高中化學(xué)人教版第二章化學(xué)反應(yīng)與能量 章末系統(tǒng)總結(jié)

章末系統(tǒng)總結(jié)一、重點(diǎn)知識(shí)梳理二、實(shí)驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)探究1．原電池工作原理的實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)人教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)蘇教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)用品鋅片、銅片、電流計(jì)、燒杯、導(dǎo)線、稀硫酸實(shí)驗(yàn)步驟將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流計(jì))，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)2：把一塊鋅片和一塊銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3：用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)2中的鋅片和銅片連接起來(lái)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)4：在導(dǎo)線中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象與結(jié)論元件現(xiàn)象銅片有氣泡產(chǎn)生鋅片鋅片逐漸溶解電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)結(jié)論：線路中有電流產(chǎn)生創(chuàng)新發(fā)掘1.你知道電子是如何流動(dòng)的嗎？分析：鋅片表面無(wú)氣泡而銅片表面有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鋅失去的電子經(jīng)導(dǎo)線流向銅片2.你能寫(xiě)出鋅片、銅片上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式嗎？分析：鋅片：Zn－2e－=Zn2＋銅片：2H＋＋2e－=H2↑3.鋅片和銅片上發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型是什么？分析：鋅片上鋅失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；銅片上，H＋獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)1.實(shí)驗(yàn)4中電流計(jì)的指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？分析：因?yàn)樵阡\片上，鋅失去電子形成鋅離子進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.如何判斷實(shí)驗(yàn)4裝置中的正、負(fù)極？分析：鋅片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，做原電池的負(fù)極；銅片上H＋獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，做原電池的正極3.實(shí)驗(yàn)1、2中能否形成原電池？依據(jù)實(shí)驗(yàn)1～4，你能否總結(jié)出原電池的形成條件？分析：實(shí)驗(yàn)1、2不能形成原電池，原因是未構(gòu)成閉合回路。構(gòu)成原電池的條件有：①有兩個(gè)活潑性不同的金屬作電極②電極需插入電解質(zhì)溶液中③形成閉合回路個(gè)性評(píng)點(diǎn)1.人教版教材實(shí)驗(yàn)直接將Cu－Zn－稀硫酸形成原電池通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原電池的反應(yīng)原理，而蘇教版教材實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，逐層深入，探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的原理，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，更易總結(jié)，提煉原電池的構(gòu)成條件2.人教版教材實(shí)驗(yàn)相比蘇教版實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的“學(xué)與問(wèn)”欄目，提出了兩個(gè)有思考性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入了解，探討原電池的反應(yīng)原理，并利用已掌握的知識(shí)和提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)一套水果電池裝置，拓展了學(xué)生的視野，加深了學(xué)生對(duì)原電池原理的理解2.化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)人教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)蘇教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄繚舛?、溫度、催化劑?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理2H2O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do15(△))2H2O＋O2↑實(shí)驗(yàn)用品試管、燒杯、火柴、藥匙、溫度計(jì)、5%的H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2、冷水、熱水試管、燒杯、酒精燈、藥匙、4%H2O2溶液、12%H2O2溶液、MnO2、mol/LFeCl3溶液實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)1：在兩支試管中，裝有2～3mL5%的H2O2溶液，分別加入1～2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將其中的一支試管放入盛有5℃左右冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有40℃左右熱水的燒杯中實(shí)驗(yàn)2：在3支大小相同的試管中各裝入2～3mL5%的H2O2溶液，再向其中2支試管中分別加入少量MnO2粉末，1～2滴1mol·L－1FeCl3溶液，對(duì)比觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：取兩支試管，各加入5mL12%的H2O2溶液，將其中一支試管用水浴加熱，觀察并比較兩支試管中發(fā)生的變化實(shí)驗(yàn)2：取兩支試管，各加入5mL4%的H2O2溶液，用藥匙向其中一支試管內(nèi)加入少量MnO2粉末，觀察發(fā)生的變化實(shí)驗(yàn)3：取兩支試管，分別加入5mL4%、5mL12%的H2O2溶液，再各加入幾滴mol/L的FeCl3溶液，觀察氣泡產(chǎn)生的快慢現(xiàn)象及結(jié)論創(chuàng)新發(fā)掘1.