3均是共价化合物。类型 三 电子式的书写及正误判断
【典例】(2013·蚌埠高一检测)下列电子式中，正确的是( )
【解题指南】解答本题时注意以下两点:
(1)首先判断是离子化合物还是共价化合物。
(2)根据离子化合物和共价化合物电子式的书写规则判断正误。【解析】选D。N2的电子式应该是 铵根离子的电
子式应该是 水分子是共价化合物，电子式应
该是【误区警示】电子式书写的注意事项
(1)离子化合物和共价化合物的电子式中相同的原子不能合并写。
(2)组成各种微粒的各个原子的电子式，必须力求均匀、对称。稳定的8电子结构通常表示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子)。
(3)电子式只能用来表示由主族元素形成的物质，不能表示由过渡元素形成的物质。【变式训练】(2013·洛阳高一检测)下列电子式书写错误的是
( )
【解析】选C。CO2的电子式应该是 而C中所
表示的CO2的电子式中碳原子未满足8电子的稳定结构。【变式备选】下列电子式书写正确的是( )【解析】选D。A中的氧化钠中的两个钠离子不能合并，应该分
布在氧离子的两端，即 B中硫化氢是共
价化合物，其电子式为 C中的每个氢氧根只是得到
钡原子失去的1个电子，而非两个电子，即为1.下列变化过程中，只破坏共价键的是( )
A．I2升华
B．NaCl颗粒被粉碎
C．HCl溶于水得盐酸
D．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味【解析】选C。I2升华过程中，I2分子内部的化学键没有被破坏；NaCl颗粒被粉碎的过程是破坏氯化钠内部的离子键的过程；HCl溶于水得盐酸的过程是HCl内部的氢氯键被水分子破坏的过程；从NH4HCO3中闻到了刺激性气味的过程是NH4HCO3受热分解的过程，此过程既有离子键也有共价键的破坏。2.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素相结合时，形成的化学键( )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键，也可能是离子键
D.上述说法都不正确
【解析】选C。原子最外层只有一个电子的元素既有可能是氢元素，也有可能是碱金属元素。若是氢元素，则与卤素形成的是共价键；若是碱金属元素，则可与卤素结合形成离子键。3.初中时我们就知道，有新物质生成的反应属于化学反应，但从化学键的观点看化学反应的实质是“旧键的断裂，新键的形成”。据此你认为下列变化不属于化学反应的是( )
①蔗糖溶于水 ②金刚石变成石墨
③氯化钠熔化 ④五氧化二磷吸水
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】选A。蔗糖溶于水既没有旧键的断裂，也没有新键的形成；氯化钠熔化只有旧键的断裂，没有新键的形成，故两者都不属于化学反应。金刚石变成石墨实际上是金刚石中的碳碳键断裂，碳原子重新形成新的碳碳键而变为石墨，故属于化学变化。同理，五氧化二磷吸水变为磷酸也属于化学变化。4.下列关于化学键的说法正确的是( )
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
③活泼金属与非金属化合时，能形成离子键
④含有离子键的化合物一定是离子化合物
⑤离子化合物中可能同时含有离子键和共价键
A.①③④ B.③④⑤
C.①②③ D.①③⑤【解析】选B。含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3；由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物，如铵盐；活泼金属与非金属化合时，能形成离子键，如NaCl；含有离子键的化合物一定是离子化合物；离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键，如NaOH。5.(2013·厦门高一检测)下面是我们熟悉的物质:①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤NaOH ⑥NH4Cl ⑦Na2O2 ⑧Ne
(1)请用序号填空:
这些物质中，只含共价键的是__________；只含离子键的是_________；不存在化学键的是_________。
(2)Na2O2中阴、阳离子数目之比是_________，NaOH的电子式为_________。【解析】(1)只含共价键的是O2、金刚石、H2SO4；只含离子键
的是NaBr；不存在化学键的是单原子分子Ne。
(2)Na2O2中阴离子是 阳离子是Na+，所以阴、阳离子数目
之比是1∶2。
答案:(1)①②④ ③ ⑧
(2)1∶2 与化学键相关的问题探究
下图是钠原子和氯原子形成氯化钠的示意图根据上图探究以下问题:
(1)由于Na是活泼金属元素，Cl是活泼的非金属元素，则可推知:“活泼金属元素和活泼非金属元素一定形成离子键”，这种说法正确吗？为什么？
提示:不正确，如AlCl3中铝元素和氯元素形成的是共价键。
(2)由氯化钠的组成可知，其中既含有金属元素又含有非金属元素，则可以推知:“仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键”，这种说法正确吗？为什么？
提示:不正确，如NH4Cl全是由非金属元素组成，但它是离子化合物，存在离子键。(3)在学习了离子化合物和共价化合物的知识后有同学说“离子化合物中一定不含共价键，共价化合物中一定不含离子键”。这种说法正确吗？为什么？
提示:不正确。离子化合物是阴、阳离子通过离子键形成的，只要存在离子键，则形成的一定是离子化合物，所以离子化合物中可以含有共价键，如NaOH中的OH－，氧原子和氢原子之间就是以共用电子对结合形成的共价键。从共价化合物的定义来看，共价化合物中仅含有共价键，一定不含离子键。课件53张PPT。第2课时 化学键与化学反应中的能量变化1.了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。
2.知道常见的放热反应和吸热反应。
3.了解化学反应中能量变化的实质。一、化学反应中的能量变化的实验探究升高HCl+NaOH====NaCl+H2O放出气泡升高Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑放出刺激性蓝降低Ca(OH)2+2NH4Cl====CaCl2+2NH3↑+2H2O吸收能量二、化学反应中能量变化的实质及其原因分析
1.化学反应的实质:
反应物 生成物
2.化学反应中能量变化的原因:
(1)能量变化的原因:旧化学键破坏时要_____能量(E1),新化学
键形成时要_____能量(E2)。
(2)反应吸收能量和放出能量的原因:若E1>E2,则反应_____能量,
若E1互转化, 也有其他形式的能量转化, 如化学能可以转化成光
能②、电能等。热能【思考辨析】
1.判断正误:
(1)化学反应的旧键断裂的过程是放出能量的过程。( )
分析:化学反应中旧键断裂需要克服原子间的作用力，是吸收
能量的过程。
(2)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时的能量大于形成
化学键时的能量时，反应放热。( )
分析:化学反应的过程中，化学键断裂的过程是吸收能量的过
程，而化学键形成的过程是放出能量的过程，当化学键断裂时
的能量大于形成化学键时的能量时，反应是吸热反应。××(3)所有的燃烧均放出热量。( )
分析:燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，所以燃烧均放出热
量。
(4)化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应。( )
分析:所有的化合反应不一定都是放热反应，如C＋CO2
2CO就是吸热反应；所有的分解反应也不一定都是吸热反应，
绝大多数是吸热的，也有个别的分解反应是放热反应。√×2.问题思考:
(1)有能量放出的变化都是放热反应吗？吸收能量的变化都是吸热反应吗？
分析:不一定。如图物质的状态变化也伴随热量的变化，但它们属于物理变化；而放热反应和吸热反应指的是化学变化。(2)化学反应中能量全部表现为热能和光能吗？
分析:不是，化学反应中能量还可以以电能等其他形式表现出来。【知识链接】
①石蕊试纸:
石蕊试纸是检验溶液的酸碱性最古老的方式之一，分为红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸两种。碱性溶液使红色石蕊试纸变蓝，酸性溶液使蓝色石蕊试纸变红。由石蕊溶液浸渍滤纸，晾干得到。
②光能:
光能是与光子运动对应的一种能量形式，光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式，光能是一种可再生能源。一、化学反应中能量变化的理解
1.化学反应的能量变化分析:
(1)从化学键的角度:①E1>E2:反应吸收能量(吸热反应)。
②E1可以总结为新大于旧，反应放热；旧大于新，反应吸热。(2)从物质内部能量变化的角度——“两个过程”:
①可以看做是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化成热能、光能或电能等释放出来的过程。
②也可以看做是热能、电能或光能等物质外部的能量被“储存”起来的过程。2.放热反应和吸热反应的比较:【学而后思】
(1)加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应？
提示:化学反应是吸热的还是放热的,与反应条件无关,而是决定于反应过程中破坏旧化学键吸收总能量与形成新化学键放出总能量的相对大小。
(2)放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？
提示:不一定。放热反应不一定容易发生，如有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而吸热反应也不一定难发生，有些吸热反应在常温下就能发生如Ca(OH)2与NH4Cl的反应。二、化学反应中能量计算的简单方法
1.1 mol氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化:2.计算方法:
(1)若反应释放能量:
E=成键时释放能量之和-断键时吸收能量之和
(2)若反应吸收能量:
E=断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和【学而后思】
(1)对于放热反应:2H2＋O2 2H2O来说，“断裂1个H—H键
和1个O＝O键所吸收的能量小于形成1个H—O键所放出的能量”
这种说法是否正确？
提示:不正确。在反应2H2＋O2 2H2O中，每断裂1个O＝O
键，同时断裂2个H—H键，形成4个H—O键；正确说法是:断裂
2个H—H键和1个O＝O键所吸收的能量小于形成4个H—O键所放
出的能量。(2)如图是1 mol氢气燃烧的能量变化图，试分析a、b表示的含义。
提示:化学反应发生时首先断裂反应物中的化学键，再形成生成物中的化学键，故a表示破坏1 mol H—H键、0.5 mol O＝O键所吸收的总能量，b表示形成2 mol H—O键所放出的能量与断键所吸收的总能量的差。类型 一 化学反应中的能量变化的理解
【典例】(2013·南京高一检测)探究物质变化时,人们可以从不同角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A．钠原子与氯原子反应生成NaCl后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低B．物质燃烧可看做“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C．氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气化学性质很活泼
D．需要加热才能发生的反应不一定是吸收热量的反应【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)理解物质变化的原理和本质。
(2)根据反应实质分析能量转化形式。
(3)体系能量越低其结构越稳定。
【解析】选C。钠原子最外层只有1个电子,当它失去1个电子后形成8电子的稳定结构时,体系的能量降低,所以A项正确；物质燃烧放热,化学能转化为热能,属于放热反应,但该类反应往往需要先加热到其燃点才能进行,因此B、D项正确；化学反应首先是旧键的断裂,然后才是新键的形成,氮元素的非金属性虽然较强,但反应时氮分子中的化学键很难断裂,故通常状况下氮气的化学性质很稳定,故C项错误。【误区警示】 分析化学变化中的能量变化的注意点
(1)要从两个方面来理解和掌握化学反应中的能量变化，其中化学键的断裂与形成是本质(微观)原因，而物质具有的能量是宏观原因。
(2)由于任何化学反应中都存在化学键的断裂与形成，因此，任何化学反应在发生物质变化的同时必然发生能量的变化。也就是说任何化学反应中反应物具有的总能量与生成物具有的总能量一定不相等。(3)要辩证地掌握化学反应的条件与反应中能量变化的关系，需要加热的反应可能释放能量，而常温下进行的反应也可能是吸热反应。
(4)要熟记一些物理变化的能量变化过程，如铵盐溶于水是吸热过程，浓硫酸的稀释是放热过程，固体NaOH的溶解或NaOH溶液的稀释是放热过程。【变式训练】化学反应的发生必然伴随有能量的转化,其最根本的原因是( )
A．化学反应中一定有新物质生成
B．化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量,新的化学键的生成需要放出能量
C．化学反应通常需要加热等条件才能发生
D．能量变化是化学反应的基本特征之一
【解析】选B。化学反应过程中能量变化的真正原因是化学反应的过程中的旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程中能量变化的不同。【变式备选】(2013·衡水高一检测)下列说法中正确的是( )
A．化学反应中的能量变化，表现形式除热能外还可以是光能和电能等
B．化学反应中的能量变化不一定服从能量守恒定律
