广东省普通高中学业水平考试专题复习

20XX年广东省普通高中学业水平考试专题复习（5）

化学反应与能量

【考纲要求】：

（1）了解氧化还原反应本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。

（2）了解化学反应中能量转化的原因，知道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、放热反应等概念。

（4）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。

（5）了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。知道常见化学电源的种类。

（6）了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及其防止措施。

【课前准备】

一、氧化还原反应的有关概念

1、本质：有电子的反应。

2、特征：元素的在反应前后发生变化。

3、氧化剂：（得、失）电子的反应物，有（氧化性、还原性），在反应中被

（氧化、还原），元素化合价（升高、降低）。

4、还原剂：（得、失）电子的反应物，有（氧化性、还原性），在反应中被

（氧化、还原），元素化合价（升高、降低）。

练习：举例说明四种基本类型反应与氧化还原反应的关系。

二、化学能与热能的相互转化

1、化学键与化学反应中能量变化的关系

化学反应中能量变化的主要原因：断开化学键要（放出、吸收）能量，形成化学键要（放出、吸收）能量。由于吸收和放出的能量不相等，故任何化学反应都伴随着能量的变化，一般表现为的变化，有时也可表现为化学能与电能等的相互转化。

2、判断化学反应是放出能量还是吸收能量的方法：

①从微观结构表现判断

断键吸收的能量（大于、小于）成键放出的能量，反应吸收能量。

断键吸收的能量（大于、小于）成键放出的能量，反应放出能量。

②从宏观表现去判断：

反应物具有的总能量（E反）（大于、小于）生成物具有的总能量（E生）时，反应放出能量；反应物具有的总能量（E反）（大于、小于）生成物具有的总能量（E生）时，反应吸收能量。

3、放热反应和吸热反应：

放热反应：放出热量的化学反应，常见的反应有：。吸热反应：吸收热量的化学反应，常见的反应有：。

4、燃烧与灭火

燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应。燃烧的条件：可燃物、氧化剂、达到着火点的温度。只要消除三个条件中的一个，就可达到灭火的目的。

爆炸是急剧产生大量气体的剧烈燃烧。常见的易燃易爆物质：①C、S、Na、Mg等单质；

②H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等气体；③大部分有机物。

练习：请画出放热反应和吸热反应示意图。

三、化学能与电能的相互转化

1、原电池

①概念：将化学能转化为的装置叫做原电池。如铜、锌和稀硫酸组成的原电池可使小灯泡发光。

②工作原理：将失去的电子从负极经过导线传给正极，从正极得到电子，使氧化反应和还原反应分别在两极上进行。（电流的流向与电子的流向有何关系？）

③构成条件：两种活泼性不同的金属（或其中一种为石墨等）作电极，有电解质溶液，两电极浸入电解质溶液中并构成闭合回路。（缺一不可）

练习：请画出铜、锌和稀硫酸组成的原电池装置示意图。

④电极名称：由电极材料决定

负极—流出自由电子的一极，一般较活泼的金属；

正极—流入自由电子的一极，一般较不活泼的金属或能导电的非金属。

⑤电极反应（例：Cu-Zu-稀硫酸原电池)

Zn片—极：（发生反应）

Cu片—极：（发生反应）

电池总反应：

2、常见化学电源的种类

①干电池：普通锌锰电池、碱性锌锰电池

②充电电池：铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池

③燃料电池：氢氧燃料电池

3、化学能与热能、电能的相互转化均遵守质量守恒定律和能量守恒定律，在生产和生活中有重要的意义。

四、金属的腐蚀与防护

1、金属的腐蚀

①定义：金属或合金与周围接触到的气体或液体发生反应而腐蚀损耗的过程叫金属的腐蚀。

②本质：金属原子失去电子变成金属阳离子的过程。

③分类：一般可分为腐蚀和腐蚀。

化学腐蚀：金属与接触到的物质（如O2、SO2、Cl2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。温度越高，化学腐蚀越。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，较活泼的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。

金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

2、电化学腐蚀(以钢铁为例)

（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)

负极:

正极:

总方程式：

（2）吸氧腐蚀(中性或碱性溶液)

负极:

正极:

总方程式：

Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：

注意：析氢腐蚀产生气体，而吸氧腐蚀消耗气体。

3、金属的防护方法

①覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）：在金属的表面添加防护层，以隔绝金属与氧化性较强的、能引起金属腐蚀的物质接触。

②改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）

③电化学防护：用较活泼金属或外加电流的方法为保护的金属提供电子，以免被保护金属失去电子。如：

牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作极，钢铁作极被保护）

外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为极受保护）

【课堂复习】

（1）了解氧化还原反应本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。

（2）了解化学反应中能量转化的原因，知道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、放热反应等概念。