如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)H2O2分解產(chǎn)生氣體的成分？分析：用帶火星的火柴梗能否復(fù)燃檢驗(yàn)放出的氣體是否是O2溶液、MnO2固體對(duì)H2O2分解的催化效果相同嗎？分析：不相同，通過(guò)產(chǎn)生氣泡的快慢可以看出，MnO2對(duì)H2O2分解的催化效果更好1.實(shí)驗(yàn)1中所用H2O2的濃度為12%，能否使用4%的H2O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？分析：不能，因?yàn)?%的H2O2濃度低，加熱時(shí)，產(chǎn)生氣泡的速率慢，不宜觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2.實(shí)驗(yàn)3中，為什么要在兩支試管中加入幾滴FeCl3溶液？只在一支試管中加入FeCl3溶液可行嗎？分析：兩支試管中加入幾滴FeCl3溶液是為了同時(shí)增大H2O2的分解速率，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。而只在一支試管中加入FeCl3溶液，則無(wú)法得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論個(gè)性評(píng)點(diǎn)1.人教版教材通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，但并未對(duì)濃度影響化學(xué)反應(yīng)速率快慢做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。而蘇教版實(shí)驗(yàn)有效地解決了這一問(wèn)題2.蘇教版教材(實(shí)驗(yàn)3)中，往不同濃度的H2O2溶液中滴加FeCl3溶液，這步實(shí)驗(yàn)操作來(lái)的過(guò)于突然，原因是學(xué)生不了解FeCl3溶液的作用。而人教版教材通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)有效地解答了這一問(wèn)題續(xù)上表實(shí)驗(yàn)人教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)蘇教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維引領(lǐng)(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素主要有濃度、溫度、催化劑、固體表面積等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究某一外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響時(shí)，要求控制其他“變量”保持不變，而只改變其中的一個(gè)“變量”，看該條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(2)一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受多種因素的影響，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具說(shuō)服力，可以采用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法，通過(guò)對(duì)比，更易得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論(3)要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯，且不要對(duì)環(huán)境造成不利影響即時(shí)訓(xùn)練1．在如圖所示的裝置中，金屬a的金屬活動(dòng)性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是()A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大B．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極C．導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極到b極D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng)解析：顯然，電極a、b與電解質(zhì)溶液稀H2SO4組成原電池，因活潑性a>b(碳棒)，所以a為電池的負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，H＋在表面得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。由于正極消耗H＋，溶液中c(H＋)減小，pH增大，在外電路中，電子由a極流向b極。答案：B2．為了探究原電池的工作原理，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖：回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)原電池原理填寫(xiě)下表。裝置序號(hào)正極負(fù)極反應(yīng)式陽(yáng)離子移動(dòng)方向甲乙丙Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O丁(2)電極類(lèi)型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外，還與______________________有關(guān)。(3)指出下列電池的放電過(guò)程中，電解質(zhì)溶液酸堿性的變化：甲________，丙________。(填“酸性”或“堿性”“增強(qiáng)”或“減弱”)。解析：(1)電池甲：在稀硫酸中，鎂比鋁活潑，鎂為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁為正極，H＋在鋁極上發(fā)生還原反應(yīng)；乙電池：鐵比鉑活潑，鐵為負(fù)極；丙電池：在氫氧化鈉溶液中，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁離子與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和水；丁電池：常溫下，濃硝酸使鋁鈍化，銅溶解，銅為負(fù)極。(2)通過(guò)比較甲、丙電池可知，電極都是鋁、鎂，由于電解質(zhì)溶液不同，故電極名稱(chēng)不同，即電極類(lèi)型與電極材料、電解質(zhì)溶液都有關(guān)。(3)根據(jù)溶液中離子參加反應(yīng)情況判斷溶液酸堿性的變化。答案：(1)裝置序號(hào)正極負(fù)極反應(yīng)式陽(yáng)離子移動(dòng)方向甲AlMg－2e－=Mg2＋鋁極乙PtFe－2e－=Fe2＋鉑極丙Mg鎂極丁AlC