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量【解析】选A。该题主要考查对化学反应中的能量变化的理解与应用。物质发生化学反应都伴随着能量的变化，所以反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量(E1)与生成物的总能量(E2)之间的关系为①E1>E2，化学反应为放热反应；②E1【典例】(2013·郑州高一检测)已知反应X＋Y====M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( )
A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行
C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D．反应物X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)吸热反应是反应物的总能量比生成物的总能量小的反应。
(2)吸热反应不一定需要加热才能发生。
【解析】选D。X＋Y====M＋N为吸热反应，X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量，但X的能量不一定低于M的，Y的能量不一定低于N的；吸热反应不一定要加热才能进行；反应吸热，破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)让学生进一步熟悉吸热反应的反应物和生成物的能量大小关系。
(2)化学键的断裂是吸收能量的过程，只有当吸收的能量比放出的能量大时，反应才吸收热量。
(3)再次让学生明白化学变化过程中的能量变化主要是热量的变化。【方法规律】吸热反应和放热反应的判断方法
(1)根据反应物和生成物总能量的大小判断:
若反应物总能量大于生成物总能量，则反应放热，反之，反应吸热。
(2)根据化学键的键能大小判断:
若断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量则反应吸热；若断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量则反应放热。(3)根据反应类型判断:
所有的燃烧反应，剧烈的发光放热的化学反应、酸碱中和反应、金属与水或酸发生的置换反应、大多数化合反应以及铝热反应都是放热反应；而大多数的分解反应、消石灰［Ca(OH)2］与氯化铵固体的反应、碳与水的反应以及以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应均是吸热反应。【变式训练】对于放热反应2H2＋O2 2H2O，下列说法中正
确的是( )
A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D．反应物H2和O2具有的能量相等【解析】选B。由于2H2＋O2 2H2O是放热反应，所以反应
物具有的总能量大于生成物具有的总能量，所以反应物H2和O2
所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量。【变式备选】氢气可以在氧气中燃烧。在该反应中:断裂1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol O＝O键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是( )
A.2Q1+Q2＞Q3 B.Q1+Q2＞2Q3
C.2Q1+Q2＜4Q3 D.2Q1+Q2＜2Q3【解析】选C。H2在O2中燃烧放热，则拆开化学键吸收的总能
量比形成化学键放出的总能量小，由于反应方程式为2H2+O2
2H2O，则断键吸收的能量为2Q1+Q2，形成化学键放出的
能量为4Q3，则能量关系为2Q1+Q2＜4Q3。1.下列说法正确的是( )
A.所有的放热过程都是放热反应
B.化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化
C.物质燃烧不一定是放热反应
D.放热反应都不需要加热就能发生【解析】选B。放热反应都是化学反应，但浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体溶于水均属于放热过程，属于物理变化，A不正确；化学反应过程中既有物质的变化，也有能量的变化，B正确；燃烧一定是放热反应，C不正确；有些放热反应需要加热才能发生，D不正确。2.下列说法中，不正确的是( )
A.若反应时形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量，则该化学反应是释放能量的反应
B.若反应物的总能量大于生成物的总能量，则该化学反应为释放能量的反应
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.化学反应必然伴随着能量的变化【解析】选C。若形成新化学键所释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量，则反应放热，A正确；反应物的总能量大于生成物的总能量时反应放热，B正确；化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，与反应物和生成物的总能量的大小有关，C不正确；化学反应的过程中由于反应物总能量和生成物的总能量的大小不相等，所以化学反应的过程一定有能量的变化，D正确。3.下列各图中，表示该化学反应是吸热反应的是( )【解析】选A。解决本题的关键是看清图像的起止点，若反应物的总能量高于生成物的总能量，则为放热反应，反之，则为吸热反应。4.(2013·温州高一检测)下列反应符合
右图图示的是( )
A．铝片与盐酸的反应
B．消石灰与NH4Cl晶体的反应
C．酸碱中和反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
【解析】选B。由于反应物的总能量比生成物的总能量低，所以该反应是吸热反应。而上述反应中只有消石灰和NH4Cl晶体的反应是吸热的，所以答案选B。5.已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。
(1)该反应是________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(2)石墨和金刚石中，________能量高，________更稳定。
(3)推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧，________放出的热量多。【解析】同素异形体之间的转化是化学变化，故1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。
答案:(1)是
(2)金刚石 石墨
(3)金刚石化学反应中的能量变化的实验探究
化学兴趣小组的同学在开展研究性学习时，做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验，装置如下图所示。已知:小试管A、B中分别盛有两种不同的无色液体，U形管内均为滴有红墨水的水。试根据该实验完成以下探究问题:
(1)若试管A中的无色液体是稀硫酸，向A试管中加入铁粉，可以观察的实验现象是什么？
提示:看到试管中产生大量无色气泡，且U形管a、b两端液面的变化是:a端液面下降，b端液面上升。
(2)产生(1)中的现象的原因是什么？
提示:铁粉与稀硫酸反应放热，致使瓶内气压大于外界气压，从而将U形管中的红色墨水压往U形管的右侧。(3)若试管B中的无色液体是水，向试管B中加入一种固体，且U形管的a、b两端液面的变化与(1)相同，则所加固体可能是什么？(从冰、氧化钙、氢氧化钠、硝酸铵、干冰五种物质中选择)
提示:由于U形管的a、b两端液面的变化与(1)相同，则加入水中的物质应该是溶于水或与水反应放热的物质，所以应该是氧化钙或氢氧化钠。(4)若试管B中的液体是NaOH溶液，若加入酸性溶液会使U形管的a、b两端液面的变化与(1)相同吗？
提示:由于酸碱中和反应是放热反应，所以可以产生与(1)中相同的现象。
(5)通过该探究实验，我们可以知道物质溶解有吸热或放热现象，同时还可以得到的结论是什么？
提示:化学反应总是伴随着能量的变化，吸热或放热的原因主要是化学物质内部的化学键断裂和重组所发生的能量差而表现成热量变化。课件72张PPT。第2节 化学反应的快慢和限度1.了解化学反应速率的概念和常用表示方法。
2.知道浓度、温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，了解调控化学反应速率的方法。
3.了解可逆反应的特征。
4.了解化学平衡的概念及特征，能够判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。 一、化学反应速率
1.化学反应速率:
(1)定义:描述化学反应_____的物理量。
(2)表示方法:用单位时间内___________或___________的变化
量来表示。
(3)表达式:v(B)=
(4)单位:____________或 mol·L-1·min-1快慢反应物浓度生成物浓度mol·L-1·s-12.影响化学反应速率的因素:
(1)内因:化学反应速率的大小主要取决于_____________。
(2)外因:在其他条件相同时:反应物的性质越大越高气体反应的压强越大使用催化剂可总结为:速率要增大，增加浓度或压强；升高温度更显著，还可用催化剂。
3.调控化学反应速率的意义:二、化学反应的限度
1.可逆反应:相同条件正、反不能2．化学平衡状态:
(1)化学平衡状态的“四个一”:
(2)特征:
①化学平衡是一种_____平衡，即在平衡状态时化学反应仍在
进行，但反应混合物的组成保持_____。
②当外界条件改变时，原化学平衡状态_______，一段时间后
会达到_____________。可逆反应正反应速率和逆反应速率反应物和生成物的浓度动态不变被破坏新的平衡状态【思考辨析】
1.判断正误:
(1)化学反应速率快的反应比速率慢的反应现象明显。( )
分析:反应现象与速率快慢无必然的联系。因为很多化学反应
在反应中并无明显的实验现象。
(2)压强变化，化学反应速率一定会有变化。( )
分析:压强只对有气体参加或生成的反应有影响，所以压强变
化，化学反应速率不一定会有变化。××(3)化学反应速率的数值大则代表的化学反应进行得一定快。
( )
分析:①如果单位不一致，反应速率的数值大不一定能表明反
应速率快；②同一个化学反应，若用不同的物质表示其反应
速率时，数值可能不同，但反应速率是相同的。
(4)可逆反应达到化学平衡后，反应物和生成物的浓度不再变
化。( )
分析:可逆反应达到化学平衡后，反应物和生成物的浓度不再
发生变化。×√2.问题思考:
(1)反应2H2+O2 2H2O和2H2O 2H2↑+O2↑是否为可逆
反应？试说明原因。
分析:不是。可逆反应必须是“同一条件”。这两个反应是在
不同条件下向两个方向进行的反应，不能称为可逆反应。
(2)在可逆反应体系中，气体的总物质的量不变时，能否说明
该反应已达到平衡状态？试说明原因。
分析:不一定。必须是反应前后气态物质化学计量数发生变化
的反应。气体的总物质的量不变时，才能说明可逆反应达到平
衡状态。【知识链接】
①催化剂:
化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。使化学反应速率加快的催化剂，叫做正催化剂；使化学反应速率减慢的催化剂，叫做负催化剂。在中学化学中一般指正催化剂。②其他因素:
反应物的接触面积，接触面积(固体颗粒大小)越大，化学反应速率越快；X射线、γ射线对特定的反应有作用；此外，超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。 一、化学反应速率
1.化学反应速率的正确理解:
(1)化学反应涉及多种反应物、生成物，同一化学反应用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同，但意义相同。所以表示化学反应速率时必须指明是用哪一种物质来表示的。
(2)Δc表示的是物质的量浓度的变化，固态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以反应速率不能用固态物质或纯液态物质来表示。(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，不是瞬时速率。
(4)无论用反应物表示还是用生成物表示，化学反应速率都是正值。2.化学反应速率的计算:
(1)定义式法:利用定义式v(B)= 计算化学反应速率，亦
可利用该定义式计算浓度变化量或时间。Δc:一定时间内反应物或生成物浓度的变
化值
Δt:反应时间
Δn:一定时间内反应物或生成物物质的量的
变化值
V:反应容器的体积(2)关系式法:对于可逆反应:aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，
满足如下关系:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d=Δc(A)∶
Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。
上述关系可总结为
化学反应速率数值之比=化学计量数之比=物质的量浓度变化之
比=物质的量变化之比。 【学而后思】
(1)某化学反应的一种反应物A到3 min时减少了0.6 mol·L-1，
则说明该反应在3 min时的反应速率为v(A)=0.2 mol·L-1·min-1，对吗？
提示:不对。反应速率是指某一时间段内的平均速率，而不是
某一时刻的瞬时速率。
(2)化学反应C(s)+O2(g)====2CO(g)的反应速率v(C)∶v(CO)
=1∶2，正确吗？
提示:不正确。因为反应物C(s)是固体，不能用其浓度的变化
表示化学反应速率。 二、影响化学反应速率的因素
1.内因:
(1)规律:反应物本身的性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。
(2)实例:表面积相同的两个镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。2.常见四大外因:
(1)浓度:
①在一定温度下固体或纯液体的浓度是常数，因此改变其物质的量，对速率无影响。
②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。(2)温度:
①温度对反应速率的影响规律，对于吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。
