第5章金屬及其化合物

□題型01金屬的物理及化學性質

口題型02鐵及其重要化合物

□題型03鋁及其重要化合物

□題型04鈉及其重要化合物

□題型05化學反應及熱能的相互轉換

□題型06化學鍵與化學反應中能量變化的關系

□題型07化學能與電能的相互轉化

舉一反三

U題型01金屬的物理及化學性質

石如麗更

一、金屬的通性

（1）在常溫下，除汞是液體以外，其余金屬都是固體。

（2）除金、銅、鈾等少數金屬具有特殊的顏色外，大多數金屬呈銀白色。但當金屬處于粉

末狀態時，常顯不同的顏色。

（3）金屬都是不透明的，金屬表面一般都有光澤，黃金、白銀、鉗金等飾品就是利用了這

一性質。

（4）金屬的密度、硬度、熔點等性質的差別很大。

（5）金屬具有導電性。

（6）金屬具有導熱性。

（7）金屬具有良好的延展性。

【典例11我國自主研發的新一代動車組在京滬高鐵上跑出過486.1公里的世界列車最高時

速，全路鋪設優質平滑的超長鋼軌。下列有關說法錯誤的是

A.制造鋼軌的材料是鋼，鋼是用量較多的合金

B.鋼的熔點比鐵的熔點高

C.我國在商代就開始使用銅合金

D.合金的強度、硬度一般比組成合金各成分金屬的大

【變式1-1】我校學生對教材中的實驗進行了不同的實驗創新，將U形管廣泛應用在實驗中。

請你參與回答相關問題。

實驗一：實驗二：

探究分子運動探究氣體制取

蘸懷:氨水的棉球+=

/元蘸酚SU式彈簧夾

嬴鹽

,/液的紙條酸

/大理石

VJ玻璃珠

實驗三：探究四：

探究金屬活動性綜合探究實驗

鐵幺M艮絲一

足量

白磷、/紅磷

S用硫酸銅

里熱水

溶液

乙白磷

⑴實驗一：觀察到的現象是O

（2）實驗二：該裝置可控制反應的發生和停止，實驗時停止反應可通過（填操作）完

成。

⑶實驗三：金屬表面的顏色變化能證明金屬活動性。要得到金屬活動性Fe>Ag的結論，還

可以將硫酸銅溶液換成（填藥品名稱）。

⑷實驗四：該裝置可探究得出燃燒的（填或"3"）個條件；使用足量的白磷，

該裝置還可以探究的實驗是o

【變式1-2】NazCS和NaHCC）3是廚房中常見的兩種鹽。回答下列問題：

⑴第一組同學配制500mL0.1mol/LNa2cQ溶液

①稱取Na2c。3固體的質量為go

②配制溶液時，進行如下操作，正確的操作順序是（填標號）。

C玲玲玲玲AfE

需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、O

③配制過程中，下列操作會造成結果偏低的有（填標號）。

A.容量瓶洗凈后未干燥就進行實驗

B.稱量Na2c。3固體時，將祛碼和藥品的位置顛倒

C.在燒杯中溶解攪拌時，濺出少量溶液

D.定容時俯視刻度線

⑵第二組同學進行了如圖的4組實驗，探究Na2c。3和NaHCC）3溶液與酸反應的差異。

O.lmol-L-'0.Imol?L'10.lmol-L-

稀鹽酸-.稀鹽酸NaHCOj溶液

t

V

一

d三

O.lmolL-1

no鹽l

Nag溶液,1稀mNaHCO,溶液稀鹽酸

②

①③④

++/

已知:CO|-+H=HC03；HCO3+H=H2O+CO2r

其中可以鑒別Na2c。3和NaHCC）3的實驗組合是（填字母序號）。

A,①④B.②③C.①③D.②④

⑶第三組同學比較Na2c。3和NaHC03的熱穩定性。利用如圖實驗比較兩物質的穩定性，則

甲的化學式為，能證明二者穩定性差異的實驗現象為。

口題型02鐵及其重要化合物

口知識積累

二、鐵及其化合物

1、鐵的化學性質

(1)鐵在一定條件下能跟非金屬反應：

鐵與氧化性不同的物質反應，生成鐵的價態也不同。如與C12反應生成價鐵的化合物，

與S反應生價鐵的化合物。

(2)與鹽酸、稀硫酸的置換=印t

(3)與強氧化性酸反應

①鐵的鈍化：鐵在濃H2so八濃HNO3中，表面會形成一層致密的氧化膜，發生鈍化現象。

②Fe與稀HN03的反應：

Fe+4HNC)3(稀)=3Fe+8HNC)3(稀)=⑷與水反應：

3Fe+4H2。高溫-＞【注意】鐵在濃硫酸、濃硝酸中丕鈍化=(鐵過量)，(鐵少量)