（4）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。

（5）了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。知道常见化学电源的种类。

（6）了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及其防止措施。

知识点1、了解氧化还原反应本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。

例1、图示四种基本类型反应与氧化还原反应的关系，并举例说明。

例2、下例说法不正确的是

A、某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素一定被氧化。

B、有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。

C、氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原。

D、氧化还原反应的本质是化学反应中发生了电子得失。

知识2、了解化学反应中能量转化的原因，知道常见的能量转化形式。

例3、有关下列能量转化的认识正确的是

A、植物的光合作用使得太阳能转化成化学能

B、人类使用照明设备是将电能转化为光能

C、燃料燃烧时只是将化学能转化为热能

D、化学变化中物质发生能量变化的主要原因是化学键的断键和形成

知识点3、了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应等概念。

例4、下列说法正确的是

A、需加热才能发生的反应一定是吸热反应。

B、吸热反应没有研究价值。

C、反应是吸热的还是放热的必须看反应物和生成物的总能量的相对大小。

D、伴有能量变化的物质变化都是化学变化。

例5、关于在一定温度和压强下，2molH2（g）和1molO2（g）完全化合生成2molH2O（g）所放出的热量有以下说法，你认为正确的是

A、与在相同条件下2molH2O（g）完全分解为2molH2（g）和1molO2（g）所吸收的热量在数值上相等

B、是相同条件下1molH2（g）和0.5molO2（g）完全化合生成1molH2O（g）所放出热量的2倍

C、比在相同条件下2molH2（g）和1molO2（g）完全化合生成2molH2O（l）所放出的热量少

D、与2molCH4（g）和适量O2（g）完全燃烧生成H2O（g）和CO2（g）所放出的热量相等

知识点4、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。

例6、下列说法错误的是

A、发生光合作用时，反应物的总能量高于生成物的总能量。

B、反应2Fe＋8H＋＋2NO3－＝2Fe3＋＋2NO↑＋4H2O既是吸热反应又是氧化还原反应。

C、用金属锌、铁、铜、石墨碳棒、导线、硫酸铜溶液可以构成多个原电池装置。

D、手机充电时，是电能转变成化学能。

例7、化石燃料（煤、石油、天然气）是不可再生的能源。下列说法正确的是

A、它们所含的主要元素有C、H，燃烧后生成的化合物主要是二氧化碳和水

B、高温下，煤与水蒸气反应生产水煤气是吸热反应

C、应大力开发新能源，目前可利用电解水的方法制取氢气作能源

D、化石燃料并非在任何情况下都能充分燃烧

知识点5、了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。知道常见化学电源的种类。

例8、下列关于原电池的说法正确的是

A、电流从原电池的负极流向正极

B、电子从发生氧化反应的电极流出

C、原电池是将化学能转变为电能的一种装置

D、原电池的两极，一定是由活动性不同的两种金属组成

例9、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-，下列叙述正确的是

A．H2通入负极区B．O2通入正极区

C．负极反应为2H2 + 4OH-－4e- = 4H2O D．正极发生氧化反应

知识点6、了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及其防止措施。

例10、下列事实能用电化学理论解释的是

A、钢铁在潮湿的空气中容易生锈

B、轮船吃水线以下的船壳上装有一定数量的锌块

C、在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜

D、锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄

例11、如右图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液中将发生析氢腐蚀，

正极材料：，电极反应式为; ;

正极材料：，电极反应式为; ;

电池总反应式为：。

试管中的铁钉若在食盐溶液中的腐蚀呢？

【课后作业】

多项选择题15题，每题3分，共30分，每题中至少有2个选项是正确的，全选对给3分，少选且正确给1分，错选给0分。

1、下列做法中不是利用氧化还原反应原理的是（）

A．明矾净化水B．纯碱除去油污

C．臭氧消毒餐具D．食醋清洗水垢

2、下列氧化还原反应中，水不是作为氧化剂的是( )

(A)CO＋H2O高温CO2＋H2(B)3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO

(C)2Na2O2＋2H2O = 4NaOH＋O2↑(D)2F2＋2H2O = 4HF＋O2

3、氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有

完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。

氢能具有的优点包括( )

A、原料来源广

B、易燃烧、热值高

C、储存方便

D、制备工艺廉价易行

4、为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )

(A)将青铜器放在银质托盘上(B)将青铜器保存在干燥的环境中

(C)将青铜器保存在潮湿的空气中(D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

5、下列叙述中，不能说明金属甲比金属乙的活泼性强的是（）

A、在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多。

B、同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强。

C、甲能从铜盐溶液中置换出铜，而乙不能置换出铜。

D、甲、乙的单质与稀硫酸组成原电池，甲作为原电池的负极。

6、下列现象与电化学理论有关的是

A．氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化

B．白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化

C．纯锌与稀硫酸反应时，滴少量硫酸铜溶液后速率加快

D．铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟

7、关于如图所示装置的叙述，正确的是

A. 铜是正极，铜片上有气泡产生

B. 铜片质量逐渐减少

C. 电流从锌片经导线流向铜片

D. 该装置能将化学能转化为电能

8、关于化学反应与能量的说法正确的是

A．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能B．燃烧属于放热反应

C．化学键断裂放出能量D．反应物总能量与生成物总能量一定相等

9、下列说法正确的是（）

A．化石燃料是不可再生的能源

B．废电池必须进行集中处理的首要原因是：防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染

C．钢铁制品在电解质溶液酸碱性不同的环境中会发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀

D．能源都是通过化学反应获得的

10、下列过程中需要吸收热量的是

A、H2→2H

B、CaO+H2O==Ca（OH）2

C、液态水→气态水

D、Ba(OH)2?8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应

答案

【课堂复习】

例1、略例2、ACD 例3、ABD 例4、C 例5、ABC 例6、AB 例7、ABD

例8、BC 例9、ABC 例10、ABD 例11、略

【课后作业】

1、ABD

2、BCD

3、AB

4、BD

5、 ABC

6、BC

7、AD

8、AB

9、ABC 10 ACD