②许多实验表明，温度每升高10 ℃，反应速率通常增大到原来的2倍～4倍。
③升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的程度不同；降低温度，正、逆反应速率均降低，但降低的程度也不同。(3)压强:
由于压强改变反应速率是通过改变反应物或生成物的浓度来实现的，故若是参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。
(4)催化剂:
①有的化学反应不需要催化剂，有的化学反应需要催化剂，并不是所有的化学反应都必须有催化剂参与才发生反应，且催化剂大多有选择性，不同的化学反应有不同的催化剂。
②催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。
③催化剂只有在一定温度下才能最大限度地显示其催化作用。【知识备选】压强对反应速率影响的理解
改变气体的压强，实质上是改变气体物质的浓度，从而达到改
变(增大或减小)化学反应速率的目的。
常有下列几种情况:
(1)恒温时:增大压强 体积缩小 浓度增大
反应速率加快。(2)恒容时:①充入气体反应物 总压增大 浓度增
大引起反应速率加快。
②充入“惰气” 总压增大(各分压不变) 浓度不变
反应速率不变。(“惰气”是指不参与该反应的气体，
并不是专指稀有气体)(3)恒压时:充入“惰气” 体积增大 各反应物浓
度减小 反应速率减慢。
总之，在其他条件一定时，改变压强，若引起浓度改变，则化
学反应速率改变。
另外，由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小，
因而对它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们
的反应速率无影响。【学而后思】
(1)增加反应物的量，一定能增大反应速率吗？试解释其原因。
提示:不一定。固体反应物的浓度是一常数，故增加固体的用量，化学反应速率不变，但因反应物的用量增加，产物的产量可能会增加。(2)对于有气体参加的反应而言，增大压强，反应速率一定增大吗？试解释其原因。
提示:不一定。改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变，但对物质的浓度无影响时，化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入惰性气体时，化学反应速率不变。 三、化学平衡状态的本质特征、标志和判断方法
1.本质特征——速率关系:
(1)同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
(2)不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。(等价反向)2.宏观标志——各成分含量保持不变:
(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
(3)若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。3.判断化学平衡状态的依据:【学而后思】
(1)可逆反应达到平衡后，反应是否停止了？为什么？
提示:没有停止。化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，只是正反应速率等于逆反应速率，单位时间内平衡混合体系中的各物质消耗了多少，同时又会生成多少，各物质的物质的量不变，从外观上看反应好像是停止了，实际上反应处于动态平衡状态，没有停止。(2)对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当v(H2)正=3v(N2)正
时，能判断化学反应达到平衡状态了吗？
提示:不能。两个速率都是正反应速率，反应过程中始终存在
关系v(H2)正=3v(N2)正，不能确定反应是否达到平衡状态。类型 一 化学反应速率的计算
【典例】反应4NH3(g)+5O2(g)====4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的速率可表示为( )
A.v(NH3)=0.01 mol·L-1·s-1
B.v(O2)=0.001 mol·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001 mol·L-1·s-1
D.v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)当用不同物质表示同一反应速率时，数值可能不同但意义相同。
(2)速率之比等于反应方程式中对应物质的计量数之比。
【解析】选C。根据化学反应速率的计算公式v(H2O)=
0.45 mol/(10 L×30 s)=0.001 5 mol·L-1·s-1，则
v(NH3)=v(NO)= v(H2O)=0.001 mol·L-1·s-1,
v(O2)= v(H2O)=0.001 25 mol·L-1·s-1，故选C。【方法规律】化学反应速率的计算注意事项
(1)明确化学反应速率的定义。 在计算时一定
要用浓度的变化，而不能直接用物质的量除以变化时间；明确
其单位是mol·L-1·s-1还是mol·L-1·min-1；明确反应速率是
平均速率，而不是瞬时速率。
(2)正确运用反应速率之比等于反应中的化学计量数之比。对
于反应mA(g)+nB(g) pC(g)，可得v(A)∶v(B)∶v(C)=
m∶n∶p，那么v(A)= ·v(B)，而不是v(A)=【变式训练】(2013·重庆高一检测)在2A+B 3C+4D反应
中，表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)＝0.5 mol·L-1·s-1
B.v(B)＝0.5 mol·L-1·s-1
C.v(C)＝0.8 mol·L-1·s-1
D.v(D)＝1 mol·L-1·s-1【解析】选B。根据速率之比等于化学计量数之比，将所有的
反应速率均转化成B的反应速率，若v(A)＝0.5 mol·L-1·s-1
则v(B)＝0.25 mol·L-1·s-1，若v(C)＝0. 8 mol·L-1·s-1则
v(B)＝0.27 mol·L-1·s-1，若v(D)＝1 mol·L-1·s-1则v(B)
＝0.25 mol·L-1·s-1，所以答案选B。【变式备选】(2013·长沙高一检测)合成氨的反应中:4NH3(g)
+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，在四种不同条件下分别测得反
应速率如下:
①v(NH3)=0.8 mol·L-1·min-1
②v(O2)=1.1 mol·L-1·min-1
③v(H2O)=1.5 mol·L-1·min-1
④v(NO) =1.2 mol·L-1·min-1
则反应速率最快的是( )
A.① B.② C.③ D.④【解析】选D。将四种条件下的反应速率分别用NH3表示如下:②v(NH3)=0.88 mol·L-1·min-1，
③v(NH3)=1.0 mol·L-1·min-1 ，
④v(NH3) =1.2 mol·L-1·min-1，则反应速率最快的是④。类型 二 外界条件对化学反应速率的影响
【典例】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g)在一容积可变的
密闭容器中进行，在其他条件不变的情况下，下列条件的改变
对其反应速率无影响的是( )
A．保持体积不变，增加CO的物质的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持压强不变，充入N2使容器体积变大
D．保持体积不变，充入N2使体系压强增大【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)把握好反应条件及物质状态。
(2)压强对反应速率的影响是通过浓度的改变而产生的。【解析】选D。A项，增加CO的物质的量，又由于体积不变，则CO的浓度增大，浓度越大，反应速率越快，A错误；B项，将容器的体积缩小一半，则容器中各气体组分的浓度均变大，则反应速率加快，B错误；C项，N2不参与反应，充入N2使容器体积变大，继而使参与反应的各气体组分浓度减小，浓度越小，反应速率越慢，C错误；D项，N2不参与反应，虽然充入N2使体系压强增大，但由于容器的体积不变，则参与反应的各组分的浓度不变，故对其反应速率无影响，D正确。【误区警示】压强对化学反应速率影响的实质
压强对化学反应速率影响的本质是通过改变气体的体积从而引起气体浓度的变化。如果增大气体压强，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。【变式训练】NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢
地起反应，生成N2和CO2。对此反应的下列叙述中正确的是( )
A.使用催化剂不能加快反应速率
B.降低压强能加快反应速率
C.升高温度能加快反应速率
D.改变压强对反应速率无影响【解析】选C。使用催化剂可以加快反应速率；由于该反应既有气体参加，又有气体生成，所以改变压强会对化学反应速率产生影响；升高温度可以加快反应速率。【变式备选】在C(s)＋CO2(g) 2CO(g)反应中，可使反应
速率增大的措施是( )
①增大压强 ②增加C的量
③通入CO2 ④恒压下充入N2
⑤恒容下充入N2 ⑥通入CO
A．①③④ B．②④⑥
C．①③⑥ D．③⑤⑥【解析】选C。①增大压强，气体浓度变大，反应速率加快；②增加固体反应物的量，其浓度不变，不能加快反应速率；
③通入CO2相当于增大反应物浓度，反应速率加快；④恒压下充入N2，容器体积扩大，气体物质的浓度减小，反应速率减小；⑤恒容下充入N2，参加反应的各物质浓度不变，反应速率不变；⑥通入CO即增大生成物的浓度，最终使正、逆反应速率都增大。类型 三 化学平衡标志的判断
【典例】(2013·台州高一检测)一定温度下，可逆反应
3X(g)+Y(g) 2Z(g)达到化学平衡的标志是( )
A.单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y
B.X的生成速率与Z的生成速率相等
C.X、Y、Z的浓度相等
D.X、Y、Z的分子个数比为3∶1∶2【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)化学平衡时的速率标志一定满足“异向”，且比值等于化学计量数之比。
(2)注意一些与化学平衡状态无关“量”的判断。【解析】选A。由反应方程式可知，单位时间内生成3n mol X的同时会生成n mol Y，而同时又消耗n mol Y，可得v(Y)正=v(Y)逆，说明反应已达到平衡，A项正确；达到化学平衡时，X的生成速率和Z的生成速率之比应为3∶2，物质的反应速率之比等于化学计量数之比，B项错误；反应达到平衡时各组分的浓度不变，但不一定存在着某种关系，C项错误；在反应的过程中，X、Y、Z的分子个数比是有可能为3∶1∶2，但是不能作为判断达到平衡的依据，D项错误。【名师点评】讲解本题时应注意以下两点:
(1)进一步给学生讲解化学平衡标志的直接判断依据和间接判断依据；
(2)让学生进一步学会通过化学计量数之比计算化学反应速率的方法。【方法规律】判断化学平衡状态的两个标志
(1)“动态标志”即“速率标志”，指的是当用同种物质表示时，只要符合v(正)=v(逆)，或说在相同的时间内，某物质的生成量=某物质的消耗量；当用不同的物质表示时，要注意表明不同方向的反应速率，即正逆两个方向；再就是根据某物质的反应速率和化学计量数，求算出另外一种物质的反应速率，只要满足同种物质的v(正)=v(逆)即可。
(2)“静态标志”指的是反应体系中，各物质物质的量浓度、质量分数等不变，而不是各物质的浓度相等或分子数满足一定的关系，这一点极具有迷惑性。【变式训练】在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应
X2(g)+Y2(g) 2XY(g)已达到平衡的是( )
A.容器内的总压强不随时间变化
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C.XY气体的物质的量分数不变
D.X2和Y2的消耗速率相等【解析】选C。该反应的特点:首先是可逆反应，其次是反应前后气体体积相等。根据压强之比等于气体物质的量之比的推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A不能说明该反应已经达到平衡。同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化，B不能说明该反应已经达到平衡。X2和Y2的化学计量数相等，其消耗速率始终相等，D不能说明该反应已经达到平衡。C符合题意，能说明该反应已经达到平衡。【变式备选】(2013·防城港高一检测)可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物
浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态
的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.v正(N2)=3v逆(H2)高温、高压
催化剂【解析】选C。当正向反应速率等于逆向反应速率时，可逆反应达到平衡状态。根据化学方程式中NH3和H2的计量关系，可以看出正反应在单位时间内有3 mol H2发生化合反应，必定同时生成2 mol NH3，故有2v正(H2)=3v正(NH3)。这时逆反应如果同时有2 mol NH3发生分解反应，NH3的物质的量就相当于没有变化，好像“表面上静止”达到平衡状态。所以当2v正(H2)=
3v逆(NH3)时，NH3的正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态。A项，均是正反应速率，错误；B项应为2v正(N2)=
v逆(NH3)；D项应为3v正(N2)=v逆(H2)。 1.(2013·铜陵高一检测)在恒温、恒容的密闭容器中进行反应
B(g)+C(g) A(g)，若反应物B的浓度由2 mol·L-1降到
0.8 mol·L-1需要时间t s，该反应物再由0.8 mol·L-1降到
0.2 mol·L-1所需要的时间为5 s，则t为( )
A.小于10 s B.10 s
C.大于10 s D.无法判断【解析】选A。由于该反应物再由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1
所需要的时间为5 s，浓度的变化量为0.6 mol·L-1，而反应
物B的浓度由2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1浓度的变化量为
1.2 mol·L-1，但是由于初始浓度较高，化学反应速率较快，
所以需要的时间要比从0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需要
的时间(5 s)的两倍要少一些，所以答案选A。2．增大压强，不会使下列化学反应的反应速率发生变化的是
( )
A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
B．H2(g)+I2(g) 2HI(g)
C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
D．FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl
【解析】选D。固体和液体的分子之间的距离很小，增大压强，
浓度几乎不发生变化，所以压强对没有气体参加的反应的反应
速率无影响。3.对化学反应限度的叙述，错误的是( )
A.可逆反应都有一定的限度
B.化学反应的限度是不可改变的
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.化学反应达到限度时，正逆反应速率相等【解析】选B。化学平衡状态是可逆反应进行的最大限度，此时，正逆反应速率相等，A、D均正确；外界条件改变时，化学平衡可能会发生移动，即化学反应的限度发生了改变，B错误；化学平衡的建立与途径无关，即在外界条件不变的情况下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始或从中间状态开始，都可以建立同一个化学平衡，在不同的过程中，所用的时间可能不同，所以化学反应的限度与时间的长短无关，C正确。4.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示，在相同的条件下，将b g(a＞b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )【解析】选C。由于a＞b，所以块状碳酸钙损失的质量多，A、D错误；由于b g碳酸钙是粉末状的，接触面积大，所以反应速率快，所以B项错误，C项正确。5.在2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t1时刻达到平衡，如图所示:
(1)该反应的化学方程式是
_______。
(2)反应起始至t1, Y的平
均反应速率是_______。
(3)下列条件的改变一定能
使化学反应加快的是_______。
A.增加X的物质的量 B.升高体系的温度
C.减少Z的物质的量 D.增加体系的压强(4)关于该反应的说法正确的是________。
A.到达t1时刻该反应已停止
B.在t1时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C.在t1时刻正反应速率等于逆反应速率
D.在t1时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等【解析】(1)由图像知，从0～t1，n(X)减小，n(Y)增加，n(Z)
增加，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，从0～t1，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8∶1.2∶0.4=2∶3∶1。故该反应
的化学方程式为2X 3Y+Z。
(2)v(Y)=
(3)选B。若X或Z为固体或纯液体，则增加或减少它们的用量对
反应速率没有影响；改变压强只对有气体参加的反应速率有影响。(4)化学平衡是一种动态平衡，故A错；在t1时刻之前，可逆反
应尚未达到化学平衡，此时v正(X)>v逆(X)，故B对；在t1时
刻，可逆反应已达化学平衡，此时正、逆反应速率相等，故C
对；在t1时刻达到平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度
不再变化，故D错。
答案:(1)2X 3Y+Z (2)0.6/t1 mol·L-1·min-1
(3)B (4)B、C外界条件对反应速率影响的实验探究
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据(其中每组实验取用金属的质量均为0.10 g，稀硫酸的体积均为50 mL):请结合上表中实验数据探究以下问题:
(1)实验4和5表明了对反应速率的哪些影响？能表明同一规律的实验还有哪些？
提示:对比实验4和5，其反应条件的区别为金属的状态，实验4为丝状，实验5为粉末状。这说明固体反应物的表面积对反应速率有影响。从金属消失的时间可看出，固体反应物表面积越大，反应速率越快。能表明同一规律的实验还有1和2。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有哪些？
提示:观察表中数据可看出实验1、3、4、6、8及实验2、5所选择的实验条件仅是反应物浓度不同，能表明反应物浓度对反应速率产生影响。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有什么？其实验序号是什么？
提示:本实验中影响反应速率的因素还有温度。分别为6和7或8和9。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因是什么？
提示:因为所有反应中，金属质量和稀硫酸溶液体积均相等且稀硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近。课件65张PPT。第3节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质1.掌握实验室制备氯气的原理、净化方法及尾气处理方法。
2.了解常见气体的实验室制备装置及收集方法。
3.了解一些常见物质的制备原理。一、氯气的实验室制法
1.反应原理:
化学方程式:___________________________________
离子方程式:_________________________________
2.反应特点:固体+液体 气体4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O2Cl-+4H++MnO2 Mn2++Cl2↑+2H2O3.实验装置:分液漏斗浓盐酸NaOH溶液4.实验步骤:从下到上，从左到右关闭分液漏斗活塞，导管伸入水中，用手捂热或微热烧瓶，导管口若有气泡冒出，停止加热后导管内上升一段水柱烧瓶固体MnO2分液漏斗浓盐酸向上排空气法排饱和食盐水法黄绿变蓝5.尾气处理:尾气用_________吸收,防止污染空气。
反应的离子方程式:_______________________。
6.工业制法——电解饱和食盐水②:
(1)化学方程式为________________________________；
在反应中氧化剂是___，还原剂是_____。
(2)离子方程式为
______________________________。 NaOH溶液Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑H2ONaCl2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑二、利用化学反应制取其他物质Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑C+H2O(g) CO+H2，
CO+H2O(g) CO2+H2CaCO3+2HCl====CaCl2+
CO2↑+H2OCaCO3 CaO+CO2↑Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2S+O2 SO2,
2SO2+O2 2SO3，
SO3+H2O====H2SO4V2O5
△2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑N2+3H2 2NH3NaNO3+H2SO4(浓)
NaHSO4+HNO3↑4NH3+5O2 4NO+6H2O，
2NO+O2===2NO2
____________________3NO2+H2O====2HNO3+NO【思考辨析】
1.判断正误:
(1)实验室制取氯气的装置是固体和液体反应不需要加热的装
置。( )
分析:实验室制取氯气原理是利用二氧化锰和浓盐酸反应，反
应需要加热，所以所用的装置是固体和液体加热生成气体的
装置。×(2)实验室在收集氯气时，可以用排饱和食盐水的方法收集。
( )
分析:由于氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以用排饱和
食盐水的方式收集氯气。
(3)实验室制取氢气和实验室制取二氧化碳所用的装置相同。
( )
分析:实验室制取氢气和实验室制取二氧化碳的反应原理均是
固体和液体反应不加热，所以二者均是采用的固液反应不加热
装置。√√2.问题思考:
(1)实验室在制取氯气和氧气时均用到二氧化锰，二氧化锰在两个反应中所起的作用完全相同吗？
分析:不相同。在制取氯气时二氧化锰是氧化剂，在制取氧气时二氧化锰是催化剂。(2)请分别用双线桥法来表示氯气实验室制法和工业制法反应原理中的电子转移过程。
分析:实验室制法:【知识链接】
①烧瓶:
实验室中使用的有颈玻璃器皿，用来盛液体物质，因可以耐一定的热而被称作烧瓶。其通常有平底烧瓶和圆底烧瓶之分。安全使用方法如下:
a:应放在石棉网上加热，使其受热均匀；加热时，注入的液体不超过其容积的2/3，不少于其容积的1/3,烧瓶外壁应无水滴。
b:平底烧瓶不能长时间用来加热。
c:不加热时，若用平底烧瓶作反应容器，无需用铁架台固定。②电解饱和食盐水的工业用途:
工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业等。 一、氯气的实验室制法装置解读及注意事项1.实验装置图及各部分解读:
(1)发生装置——反应原理:
①用MnO2作氧化剂:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
②用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂:
2KMnO4+16HCl(浓)====2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O(2)净化装置:除去氯气中混有的氯化氢气体可用(a)装置，除去氯气中混有的水蒸气可用(b)或(c)装置。 (3)收集装置:可以用向上排空气法(a)或排饱和食盐水法(b)收集氯气。
(4)尾气吸收装置:用强碱溶液(如 NaOH 溶液)吸收多余的 Cl2。2.注意事项:
(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦盐酸成为稀盐酸,反应将不再进行。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高。
(3)漏斗颈下端要离MnO2稍远些,防止泡沫堵塞漏斗口。
(4)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。 【学而后思】
(1)制取氯气的装置中为何用分液漏斗而不用长颈漏斗？
提示:分液漏斗可以控制浓盐酸的滴加速率，以控制化学反应速率，而且还可以防止浓盐酸的挥发。(2)根据化学方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,足
量MnO2与200 mL 10 mol·L-1的浓盐酸反应制Cl2时,由关系式
4HCl～Cl2知最多可制得标准状况下11.2 L的Cl2。这种结论对
吗？试分析原因。
提示:不对。MnO2只与浓盐酸反应,不能与稀盐酸反应,随着反
应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止,此时
还有未反应掉的HCl,实际生成的氯气比理论值要少。 二、常见的实验室制气装置解读
1.装置组成——“四大部分”:实验室制取气体的装置，一般由“四大部分”组成:2.装置解读:
(1)发生装置:
①发生装置的选取原则:制取气体的实验装置通常是根据制取气体所需要的反应物状态(固体或液体)及反应条件(加热或不加热)来进行选择。②常见装置图:中学阶段常见的气体发生装置有三类:(2)净化装置:(3)收集装置:
①常规收集方法:收集气体需要根据气体的性质(溶解性及与
空气的相对密度和化学性质)来选择。
②其他方法:球胆或袋囊、塑料袋。(4)尾气处理:尾气中若有易燃、易爆或有毒的气体，需增加尾气处理装置，防止气体排入空气，污染环境。
常见尾气处理装置表【知识备选】常见的吸收尾气时的防倒吸装置
1.装置的选用原则:
(1)气体极易溶于水;
(2)气体极易与瓶中的液体发生反应。
2.倒吸原理:由于气体溶于水或气体与液体反应导致内外形成压强差。
3.主要装置:【学而后思】
(1)是否所有气体均可以用排水法或者排空气法收集？试分析原因。
提示:不是。一些气体极易溶于水，只能用排空气法收集，如氨气、氯化氢等；一些气体易与空气中的某些气体发生反应，不能用排空气法收集，如NO气体等。(2)实验室制取氨气，收集氨气时用什么方法可以验证氨气已经收集满？
提示:两种方法。一种是将湿润的红色石蕊试纸置于瓶口，若变蓝，则证明收集满；另一种是用蘸有浓盐酸的玻璃棒进行验证，若有白烟生成，则证明氨气已经收集满。类型 一 氯气的实验室制法
【典例】(2013·郑州高一检测)在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。
(1)写出反应的化学方程式_______________________。
(2)下图是一个学生设计的实验装置图。请分别指出在这个装置中有哪些错误(有几处填几处):①______________________________________；
②______________________________________；
③______________________________________；
④______________________________________。(3)烧杯中的NaOH溶液的作用是___________________。
【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)浓盐酸和二氧化锰只有在加热的条件下才能反应；
(2)对于制取干燥的气体只有在最后一步才能除去水蒸气，即干燥装置只能放在收集装置的前边。【解析】用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中，有挥发出来的HCl气体和水蒸气，题目中要求制得纯净干燥的氯气，这是两种要除去的杂质。用水洗法是为了除去HCl气体，这个装置必须在前，用浓硫酸洗气瓶是为了除掉水蒸气，它应该在后。 答案:(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①烧瓶下面缺石棉网
②铁圈下面缺酒精灯
③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了
(3)吸收多余的氯气【互动探究】
(1)若用【典例】中的装置制取氯气，应该选用什么试剂？发生反应的化学方程式是什么？
提示:此装置为不需要加热便能反应，可以用高锰酸钾和浓盐酸的反应来制取，反应的化学方程式为
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(2)装置中的水的作用是什么？你认为应该选用什么试剂更适合本步的操作？
提示:装置中水的作用是除去氯气中的氯化氢，由于氯化氢极易溶于水而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以最好选用饱和食盐水进行本步操作。【变式训练】要制取纯净气体，必须根据气体的逸出环境分析可能含有的杂质，再根据气体本身和杂质的性质决定除杂方案。干燥是除去水蒸气的一种除杂方法，下列不能用来干燥氯气的干燥剂是( )
A.浓硫酸 B.五氧化二磷
C.无水氯化钙 D.生石灰
【解析】选D。由于氯气能与碱反应，所以不能用生石灰干燥氯气。【变式备选】实验室制取氯气时有如下操作,操作顺序正确的是( )
①连接装置,检查气密性
②缓缓加热
③加入MnO2粉末
④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸
⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤【解析】选D。本题考查了实验室制取Cl2时的气密性检查、药品加入顺序及Cl2的收集方法、尾气吸收方法,有利于培养逻辑性思维。加好药品后才进行加热操作,A错误；制取气体时,应首先检查装置的气密性再加药品,B错误；加药品时,应先加固体药品于烧瓶中,再加液体药品,C错误；由于Cl2的密度大于空气,所以可用向上排空气法收集,由于Cl2有毒,为防止污染空气,用NaOH溶液作尾气吸收剂吸收多余的Cl2,D正确。类型 二 利用化学反应制备其他气体
【典例】下图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是( )
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D.固体NH4Cl和消石灰制取氨气【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)注意装置的特点，本装置不需要加热；
(2)所用的固体应该是块状固体。
【解析】选B。能用启普发生器制取的气体应满足的条件:块状固体和液体进行反应，生成的气体难溶于反应液，反应不需要加热(反应过程中不能有太大热量变化，生成物除气体外应易溶于水)。大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在大理石的表面阻止反应的进行，A项不合题意；浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，且MnO2为粉末状固体，C项不合题意；固体NH4Cl和消石灰制取氨气需要加热，且氨气易溶于水，D项不合题意。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)教师借助本题进一步给学生强调制取气体的装置在选用时应该注意的事项；
(2)给学生讲解启普发生器的原理及使用的注意事项；
(3)要求学生必须对实验室制取常见气体的反应原理和实验过程非常熟悉。【方法规律】常见制气装置的注意事项
(1)固固加热:试管口应略向下倾斜；试管夹夹在试管的中上部；药品应平铺于试管底部；导管不宜伸入试管过长；实验开始时应先检查实验装置的气密性；加热时，先预热且应用外焰加热。
(2)固液不加热:启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体；实验开始时应先检查实验装置的气密性；简易装置的长颈漏斗应插入液面以下。
(3)固液加热:实验开始时应先检查实验装置的气密性；加热时要预热，受热要均匀；加热易暴沸的混合物时要加入沸石防止暴沸。【变式训练】(2013·福州高一检测)如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是( )
A.铜屑和浓硝酸 B.二氧化锰和浓盐酸
C.氨水和氧化钙 D.碳酸钙和稀盐酸【解析】选D。铜屑与浓硝酸反应制取NO2，没有尾气吸收装置，A项不合题意；用MnO2跟浓盐酸反应制取氯气需加热，B项不合题意；氨水和氧化钙制取氨气虽不需加热，但不能用浓硫酸做干燥剂，C项不合题意；用碳酸钙与稀盐酸反应制CO2的反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，D项符合题意。【变式备选】下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )
A.NO和O2 B.HCl和NH3
C.H2和CO D.SO2和CO2
【解析】选D。A和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2不能用向上排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。所以符合题意的选项为D。1.用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用于检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是( )
A.湿润的淀粉KI试纸
B.湿润的蓝色石蕊试纸
C.蘸有浓氨水的玻璃棒
D.湿润的红色石蕊试纸【解析】选B。A项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故A错；B项Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，而HCl只能使其变红，因此，既可验满又可区别，故B对；C项Cl2和HCl气体遇到浓氨水均产生白烟，因此，只能验满不能区别，故C错；D项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故D错。2.关于工业生产的下列叙述中，正确的是( )
A.将氢气和氯气混合后光照，使其反应生成氯化氢，再用水吸收得盐酸
B.加热氯化铵和消石灰的混合物制取氨气
C.以石灰石、纯碱、石英为原料，在玻璃熔炉中制取普通玻璃
D.工业上采用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁
【解析】选C。氯气和氢气混合光照易爆炸，不能用于工业生产；工业上用N2和H2在高温高压、催化剂条件下制取NH3；工业上采用电解熔融氯化镁制取镁。3.已知HCl难溶于CCl4，则如图所示装置中，不适宜于HCl气体尾气吸收的是( )【解析】选B。HCl气体极易溶于水，尾气吸收时应注意防止倒吸。倒置的漏斗吸水后漏斗口会脱离水面，使漏斗内的水又流入烧杯中；导管内HCl与水接触，溶于水，使导管内压强迅速减小，会造成倒吸；HCl难溶于CCl4，导管内气体压强不会减小，不会造成倒吸；由于干燥管的容积较大，不会倒吸。 4.(2013·赤峰高一检测)下列装置或操作能达到实验目的的是( )【解析】选C。A中由于氨气的密度小于空气的密度,所以用向下排空气法收集是正确的,但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花,目的是防止气体对流,收集到较纯的氨气；B中洗气装置中的导管应为长进短出；C中通过观察长颈漏斗中液面是否下降,可以检查装置的气密性；D中收集密度比空气大的二氧化碳气体用向上排空气法,应该为长管进气,短管排出空气。5.(2013·济南高一检测)今有下列气体:H2、Cl2、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用如图所示的装置进行实验:(1)烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是_______，从B口进气可收集的气体是_______。
(2)烧瓶中充满水时，可用来测量_______等气体的体积。
(3)当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从_______口进入烧瓶。【解析】(1)用排空气法收集气体时，要注意气体的密度及是否与空气中的某种成分发生反应。由于H2、NH3的密度比空气小，且不与空气中的成分发生反应。可用向下排空气法来收集，结合本题干燥烧瓶的位置特征，H2、NH3应从A口进，将空气从B口赶出。Cl2、HCl、H2S、SO2的密度比空气大，且不与空气中的成分发生反应，应从B口进，将空气从A口赶出。NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。(2)对于难溶于水的气体，可用排水法收集，可以用来收集、测量的气体有H2、NO。(3)当烧瓶中装有洗液时，被净化的气体应从B口进。答案:(1)H2、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2
(2)H2、NO (3)B物质制备实验探究
实验室提供下列药品:①蒸馏水；②用HNO3酸化的AgNO3溶液；③熟石灰；④淀粉；⑤肥皂水；⑥食醋；⑦废干电池(锌筒内填有炭粉、MnO2、NH4Cl、淀粉等糊状物)；⑧NaCl；⑨纯碱，某同学准备进行下列小实验:A.制NaOH溶液；B.制备Cl2并验证其漂白性；C.制CO2气体。(1)由于缺少试剂而不能进行的实验是什么？原因是什么？
提示:B实验不能进行。因缺少浓盐酸，无法制取Cl2。
(2)如何利用上述药品制NaOH溶液？写出反应的化学方程式。
提示:Ca(OH)2和Na2CO3反应生成NaOH，反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3====2NaOH+CaCO3↓。(3)该同学为制备NH3，先从废干电池中制备NH4Cl。为此，他设想将废电池中的混合物溶于少量的水中，过滤除去不溶物，再蒸发灼烧滤液，以制得干燥的NH4Cl晶体。他的设想是否合理？为什么？
提示:不合理。因为NH4Cl受热分解，故蒸发灼烧不可能得到NH4Cl晶体；同时，蒸发灼烧会使溶于水中的淀粉呈糊状。(4)由于实验(3)中NH4Cl的制备较困难，且难以满足量的要求，现重新提供足量的浓氨水、碱石灰，请设计一个最简单的实验，以快速制得NH3。你的设计方案是什么？
提示:将盛在分液漏斗中的浓氨水滴加到盛装碱石灰的圆底烧瓶中即可制得氨气。(5)他们在进行除去淀粉溶液中食盐的实验时，用鸡蛋壳膜自制了一个半透膜小袋，向其中装入混有NaCl的淀粉溶液，扎好袋口，这一实验的操作名称是什么？要保证全部除去淀粉溶液里的食盐，实验中采取的必要操作是什么？
提示:淀粉溶液属于胶体，胶体粒子不能通过半透膜，可用渗析的方法分离，为达到完全分离，应多次更换蒸馏水，至渗析液中检验不出Cl-。课件47张PPT。第2课时 化学反应为人类提供能量1.了解原电池的构成和工作原理。
2.知道构成原电池的条件。
3.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。
4.了解常见的化学电源。一、化学反应为人类提供能量
1.化学反应中的能量转化形式:2.化学能转化成电能:
(1)原电池:
①概念:把化学能转化为_____的装置。
②工作原理:(以锌—铜原电池为例)电能Zn-2e-====Zn2+2H++2e-====H2↑氧化还原锌铜H+得电子(2)原电池的构成条件:
①两个电极:相对活泼的金属作_____，相对不活泼的金属或能
导电的非金属作_____；
②一个溶液:两个电极插入_______溶液中；
③一个回路:用导线连接成_________或直接接触。
(3)常见电池:
①干电池:又称_____电池，如锌锰干电池。
②蓄电池:又称_____电池，如铅蓄电池。
③燃料电池:能量转化率高，无污染。 负极正极电解质闭合回路一次二次二、化学反应在其他领域中的应用
1.了解土壤中营养元素的_____及_____，以做到合理施肥，达
到提高农业生产水平的目的。
2.在病理诊断化验、药品质量鉴定、环境监测等领域对样品进
行分析。种类含量【思考辨析】
1.判断正误:
(1)化学能只能与电能之间相互转化。( )
分析:化学能不只和电能之间相互转化，还能与光能、热能之
间相互转化。
(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏
转。( )
分析:酒精不是电解质，不能构成闭合回路,不能形成原电池，
电流计指针不会发生偏转。××(3)原电池中外电路中的电子的流向是由正极流向负极。( )
分析:原电池中外电路中的电子的流向是由负极流向正极的。
(4)原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应。( )
分析:原电池的负极失电子，发生氧化反应；原电池的正极，
溶液中的阳离子在此得电子，发生还原反应。×√2.问题思考:
(1)请讨论作原电池两极的材料有什么样的要求?
提示:首先必须能导电，如金属材料、石墨等；其次，若两极都是金属，则活泼性必须不同，且一般负极材料和电解质溶液能发生化学反应。
(2)原电池工作时，负极失去电子的总数与正极得到电子的总数有何关系，为什么?
提示:原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，根据氧化还原反应中电子守恒定律知，正极上得电子总数与负极上失电子总数相等。【知识链接】
①化学能:
化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。
②电极:
在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置。原电池中电极有正负之分，一般正极获得电子发生还原反应；负极失去电子发生氧化反应。电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子，即成为电极。 一、原电池的工作原理及正负极的判断方法
1.原电池的判断方法——“四看”:2.原电池工作原理:3.原电池正、负极的“四种”判断方法:【学而后思】
(1)“原电池的两个电极的电极材料必须都是金属电极”的说法是否正确？试举例说明。
提示:不正确。对于原电池的两个电极来说不一定都是金属电极，如干电池的正极就是石墨电极，是非金属。
(2)原电池的电极材料是否一定参加电极反应？试举例说明。
提示:不一定。原电池的电极材料有的参加电极反应，如铜锌原电池的负极材料金属锌表现为电极溶解，但是有的原电池负极材料并不参与电极反应(如燃料电池)；原电池的正极材料通常不参与电极反应，如铜锌原电池的正极材料金属铜不参加反应。 二、原电池原理的相关应用
1.加快氧化还原反应的速率:实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
2.比较金属的活动性强弱:有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，根据电极现象判断出A是负极，B是正极；通常情况下，由原电池原理可知，金属活动性A>B，则原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。3.设计原电池:利用Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2的氧化还原反应可设计成原电池，该原电池的电极反应式为
负极(Cu):Cu-2e-====Cu2+(氧化反应)，
正极(C):2Fe3++2e-====2Fe2+(还原反应)。
4.金属腐蚀防护:在轮船外壳上镶嵌锌块，在海水中形成原电池，锌作负极失去电子，保护铁不被腐蚀。【学而后思】
(1)某同学设计原电池时将锌片和铜片作电极插入蔗糖溶液并用导线相连，请问该同学能成功吗？并分析其原因。
提示:不会成功。因为蔗糖不是电解质，缺少构成原电池的条件之一——电解质溶液。
(2)反应CaO+H2O====Ca(OH)2是一个放热反应，请思考能否根据该反应来设计原电池？为什么？
提示:不能。该反应虽是一个放热反应，但其不是一个氧化还原反应，构成原电池的反应必须是自发的氧化还原反应。 类型 一 原电池的原理
【典例】如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做
完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是
( )实验后的记录:
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③ 向Cu极移动
④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体
⑤电子的流向是:Cu→Zn
⑥正极反应式:Cu-2e-====Cu2+，发生氧化反应
A.①②③ B.②④
C.②③④ D.③④⑤【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)熟练掌握原电池的原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
(2)原电池外电路中电子的流向是从负极流向正极。【解析】选B。铜锌形成原电池的时候，锌是负极，铜为正极；由于锌失去电子变成锌离子进入溶液中，电子通过外电路流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子，变成氢气，发生还原反应；由于阳离子向正极移动所以阴离子硫酸根离子向负极移动；若有0.5 mol电子流经导线，由于正极的电极反应式为2H++2e-====H2↑，所以会产生0.25 mol的氢气；电子的流向是由负极流向正极，所以应该是由Zn→Cu；正极反应式是2H++2e-====H2↑，发生还原反应。【互动探究】
(1)若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液，能否形成原电池？若能，请写出电极反应式；若不能，请说明理由。
提示:可以形成，只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加反应。其电极反应如下:负极(Zn):Zn-2e-===Zn2+；正极(Cu):Cu2++2e-====Cu。
(2)若此原电池有0.5 mol电子流经导线，此时锌电极的质量将如何变化？
提示:由原电池原理可知，锌电极的质量将减少，由Zn-2e-====Zn2+可知，减少的质量为16.25 g。【变式训练】(2013·汕头高一检测)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e-====Cu
C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为Fe-3e-====Fe3+【解析】选D。a和b不连接时，未形成原电池，所以铁会与铜离子发生置换反应，铁片上会有金属铜析出；a和b用导线连接时，形成原电池，铜为正极，所以正极发生的反应为Cu2++2e-====Cu；无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液中的铜离子浓度均会减小，铁离子浓度均会变大，所以溶液会逐渐从蓝色变成浅绿色；a和b用导线连接时，铁片为负极，所以铁片上发生的反应为Fe-2e-====Fe2+。【变式备选】(2013·延边高一检测)氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为2H2+O2====2H2O，正极反应为O2+2H2O+4e-====4OH-，下列叙述不正确的是( )
A.H2通入负极区
B.O2通入正极区
C.负极发生氧化反应
D.正极发生氧化反应【解析】选D。根据原电池的原理，还原性的物质应该在负极上发生反应，氧化性的物质应该在正极上发生反应，根据总反应，H2通入负极区，O2通入正极区，对应的负极发生氧化反应而正极发生还原反应。 类型 二 原电池原理的应用
【典例】将金属A和金属B分别放入稀硫酸中有氢气生成。若把金属A和金属B相连后投入稀硫酸中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是( )
A.金属活泼性A＞B
B.还原性B＞A
C.在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应
D.金属A的表面有明显气泡产生，金属B表面无明显现象【解题指南】解答本题时要注意以下两点:
(1)原电池中负极金属活泼性强而被氧化腐蚀。
(2)原电池内部阳离子向正极移动在正极上得电子。
【解析】选A。由于当A、B形成原电池时A被腐蚀，说明A作原电池的负极，活泼性强于B，故A的还原性也强；A作原电池的负极，失电子，被氧化，发生氧化反应，金属B作正极，溶液中的H+在这里得电子生成H2，放出气泡，B电极并未发生反应。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)强调学生熟记金属活动性顺序，即钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金。
(2)通过本题的讲解让学生进一步熟悉如何通过原电池判断金属的活泼性强弱。
(3)让学生进一步理解原电池的工作原理。【方法规律】金属活动性强弱的判断方法
(1)与水或酸反应置换出氢气的难易程度。
(2)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。
(3)置换反应。
(4)阳离子氧化性的强弱。
(5)通常情况下原电池中负极金属强于正极。【变式训练】(2013·惠州高一检测)把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两连接，可组成若干原电池。若 a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则下列说法正确的是( )
A.b的活动性一定在氢之后
B.若a与b相连，则a为原电池的正极
C.若c与b相连，则b极上发生氧化反应
D.若将稀硫酸换为NaOH溶液，a、c分别为镁、铝，则a极上有气泡产生【解析】选D。由于两两连接形成原电池，当a、b相连时，a为负极，所以金属性a＞b；c、d相连时，c为负极，所以金属性c＞d；a、c相连时，c为正极，所以a＞c；b、d相连时，b为正极，所以d＞b，根据以上分析，所以金属性的大小关系是a＞c＞d＞b。则根据相关的分析可知，答案选D。1.(2013·徐州高一检测)下列关于原电池的叙述正确的是( )
A.原电池将化学能转化为电能
B.原电池负极发生的反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
【解析】选A。原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池的负极失电子发生氧化反应，B不正确；原电池在工作时，负极的电子不断流向正极，C不正确；原电池的两个电极既可以是金属电极，也可以是非金属电极，D不正确。2．如图所示装置的叙述中正确的是( )
A.铜是阳极，铜片上有气泡产生
B.铜片质量减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
【解析】选D。原电池的电极是正负极，而非阴阳极；锌片作负极，所以锌片溶解；电子的流向是从锌片流向铜片，而电流的流向和电子的流向相反，应该是从铜片流向锌片；氢离子向正极铜片移动在正极上得到电子被还原。3.如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是( )
【解析】选C。由于D中蔗糖溶液不是电解质溶液，故D不正确；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A不正确。4.将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述中正确的是( )
A.该装置能形成原电池，其中铝是负极
B.该装置能形成原电池，其中铜是负极
C.该装置不能形成原电池
D.以上说法均不正确
【解析】选B。由于铝与浓硝酸发生钝化，而铜棒可以与浓硝酸发生反应，所以该装置可以形成原电池，所以铜是负极，铝是正极。5.(2013·淄博高一检测)由Zn—Cu—H2SO4组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5 g。求:
(1)原电池的_______极生成氢气_______ L(标准状况)。
(2)已知:1 mol氢气完全燃烧放出285.8 kJ的热量。将(1)中获得的氢气燃烧，可以得到_______ kJ的热量。
(3)若将电解质溶液改为硫酸铜溶液，当电池输出相同的电量时，电池两极的质量差为_______(已知初始时两电极质量相等)。【解析】(1)由于Zn—Cu—H2SO4组成原电池后，锌是负极，铜是正极，所以负极发生的电极反应是Zn-2e-====Zn2+，所以当锌片减少6.5 g时，原电池转移的电子的物质的量是0.2 mol，所以正极上会产生0.1 mol的氢气，所以氢气的体积在标准状况下是2.24 L。
(2)由于1 mol氢气完全燃烧放出285.8 kJ的热量，所以
0.1 mol的氢气燃烧放出的热量是0.1×285.8 kJ=28.58 kJ。(3)若将电解质溶液改为硫酸铜溶液，则正极上会析出铜，析出铜的物质的量是0.1 mol，所以析出的铜的质量是6.4 g，
由于负极减少的质量是6.5 g，所以两极的质量差值是6.5 g
+6.4 g=12.9 g。
答案:(1)正 2.24 (2)28.58 (3)12.9 g原电池构成条件的实验探究
上图是铜锌原电池示意图，某同学为了进一步探究该原电池的构成条件及原电池外电路上电子的流向，进行了以下实验探究:(1)若单独将锌片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
提示:锌片逐渐溶解，有大量气泡产生。因为锌的活泼性比氢强，所以锌可以将氢离子还原成氢气。
(2)若单独将铜片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
提示:铜片不溶解，无气泡产生。原因是铜的活泼性比氢弱，所以铜不能将氢离子还原成氢气。
(3)将锌片,铜片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？
提示:锌片逐渐溶解，在锌片上产生大量气泡，铜片无变化。(4)若将锌片,铜片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？
提示:锌片逐渐溶解，铜片上有大量气泡产生。(5)铜片与稀硫酸不反应，但与锌片相连后，铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
提示:当铜片和锌片用导线相连后浸入稀硫酸中，形成原电池，锌作负极，铜作正极，锌片失去电子逐渐溶解形成锌离子进入溶液中，电子通过外电路由负极流向正极，溶液中的氢离子在铜电极上得到电子形成氢气放出。若在导线间连接一电流计会看到电流计指针发生偏转，原因是导线上有电子通过，电子的定向移动就会形成电流。(6)通过上述实验，请总结构成原电池的条件是什么？
提示:通过上述实验，构成原电池的条件有3点:
①有活动性不同的两个电极；
②电解质溶液；
③形成闭合回路。课件56张PPT。第4课时 蛋 白 质1.了解蛋白质的组成、主要性质和主要应用。
2.掌握蛋白质的化学性质。
3.通过关注食品中的营养成分，激发学生对物质的组成、结构、性质等知识的学习和探究的兴趣。
4.通过观察思考，培养观察能力、思维能力和设计能力。一、蛋白质的存在和组成
1．存在:广泛存在于生物体内，是组成_____的基础物质。
2.组成:由___________________等元素组成，属于___________
_____化合物。细胞碳、氢、氧、氮、硫天然有机高分子二、蛋白质的性质
1.水解:
(1)蛋白质 氨基酸。(2)三种重要的氨基酸:2.盐析:
(1)概念:浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度_____而使其从溶液
中_____的过程。
(2)条件:浓的_________溶液或_____溶液(少量的无机盐能___
___蛋白质的溶解)。
(3)特点:是_____过程，继续加水时能使沉淀_____，不影响蛋
白质的生理活性。降低析出轻金属盐铵盐促进可逆溶解3.变性:不溶解不溶解不溶解加热、紫外线照射或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐4.显色反应:某些蛋白质遇浓硝酸显___色。
5.蛋白质的灼烧:蛋白质灼烧时会产生特殊的气味，常用此性
质来鉴别蛋白质。黄三、蛋白质在生产、生活中的应用
1.蛋白质是人类必需的营养物质，能保证身体健康。
2.动物的毛和蚕丝的主要成分是_______，可应用于工业上。
3.酶是一类特殊的_______，是生物体内重要的催化剂。蛋白质蛋白质【思考辨析】
1．判断正误:
(1)向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液会出现沉淀，再加
水，沉淀可溶解。( )
分析:蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液会发生盐析而聚沉，
盐析可逆，再加水沉淀可溶解。
(2)淀粉、纤维素、油脂和蛋白质都属于天然高分子化合物。
( )
分析:油脂的相对分子质量达不到高分子化合物的大小，故油
脂不属于天然高分子化合物。√×(3)蛋白质燃烧的产物只有二氧化碳和水。( )
分析:蛋白质不只含碳、氢、氧元素，还含氮、硫等元素，燃
烧产物不只有二氧化碳和水。
(4)将鸡蛋煮熟与实验室用福尔马林保存动物标本的原理是相
同的。( )
分析:鸡蛋煮熟和用福尔马林保存动物标本都是利用了蛋白质
变性的原理。×√2．问题思考:
(1)为什么医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮，对患者住过的床铺进行紫外线照射等方法来进行消毒？
分析:高温、紫外线照射等都能够使蛋白质发生变性，从而达到杀菌消毒的目的。
(2)如何检验一些织物是丝织品还是棉织品？
分析:可用燃烧的方法，蚕丝的主要成分是蛋白质，燃烧时有烧焦羽毛气味的是丝织品，而棉织品主要成分是纤维素，燃烧时没有此气味。【知识链接】
①酶:
酶是一种生物催化剂，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，所有的酶都含有碳、氢、氧、氮四种元素。生物体内含有千百种酶，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。②蛋白质的生理活性:
大多数蛋白质都有与生命活动相关的各种功能，比如血红蛋白可以运输氧气，激素可以调节代谢，抗体可以识别抗原实现免疫等。当一个蛋白质能够正常行使自己相应的功能的时候，就叫做有生理活性。当这些功能丧失不能正常行使的时候，就叫做没有活性。 一、蛋白质的盐析和变性【知识备选】盐析的概念及其原理
盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。如加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚的过程；在乙酸的酯化反应中加入饱和碳酸钠溶液，降低乙酸乙酯溶解度，使其分层现象更明显的过程。
盐析结晶原理是指在盐溶液体系中，加入某种电解质盐析剂, 这种加入的盐析剂，其离子的水合作用比原溶液中其他盐强， 它使溶液中自由水分子数减小, 从而提高溶液中欲结晶物质在溶液中的有效浓度，使欲结晶物质在溶液中结晶析出。【学而后思】
(1)注射前用酒精棉球擦拭皮肤的目的是什么？
提示:病菌病毒的主要成分是蛋白质，酒精能使蛋白质变性，而起到杀菌消毒的作用。
(2)不小心误服可溶性重金属盐中毒后应如何处理？
提示:误服重金属盐会使人体内组织中的蛋白质变性而中毒,如果立即服用大量鲜牛奶或蛋清和豆浆,可使重金属跟牛奶、蛋清、豆浆中的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属对机体的危害。 二、常见有机物的特性——用于检验和鉴别
1.水溶性:2.密度:3.燃烧:4.常见有机化合物的检验:【学而后思】
(1)羊毛灼烧为什么有烧焦羽毛的气味？
提示:羊毛的主要成分是蛋白质，含氮、硫等元素，灼烧时会产生二氧化硫等有刺激性气味的气体。
(2)常见的有机化合物中哪些能使溴水褪色？褪色的原理是什么？
提示:不饱和烃(如乙烯)、油脂(如植物油)中含碳碳不饱和键，能与溴水发生加成反应，使溴水褪色。(3)如何只用一种试剂即可鉴别乙醇、苯和四氯化碳？
提示:可用水分别与三种试剂混合，不分层的是乙醇；分层，且油状液体在上层的是苯；分层，且油状液体在下层的是四氯化碳。 类型 一 油脂、淀粉、纤维素、蛋白质的性质比较
【典例】(2013·沈阳高一检测)糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是( )
A．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C．糖类、脂肪和蛋白质都是高分子化合物
D．蛋白质溶液遇盐溶液后产生的沉淀能重新溶于水【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)植物油中含不饱和的碳碳双键；
(2)蛋白质的盐析过程是可逆的，而变性不可逆。
【解析】选B。植物油是一种不饱和油脂，能和Br2发生加成反应，所以A不正确。淀粉是一种多糖，它水解的最终产物是葡萄糖，人摄入淀粉后通过水解成为葡萄糖进而提供能量，所以B正确。脂肪虽然相对分子质量较大，但不是高分子化合物，C不正确。蛋白质溶液遇重金属盐溶液会发生变性，该过程不可逆，产生的沉淀不能重新溶于水，D不正确。【名师点评】讲解本题时应注意以下两点:
(1)糖类、油脂和蛋白质的性质对比是本题的讲解重点，讲解时可从是否能水解、是否是高分子化合物及各物质性质的特殊点等方面加以分析，从而加深认识；
(2)蛋白质的性质是本题的另一个讲解重点，通过本题让学生巩固对蛋白质性质的整合、记忆。【误区警示】油脂、多糖、蛋白质的认识误区
(1)油脂的相对分子质量虽然较大，但其不是高分子化合物；
(2)误认为蛋白质遇盐溶液一定会发生盐析，但盐溶液还包括重金属盐溶液，而蛋白质遇重金属盐溶液发生变性。【变式训练】下列说法正确的是( )
A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色
B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属于电解质
C.淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同
D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇【解析】选C。遇碘变蓝是淀粉的特征反应，而纤维素不具有此性质，所以A项不正确；葡萄糖属于非电解质，B项不正确；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，油脂水解得高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，C项正确；食用植物油属于油脂，水解生成的是丙三醇和高级脂肪酸或高级脂肪酸盐，所以D项不正确。【变式备选】下列各组物质中，均能发生水解反应的是( )
A．蛋白质和氨基酸 B．油脂和蛋白质
C．纤维素和葡萄糖 D．淀粉和果糖
【解析】选B。本题考查生活中常见有机物的基本性质。其中氨基酸、葡萄糖和果糖不能发生水解反应。 类型 二 蛋白质的性质
【典例】蛋白质的种类繁多，结构复杂，性质多样。下列关于蛋白质的叙述，正确的是( )
A.蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象
B．蘑菇等菌类是植物性蛋白质的来源之一
C．天然蛋白质都可以水解，水解的最终产物都是多肽化合物
D．酶属于蛋白质，常用作催化剂。一般来说，酸性越强，酶的催化效果越好【解题指南】解答本题时要注意以下3点:
(1)重金属盐使蛋白质变性。
(2)蛋白质最终的水解产物是氨基酸。
(3)酶催化要求条件温和，不需要加热。
【解析】选B。CuSO4等重金属盐，使蛋白质变性，A错；菌类是植物性蛋白质的来源之一，B对；多肽化合物可以继续水解为氨基酸，所以蛋白质的最终水解产物为氨基酸，C错；酶的催化要求条件温和，酸性或碱性过强都会使其变性，D错。【误区警示】盐析、变性与颜色反应
(1)蛋白质的盐析是一个可逆过程，不改变蛋白质的性质和生理活性。
(2)蛋白质的变性是一个不可逆过程，能使蛋白质失去生理活性。
(3)并不是所有的蛋白质遇到浓硝酸均显黄色，只有某些天然的含有苯环的蛋白质才有此性质。【变式训练】(2013·张家港高一检测)下列有关有机化合物的叙述中正确的是( )
A．苯、乙醇和乙酸都能发生取代反应，蛋白质则不能
B．蛋白质、甲烷、聚乙烯充分燃烧只生成CO2和H2O
C．蛋白质、糖类、油脂都属于人体必需的高分子化合物
D．蛋白质溶液里加浓(NH4)2SO4溶液能析出蛋白质
【解析】选D。蛋白质的水解属取代反应；蛋白质中含N、S等元素，充分燃烧时不只生成CO2和H2O；油脂不是高分子化合物；蛋白质溶液里加浓(NH4)2SO4溶液发生盐析。【变式备选】下列有关蛋白质的性质或应用的说法不正确的
是( )
A．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性
B．淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体
C．蚕丝、羊毛的主要成分都是蛋白质
D.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性【解析】选B。盐析是提纯蛋白质的一种方法，而且不影响蛋白质的生理活性，A正确；淀粉属于糖类，完全水解生成葡萄糖，蛋白质完全水解生成氨基酸；两者的产物不可能是同分异构体，B错；蚕丝和羊毛的主要成分都是蛋白质，C正确；加热会使蛋白质发生变性，D正确。类型 三 有机化合物的检验
【典例】(2013·上饶高一检测)下列区分物质的方法不正确的是( )
A.用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
B.用酸性高锰酸钾溶液区分苯和CCl4
C.用新制的Cu(OH)2悬浊液区分蔗糖和葡萄糖
D.用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)有机物燃烧时含碳量越高，越不容易充分燃烧；
(2)鉴别物质时可以依据物理性质如溶解度等。【解析】选D。甲烷由于含碳量低,燃烧时产生明亮的火焰,而乙烯燃烧时,火焰明亮且有浓烟产生,故可把两者区分开来;酸性KMnO4溶液加入苯中,溶液明显分层,上层为油状液体苯,而酸性KMnO4溶液加入CCl4中,溶液也分层,下层油状液体为CCl4;新制的Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液共同加热,能生成红色沉淀,蔗糖无此现象,故可区分开来;KI溶液遇淀粉溶液和鸡蛋白溶液均无明显的现象,故不能用来区分两物质。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:
(1)有机物之间的鉴别种类繁多，学生不易掌握，让学生对有机物性质的归类掌握是本题的讲解核心；
(2)有关溴和酸性高锰酸钾溶液与某些液态有机物混合时的现象是学生感觉较难掌握的知识点，是本题讲解时的难点，讲解时应从是否发生化学反应及不同液体是否互溶、密度大小方面讲解；
(3)强调学生记住某些特征原子团的检验试剂。【互动探究】
(1)A项中的两种物质还可用哪种试剂鉴别？
提示:还可用溴水溶液鉴别，乙烯可使溴水褪色，而甲烷不能。
(2)可用溴水溶液鉴别B项中的两种物质吗?
提示:可以。溴水溶液与苯混合后振荡静置，溶液分层，上层橙红色；溴水溶液与四氯化碳混合后振荡静置，溶液分层，下层橙红色。【变式训练】下列物质中可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯和氢氧化钡溶液的是( )
①金属钠 ②溴水 ③碳酸钠溶液 ④紫色石蕊溶液
A．①② B．①③ C．②③ D．③④【解析】选D。钠与乙酸、乙醇、氢氧化钡溶液反应都产生无色气体，遇苯无明显现象。溴水与乙酸、乙醇混合不分层；与苯混合分层，上层为橙红色；与氢氧化钡溶液混合溴水褪色。碳酸钠溶液与乙酸反应产生无色气泡；与乙醇混合不分层；与苯混合分层；与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀。紫色石蕊溶液遇乙酸变红，遇乙醇不分层，遇苯分层，遇氢氧化钡溶液变蓝。通过比较可知，加入③、④项的物质，现象各不相同。1.下列关于蛋白质的说法中不正确的是( )
A.天然蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
B.羊毛是蛋白质
C.浓硝酸溅到皮肤上显黄色
D.除去鸡蛋白胶体中混有的少量Cl-的方法是过滤
【解析】选D。蛋白质溶液属于胶体，除去胶体中离子的方法是渗析。2.(2013·南阳高一检测)下列物质不能使蛋白质变性的是( )
A.酒精 B.硝酸
C.KMnO4溶液 D.硫酸钠
【解析】选D。能够使蛋白质变性的物质有重金属盐、强氧化剂、强酸、乙醇等物质。3.利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生服务。下列实例利用了蛋白质的变性的是( )
①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒；②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒；③在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆凝结成豆腐；④松花蛋的腌制；⑤用蛋白质灌服重金属中毒的病人；⑥蒸煮鸡蛋食用；⑦农业上采用波尔多液(含硫酸铜)进行防治病虫害
A．全部 B．①②③④
C．①②③ D．①②④⑤⑥⑦【解析】选D。过氧乙酸(强氧化剂)、高温、紫外线、重金属盐都能使蛋白质变性，松花蛋的腌制过程也是蛋白质的变性过程；在豆浆中加入少量石膏，是盐析的过程。4.(双选)下列叙述中，正确的是( )
A．蚕丝、棉花和羊毛的主要成分都是纤维素
B.我们所吃的豆腐中主要成分是蛋白质
C．感冒病毒是一种油脂
D．生物实验室用福尔马林(40%的甲醛溶液)保存生物标本
【解析】选B、D。棉花的主要成分是纤维素，蚕丝、羊毛、豆腐、病毒都是蛋白质。5.(1)蛋白质分子中主要含有________四种元素。
(2)蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液，会析出沉淀，再加适量水后，蛋白质重新溶解，仍然具有原来的活性。这个过程称为________；蛋白质遇到酸、碱、重金属盐、乙醇等化学物质时会发生凝结，失去原来的活性，这个变化称为________。
(3)高温杀菌的原理是利用________________________。
(4)分离和提纯蛋白质的方法是____________________。【解析】蛋白质溶液属于胶体，采用渗析的方法分离和提
纯蛋白质；加热可使蛋白质变性。
答案:(1)C、H、O、N (2)盐析 变性
(3)加热使蛋白质变性 (4)渗析 蛋白质的性质探究
蛋白质中含有碳、氢、氧、氮及少量的硫，有的还含有微量的磷、铁、锌、钼等元素。某化学兴趣小组以鸡蛋清、鸡毛等生活中常见物质探究蛋白质的性质。
【实验用品】
1.试管、试管架、试管夹、胶头滴管、酒精灯、火柴，镊子。
2.鸡蛋清，饱和(NH4)2SO4溶液，蒸馏水，质量分数1%的硫酸铜溶液，浓硝酸溶液，鸡毛。【实验准备】鸡蛋白溶液的配制:把一只鸡蛋的两端各扎一个小孔。从上面的孔吹气，使鸡蛋白从下面的孔流入量筒中。取5毫升蛋白，放入烧杯中，加30毫升蒸馏水，即制成1∶6的鸡蛋白胶体溶液。
(1)取一支试管加入鸡蛋清溶液2 mL，慢慢滴加饱和(NH4)2SO4溶液，有什么现象产生？向上述溶液中加蒸馏水稀释，观察现象。
提示:向试管中加入硫酸铵溶液，振荡后产生白色沉淀，加水，白色沉淀溶解。(2)取一支试管加入鸡蛋清溶液2 mL，加入少量的(NH4)2SO4固体，现象与(1)中现象相同吗？
提示:不同，少量硫酸铵可使蛋白质溶解，而饱和(NH4)2SO4溶液可使蛋白质盐析。
(3)用胶头滴管取少量鸡蛋清加入试管，向试管中加入硫酸铜溶液，振荡，现象是什么？再向试管中加入少量蒸馏水，振荡，现象是什么？
提示:向试管中加入硫酸铜溶液，振荡后产生白色沉淀，加水，白色沉淀不溶解。(4)取鸡蛋清加入试管，向试管中加入少量浓硝酸，加热，有何现象？
提示:取鸡蛋清加入试管，向试管中加入少量浓硝酸，加热，产生黄色沉淀。
(5)用镊子夹住鸡毛在酒精灯火焰上灼烧，为什么会有刺激性气味？
提示:鸡毛的主要成分是蛋白质，含硫、氮等元素，灼烧会产生二氧化硫等有刺激性气味的气体。课件39张PPT。阶段复习课
第2章一、化学键与化学反应共价离子旧化学键新化学键吸收释放大于小于二、化学反应的快慢和限度快慢mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1反应物的结构和性质增大(或减小)增大(或减小)改变增大(或减小)可逆相等保持不变条件改变三、化学反应的利用
(1)利用化学反应制备物质:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O向上排空气法NaOH溶液2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑(2)利用化学反应为人类提供能量:化学能电能不同闭合回路Zn-2e-====Zn2+2H++2e-====H2↑====Zn2++H2↑Zn+2H+考点 一 化学键与物质构成
【例1】(2013·泰州高一检测)下列物质中，化学键类型完全相同的是( )
A.H2O和Na2O B.NaOH和NaCl
C.H2O2和Na2O2 D.CCl4和HCl【解析】选D。H2O是共价化合物，只含共价键(氧原子与氢原
子)；Na2O是离子化合物，只含离子键(Na+与O2-)，A错。NaOH
和NaCl都是离子化合物，但是，NaOH含有离子键(Na+与OH-)和
共价键(氧原子与氢原子)，而NaCl只含离子键(Na+与Cl-)，B
错。H2O2是共价化合物，只含共价键(氧原子与氢原子、氧原
子与氧原子)，Na2O2是离子化合物，Na+与 形成离子键，
氧原子与氧原子之间通过共价键形成 既含共价键又含离子
键，故C错。CCl4和HCl都是共价化合物，只含共价键，D对。【例2】下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物分子
D.只有非金属原子间才能形成共价键
【解析】选B。A选项，NH4Cl中既含有离子键也含有共价键，但它是离子化合物，故A错；C选项，H2、O2等都是由共价键形成的分子，但不是共价化合物，它们是单质，故C也错；D选项，AlCl3是由金属元素和非金属元素组成的化合物，但AlCl3是共价化合物，故D错误。所以选B。【知识扫描】化学键的判断规律
1.离子键的存在:
(1)活泼金属的氧化物中，如Na2O、MgO、Al2O3等；
活泼金属的过氧化物，如Na2O2等。
(2)强碱类物质中,如NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
(3)大多数盐中,如NaCl、Na2S、KNO3以及所有的铵盐。2.共价键的存在:
(1)非金属单质中，如H2、O2、O3、N2等。
注意:稀有气体为单原子分子，分子中不存在共价键。
(2)非金属氧化物、氯化物、氢化物中，如CO2、SO2，PCl3、PCl5，H2O、HCl、H2S、NH3、CH4等。
(3)酸中，如H2CO3、H2SO4、HNO3等。
(4)碱中，如NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等中的氧氢键。
(5)某些盐(铵盐及含氧酸盐)中，如NH4Cl中的氮氢键，Na2CO3中的碳氧键。3.同时存在离子键、共价键的物质:
(1)含氧酸盐，如Na2CO3、K2SO4等。
(2)强碱，如NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
(3)铵盐，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。
(4)过氧化物，如Na2O2等。考点 二 化学反应的快慢和限度
【例题】向一容积为1 L 的密闭容器中加入一定量的X、Y，发
生化学反应aX(g)＋2Y(s) bZ(g)正反应放热。如图是容器
中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。(1)用X表示0～10 min内该反应的平均速率为____________，
根据上图可求得方程式中a∶b=___________，处于平衡状态的时间段为________________。
(2)0～10 min 容器内气体的压强逐渐___________，气体的密度逐渐__________。(填“变大”“变小”或“无法确定”)
(3)推测在第7 min时曲线变化的原因可能是___________(填序号)。
①增加Z的量 ②增加X的量
③升温 ④降温
⑤使用催化剂【解析】(1)由题干图像获得信息，0～10 min X的浓度的变
化量为(0.45-0.20) mol·L-1=0.25 mol·L-1，Z的浓度的变
化量为0.5 mol·L-1，故v(X)=0.25 mol·L-1/10 min=
0.025 mol·L-1·min-1，v(Z)=0.5 mol·L-1/10 min=
0.05 mol·L-1·min-1，因为速率比等于化学计量数比，故
a∶b＝1∶2；在10 min～13 min和20 min以后，X、Z的浓度
不再变化，该反应处于平衡状态。(2)0～10 min 时，反应
正向进行，气体的物质的量增加，故容器内气体的压强逐渐
变大；气体的质量也是不断变大的，又因为气体体积等于容器容积始终不变，故气体的密度也逐渐变大。(3)由图像可知，在反应达平衡前第7 min时化学反应速率变大，其中①②③⑤均能使反应速率加快，但X、Z的浓度在第7 min 时的瞬间未变，故①②不符合题意。
答案:(1)v(X)＝0.025 mol·L-1·min-1 1∶2
10 min～13 min和20 min以后
(2)变大 变大 (3)③⑤【知识扫描】化学反应速率的影响因素和化学反应平衡状态的判断特征
1.影响化学反应速率的因素:
(1)内因:反应物自身的性质。
(2)外因:2.化学平衡状态的判断特征:考点 三 常见物质的制备
【例题】某课外活动小组利用如图所示的装置制取氯气。提供的试剂有:浓盐酸、饱和NaCl溶液、NaOH溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)浓盐酸在此反应中显示出来的性质是__________。
A.只有还原性
B.还原性和酸性
C.只有氧化性
D.氧化性和酸性(2)装置C中盛放的试剂是____________________。
(3)尾气处理时需关闭弹簧夹a和弹簧夹_________,打开弹簧夹?__________。处理尾气时发生反应的离子方程式是_________________。
(4)若用含1.6 mol氯化氢的浓盐酸与足量的高锰酸钾反应，在标准状况下收集到的氯气体积_________。
A.=11.2 L B.＞11.2 L C.＜11.2 L D.无法确定【解析】分析题干装置图知M中装浓盐酸，B中装KMnO4固体，A是尾气吸收装置，C应是收集装置，内装饱和NaCl溶液。浓盐酸与KMnO4反应制Cl2，由化学方程式可看出HCl在反应中部分被氧化成Cl2，浓盐酸体现了还原性和酸性。因为KMnO4跟浓盐酸反应才能制取氯气，当随反应进行时，n(HCl)不断减少，又不断生成H2O，c(HCl)不断减小，即使KMnO4足量，HCl也不可能完全反应，所以消耗含1.6 mol氯化氢的浓盐酸生成的Cl2应少于11.2 L。
答案:(1)B (2)饱和NaCl溶液
(3)b c 2OH-+Cl2====Cl-+ClO-+H2O (4)C【知识扫描】常用的气体收集方法
确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。
(1)常用收集方法:(2)其他收集方法:
Cl2:排饱和食盐水；SO2:排饱和亚硫酸氢钠溶液；
CO2:排饱和碳酸氢钠溶液。【知识备选】常用的尾气处理装置
把有毒、有害的气体选择合适的方法，变成无毒、无害、无污染的物质。常见尾气处理装置如下:甲:易燃尾气常用在空气中点燃的方法处理，防止污染空气，如H2、CO等。
乙:常用来吸收可溶于液体的尾气。
丙和丁:用来吸收易溶或极易溶于液体的尾气，同时具有防止倒吸的作用。
戊:对于一些不便于用甲、乙、丙、丁方法处理的少量尾气，可采用气球收集法处理。考点 四 原电池原理及应用
【例1】如图所示，电流计指针发生偏转，
同时A极质量减少，B极上有气泡产生，
C为电解质溶液，下列说法中错误的是( )
A.B极为原电池的正极
B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸
C.C中阳离子向A极移动
D.A极发生氧化反应【解析】选C。由于A极溶解，B极上有气泡产生，所以A为原电池的负极，B为原电池的正极，故A极发生氧化反应，C中阳离子向B极移动，A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸。【例2】如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，小心地向水槽中滴入CuSO4浓溶液。(该过程中不考虑两球浮力的变化)
下列说法正确的是( )A.若杠杆由绝缘体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低
B.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低
C.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低
D.无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低【解析】选B。若杠杆由导体材料组成，则向溶液中加入CuSO4浓溶液后，相当于加入了电解质，会使该装置形成原电池，铁作负极，铁球会部分发生溶解，会导致铁球的质量减小，铜作正极，铜球上会有铜单质析出，会导致铜球的质量增加，杠杆应该是B端高A端低；若杠杆是绝缘材料，则向溶液中加入CuSO4浓溶液后，铁会与CuSO4溶液发生置换反应，会使铁球的质量增加，杠杆应该是A端高B端低。【知识扫描】原电池正负极的判断方法