(5)與鹽溶液反應=置換活動順序的金屬

2、鐵的重要化合物

(1)鐵的氧化物

氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵

—'

俗名鐵紅磁性氧化鐵

色態黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

FeO

+2+334

化合價+2+3

FeOFe203

(FeO-Fe2O3)

FeO+2H,一>Fe2+FeO4-8H+—>

HC134

+凡2+3+

0Fe4-2Fe+4H2O

+3+

與Fe2O34-6H—>2Fe

+

酸3FeO4-10H-FNOr+3乩0

反HNO―-3Fe3++NOfFe2+變為Fe3+

應3

+5H2O

FeO+2H+--Fe2+FeO+6H++2r—?

23Fe'+變為它

十2+

H2O'2Fe+I2+3H2O

與還原劑H?+FeO-^*FeFe2O3+3CO-^*8Al+3Fe3O4%

反應+H2O

2Fe+3cO24A1203+9Fe

不穩定

穩定性穩定穩定

6FeO+C)2----?2Fe3O4

【注意】鐵是變價金屬。鐵能失去最外層2個電子，也能失去次外層1個電子。因此鐵通常

顯+2價和+3價,且更穩定。

3、鐵的氫氧化物

氫氧化亞鐵氫氧化鐵

化學式)

Fe(OH2Fe(OH)3

色態白色固體紅褐色固體

溶解性不溶于水不溶于水

與非氧化性

Fe(OH%+2H+—>Fe2++2HOFe(OH)3+3H+―>Fe3++3HO

強酸反應22

Fe(OH)2-A.FeO+H2O

不穩定性2Fe(OH)3^*Fe2O34-3H2O

4Fe(OH)24-O2+2H2O—^FeCOH),

白色沉淀f灰綠色沉淀f紅褐色沉淀

Fez+-F2OH---Fe(OH)13+

2Fe+3OH-―>Fe(OH)31

制法Fe2+4-2NH-HO—?

32Fe3++3NH3?H2O—>

Fe(OH)1+2NHj

2Fe(OH)3|+3NHj

【注意】制備Fe(0H)2時，需注意以下問題：

①Fe2+必須是新制的并放入鐵粉以防Fe2+被氧化成Fe3+；

②除去溶液中溶解的。2，其方法是加熱NaOH溶液；

③滴管末端插入試管內的液面以下；

④必要時可在液面上加植物油或苯進行液封。

4、鐵鹽和亞鐵鹽

(l)Fe2+和Fe3+比較

依據試劑Fe2+Fes+

特征顏色淺綠色棕黃色

顯色反應KSCN溶液無明顯現象溶液變紅

鐵的化合白色沉淀—灰綠

NaOH溶液紅褐色沉淀

物顏色色—紅褐色

銅片無明顯現象銅片被腐蝕，溶液變藍

淀粉KI試紙無明顯現象試紙變藍

Fe3+的氧化性

Na2s溶液黑色沉淀淡黃色渾濁

SO2無現象棕黃色f淺綠色

KMnO4溶液KMnO4紫色褪去無明顯現象

Fe?+的還原性

漠水漠水褪色無明顯現象

Fe

%X

Fe2+d-----⑥?一?Fe3-

④

(2)“鐵三角”的轉化關系

(3)Fe2+和Fe3+的檢驗

▲Fe3+的檢驗

①滴加KSCN(或NH4SCN)無色溶液，溶液變成。

3+

Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

②滴加NaOH溶液，產生。

3+

Fe+3OH=Fe(OH)3I(紅褐色)

▲Fe?+的檢驗

①先滴加，現象，再加入，溶液立即變成。

2+3+3+

2Fe+Cl2—2Fe+2C1-Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

②滴加NaOH溶液，先產生沉淀，隨后沉淀迅速變為，最后變為。

2+

Fe+20H=Fe(OH)2I(白色)

4Fe(OH)2+C)2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)

【典例2】某實驗室制備檸檬酸鐵的流程如下:

已知：檸檬酸亞鐵微溶于冷水，易溶于熱水。下列說法不正確的是

A.步驟①的濾液中可回收Na2sO4

B.步驟③制備檸檬酸鐵時，出。2的作用是氧化劑

C.可用KSCN溶液檢驗步驟③中檸檬酸亞鐵是否反應完全

D.步驟③控制溫度既利于檸檬酸亞鐵溶解，又避免溫度過高造成無。2分解

【變式2-1】計算題(寫計算過程)

I.把11.5gNa放入水中反應，得到500mL溶液。計算：

(l)Na的物質的量________o

(2)反應后所得溶液中溶質的物質的量濃度。

⑶反應生成氣體的體積(標準狀況)。

II.11.0g鐵鋁混合物與足量的鹽酸反應，生成標準狀況下的“8.961_,求：

⑷混合物中Fe與AI的物質的量之比。

⑸混合物中Fe的質量分數。(保留小數點后三位)

【變式2-21I.某校化學小組學生利用如圖所示裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并對產

物組成進行探究(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)。請回答下列問題：

還原性鐵粉和石棉絨堿石灰氧化銅

(1)裝置A的作用是。

⑵硬質玻璃管B中發生反應的化學方程式為0

⑶實驗中先點燃酒精燈a,再點燃酒精噴燈，目的是

⑷裝置E中的現象是=

II.如圖:

⑸檢驗A溶液中金屬陽離子常用的試劑是0

⑹寫出上述過程中A玲B的離子方程式0

⑺寫出B溶液加入氯水的離子方程式o

⑻描述C暴露在空氣中的顏色變化,寫出相關的化學方程式=

U題型03鋁及其重要化合物

欣麗梟

三、由及其欣合物

1、鋁的化學性質

(1)鋁的氧化反應

▲A1與。2反應，發出耀眼的白光，生成AI2O3：4A1+3O2—2Al2O3

▲鋁的鈍化：鋁在中發生鈍化現象。

(2)鋁與其他非金屬單質反應

(5)鋁熱反應：2Al+Fe2O3高溫＞;Al+CnCh高溫》【歸納］(1)鋁粉與氧化鐵的混

合物叫做鋁熱劑。

(2)V2O5>Cr203.M11O2能發生與氧化鐵相似的鋁熱反應。

(3)工業上常利用鋁熱反應冶煉某些的金屬。

(6)鋁與熱水反應：2A1+6H2。一2jAl(OH)3+3H2t

沉淀

(7)鋁與鹽酸、稀硫酸反應=%t

(8)鋁與堿反應：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t

3、A1(OH)3的弱酸性和弱堿性

(1)A1(OH)3能跟強酸和強堿溶液反應，具有兩性。

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O

(2)A1(OH)3溶于強酸強堿，而不溶于弱酸弱堿，所以在反應中可把Al(OHb認為是一元弱

酸或三元弱堿。

【歸納】AI2O3也具有兩性，既能和強酸、強堿反應，但不能和弱酸、弱堿反應。具體反應

如下：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

AI2O3+6HO2AICI3+3H2O

【典例3】下列離子方程式中，正確的是

A.鋁粉投入NaOH溶液中：2AI+2OH-=2[AI(OH)4「+H2個

+3+

B.AI與稀鹽酸反應:2AI+6H=2AI+3H2-t

C.過氧化鈉與水反應:電202+出0=22++2。++。2個

+3+

D.鐵粉溶于稀硫酸：Fe+6H=Fe+3H2t

【變式3-11下列解釋事實的方程式正確的是

A.硫酸銅溶液中加少量的鐵粉：30?++2Fe=2Fe3++3Cu

-

B.用氨水吸收煙氣中的二氧化硫：S02+20H=S0|~+H20

+-

C.把金屬鈉放入冷水中產生氣體：Na+2H2O=Na+20H+H2T

D.用氫氧化鈉溶液可以溶解氫氧化鋁固體：AI(OH)3+OH=[AI(OH)4]-

【變式3-2]在給定的條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現的是

co,高溫鹽酸

A.Fe2O3tFe->FeCl3

。2、△co2

B.Na—Na2O2Na2CO3

。2、△H2O

C.AltAl203TAi(OHb

C02NaOH

D.NaOH溶液TNaHC()3溶液->C02

【變式3?3】利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3(D4、FeO、SQ等)和粉煤灰(主要成分為AI2O3、

Fe2（）3、FeO等），制備高效水處理劑聚合硫酸鐵鋁的流程如下:

（已知：Si。2不與H2so4溶液反應）

足量H2s。4溶液H2O2

聚合硫酸鐵鋁

濾渣n濾液

⑴"酸溶I"得到的溶液中所含的金屬正離子主要有。

⑵其中"氧化"這步涉及離子方程式是，選擇比。2作為氧化劑的優點有。

（至少寫兩點）

⑶"堿溶"時，Ab3發生反應的化學方程式為。"沉淀"時通入足量CO2生成沉淀的

離子方程式為o

⑷在流程中可以循環利用的是（填"濾渣I"或"濾渣口"）。

⑸向Fe3（）4、FeO的固體混合物中，加入足量H2sO4溶液，充分反應后，再加入足量銅粉，

充分攪拌，得到的溶液中離子濃度比為c（Cu2+）：c（Fe2+）=2:7,則固體混合物中以FesOjn

（FeO）為=

U題型04鈉及其重要化合物

幽麗意

一、鈉

1.金屬的物理通性有哪些？

（1）金屬在常溫下的狀態

除汞是液體外，其他在常溫下是固體。

（2）金屬的顏色、光澤

絕大多數金屬都是銀白色，具有金屬光澤，少數金屬是特殊顏色如銅是紫紅色,

金是金黃色。

（3）良好的導電、導熱性。

（4）延展性

延性：拉成細絲的性質。展性：壓成薄片的性質。

2.化學通性有哪些？

（1）化合態金屬元素只有正化合價

（2）金屬單質易失電子，表現還原性

（3）易與氧氣反應，得到氧化物

（4）活動性排在氫前的金屬元素與酸反應得到鹽和氫氣

（5）與鹽反應，置換出活動性弱的金屬單質

3.金屬鈉的性質有哪些？

（1）物理性質有哪些？

鈉銀白色、質軟、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。★

（2）化學性質有哪些？

①很活潑，常溫下：4Na+€>2=2Na2O★（新切開的鈉放在空氣中容易變暗）

②加熱條件下：2Na+C）2烏Na2O2

★（先熔化成小球，后燃燒產生黃色火焰，生成淡黃色固體Na?。?。）

鈉在空氣中的變化過程：Na-—Na2。一一NaOH——Na2cCh?10%0（結

晶）一->Na2CO3（風化），最終得到是一種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中

的現象：銀白色的鈉很快變暗（生成Na?。），跟著變成白色固體（NaOH）,然

后在固體表面出現小液滴（NaOH易潮解），最終變成白色粉未（最終產物是

Na2co3）。

③鈉與水的反應與H20反應

2Na+2H2O=2NaOH+H2t

+

★離子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH+H2f（注意配平）

實驗現象分析與結論

浮在水面上鈉的密度比水小

熔成小球反應放熱，且鈉的熔點低

四處游動有氣體生成，推動小球迅速游動

發出嘶嘶的響聲有氣體生成，反應劇烈

加入酚醐溶液由無色變紅色生成堿性物質生成

知識拓展:

a：將鈉放入硫酸銅溶液中，能否置換出銅單質？

不能，2Na+2H2。=2NaOH+H2t

2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2I+Na2sO4

實驗現象：鈉熔成小球，在液面上四處游動，有藍色沉淀生成，有氣泡放出

K、Ca、Na三種單質與鹽溶液反應時，先與水反應生成相應的堿，堿再和鹽

溶液反應

b：將鈉放入鹽酸中，鈉將先和H20反應，還是先和HC1反應？

2Na+2HC1=2NaCl+H2t

一般規律：

鈉與酸溶液反應時，鈉直接與溶液中的酸反應，酸不足量則鈉先與酸反應再

與水反應。但當鈉與其它鹽溶液反應時，一般是鈉先與水反應生成氫氧化鈉和

氫氣，然后再看生成的氫氧化鈉是否與原溶液中的溶質反應！

（3）鈉的保存方法是什么？

①鈉必須保存在隔絕空氣環境中，實驗室將鈉保存在煤油或石蠟中。

②鈉著火的處理？用干燥的砂土撲滅

3、鈉的存在：以化合態存在。

4、鈉的保存：保存在煤油或石蠟中。

5、工業制鈉：電解熔融的NaCl：2NaCl（熔融）2Na+Cl2t

2.鈉的化合物

（1）氧化物

Na2ONa2（）2

色態白色固體淡黃色固體

物質種類堿性氧化物過氧化物

氧元素價態-2-1

生成條件4Na+C）2==2Na2C）2Na+O2^Na2O2

與水反應Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2f★

與酸性氧化物反應Na2O+CO2=Na2CC）32Na2（）2+2CO2==2Na2co3+。2*

與酸反應Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2t+2H2O

不穩定

穩定性穩定

2Na2O+O222Na2O2

+

提示：a、Na2O2與H20的離子反應方程式：2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2

實質：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O22H2O2=2H2O+02t

實驗現象：產生氣泡，試管壁發燙，溶液（滴加酚醐）先變紅，后褪色

與H2O、CO,的反應，Na,0,既是氧化劑又是還原劑，是過氧化物

b、Na2O2的用途：做漂白劑（強氧化性漂白），呼吸面具或潛艇中的供氧劑。

（2）Na2c（力和NaHC€>3

①碳酸鈉和碳酸氫鈉性質比較

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

化學式Na2c。3NaHCO3

俗名蘇打、純堿小蘇打

色、態白色粉末白色細小晶體

洗滌劑，玻璃、肥皂、造紙、紡織發酵粉、滅火劑、治療胃酸過多

用途

等工業（有胃潰瘍時不能用）

溶解度大小溶解度：Na2c。3>NaHCO3

水溶液堿性堿性（同濃度）：Na2CO3>NaHCO3

與酸反應方NaHCO3比Na2c。3快

程式2

CO3-+2H+=H2O+CO2tHCO3-+H+=H20+C02t

Na2cO3+2HC1==2NaCl+C02tNaHCO3+HC1==NaCl+C02t

+H2O+H2O

熱穩定性熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3

2NaHCO3ANa2cO3+H2O+CO2t

與CaCb反應Na2CO3+CaCb=CaCO31+2NaCl（白色沉NaHCO3+CaCl2不反應

淀）

與澄清石灰有白色沉淀生成(量不同產物不

Na2cO3+Ca(OH)2=CaCO31+

水反應2NaOH同)

22+

CO3+Ca=CaCO31

②注意：碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應，但是碳酸氫鈉與酸反應比碳酸鈉更

劇烈。Na2CO3+HC1=NaCl+NaHCO3(無氣泡產生)

NaHCO3+HC1=NaCl+CO2t+H20(有氣泡)

③Na2cCh易與Ba2\Ca?+的堿反應生血碳酸鹽沉淀和NaOH

NaHCO3能與所有可溶堿反應生成碳酸正鹽和水

2

例如：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO3+H2O

④Na2cO3與NaHCO3的相互轉必

a、CO2+H2O

NfAY?NaHCO3

b、固體加熱c、氫氧化鈉溶液

2

a、Na2cO3+H2O+CO2==2NaHCO3CO3+H2O+CO2=2HCO3-

b、2NaHCO3ANa2CO3+H2O+CO2t

2

c、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO3-+H2O

⑤如何區別Na2c。3和NaHCO3?

a、加熱加彝固體，產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCOs

b、滴入CaCb或BaCb溶液產生白色沉淀的是Na2c。3

c、逐滴滴入稀鹽酸反應較劇烈的是NaHCCh

3.焰色試驗的概念和實驗步驟是什么？

(1)概念：

金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現特殊的顏色，這在化學上叫焰色試驗。

(2)焰色反應是物理變化，反映的是元素的性質。元素原子發射一定波長的光

而產生各種顏色。

(3)鈉的焰色是黃色，鉀透過藍色的鉆玻璃焰色是紫色。

(4)實驗步驟

①將伯絲(或光潔無銹的鐵絲)用稀鹽酸洗滌后放在酒精燈外焰上灼燒至火焰

顏色與原來相同；

②用伯絲蘸取待測碳酸鈉溶液放在外焰上灼燒，觀察火焰顏色；

③用鹽酸洗凈伯絲，在外焰上灼燒至火焰無色后，再蘸取碳酸鉀溶液在外焰上

灼燒，透過藍色的鉆玻璃觀察火焰的顏色。

【典例4】下列除雜的方法(括號里為少量雜質)中，所用試劑或操作不正確的是

A.NaHCC^溶液(Na2co3)：通入過量的CO2

B.CMHCI)：將氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶

C.Fe(AI)：加入稀鹽酸再過濾

D.Na2c。3固體(NaHCCh)：加熱

【變式4-1】連二亞硫酸鈉(Na2s2O4)俗稱保險粉，造紙工業中Na2s2O4用作漂白齊！!，可將部

分有色物質還原為無色物質，提高紙漿白度。實驗室利用Na2s2O4進行制備，總反應為Zn+2

S02+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2,裝置如圖所示:

已知：Zn(0H)2與A1(OH)3性質相似。下列有關制備實驗的說法中正確的是

A.實驗室利用亞硫酸鈉制備SO2時，應選擇濃硫酸

B.單向閥的作用只讓氣體單向通過并防倒吸

C.為了提高Z11S2O4轉化為Na2s2O4的效率，應滴加過量的18%的NaOH溶液

D.裝置中CCL也可用苯代替

【變式4-2】某項目學習小組對實驗室制取二氧化碳后過濾所得的廢液進行探究。取100g

該廢液，逐滴加入碳酸鈉溶液，測得產生沉淀的質量如圖所示，請回答：

［沉淀的質量/g

d，血碳酸輸溶液

的質量/g

(1)由圖可知，廢液呈________性，可用測定其pH。

(2)充分反應后生成碳酸鈣的質量為go

⑶廢液中氯化鈣的質量分數為o

⑷用氧化鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣都可將該廢液中的鹽酸除去，獲得氯化鈣溶液，比較處理

等質量的該廢液，需這三種物質的質量由小到大的順序為(用物質名稱填空)。

U題型05化學反應及熱能的相互轉換

匕面板祺累

一、化學能與熱能的相互轉化

如圖，我們知道有些燃燒反應能夠釋放出熱能，那么其它反應的吸熱和放熱由什么決定的?

請完成下列知識點：

1.吸熱反應和放熱反應

⑴定義

吸熱反應：吸收熱量的化學反應;

放熱反應：放出熱量的化學反應。

(2)實驗探究[實驗6—1][實驗6-2]

Ba(OH)2-8H2O+NH,Cl

滴有

水滴

的玻

璃片

①②

①鎂和稀鹽酸的反應

實驗現象有氣泡產生:用溫度計測量，水銀柱上升

離子反應Mg+2H+=Mg2++H?T

實驗結論活潑金屬與酸反應是放熱反應

②Ba(OH)2?8H2。和氯化鏤反應

實驗現象聞到刺激性氣味,燒杯壁發涼;玻璃片和燒杯黏結在一起,混合物呈糊狀

化學反應Ba(0H)2?8H2O+2NH￡l=BaC”+2NH3t+10比0

實驗結論該反應是吸熱反應

常見的吸熱反應有：大多數的分解反應，C和CO?、C和H20的反應，Ba(OH)2?8H2O與

NH4cl的反應等。常見的放熱反應有：大多數的化合反應，酸堿中和反應，金屬與酸或水的

反應，燃燒反應，爆炸反應等。

【典例5】下列反應的能量變化與圖示不相符的是

反應物的總能量高

化學反應口釋放能量

生成物的總能量低

化學反應與能量變化的關系示意圖

A.天然氣燃燒B.鋁與稀硫酸反應

C.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應D.Ba(0H)2?8比。與NH4cl固體反應

【變式5-1]如圖是用化學電源使LED燈發光的裝置。下列說法錯誤的是

A.銅片表面有氣泡生成

B.裝置中存在"化學能玲電能玲光能〃的轉換

C.如果將稀硫酸換成檸檬汁，導線中不會有電子流動

D.如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變

【變式5-2]下列反應中，屬于放熱反應的是

A.碳酸鈣高溫分解的反應B.Ba(0H)2,8H2。與氯化鏤的反應

C.鎂與稀硫酸的反應D.灼熱的炭與二氧化碳的反應

【變式5-3】人類生產生活離不開電能的使用。下列電能是由化學能轉化而來的是

A.火力發電B.水力發電C.風力發電D.太陽能發電

U題型06化學鍵與化學反應中能量變化的關系

口知識積累

二、化學鍵與化學反應中能量變化的關系

鍵

%通@

436kJ/mol++假想的中

能量迫◎間物質

裂

斷

鍵

鍵

243kJ/mol形

能量形

力

則

431kJ/mol431kJ/mol

能量能量

如圖是氫氣與氯氣反應的過程示意圖，結合本圖，完成下列知識點:

1.化學反應中能量變化的原因

可以用鍵能計算反應類型

E2,反應吸收能量:反應釋放能量。

EX<E2,

2.決定化學反應中能量變化的因素

反應物總能量大于生成物總能量，反應放熱;

反應物總能量小于生成物總能量，反應吸熱。

3.化學反應中能量轉化的形式

⑴化學反應的能量變化還可以看做是“儲存”在物質內部的能量他堂能)轉化為熱能、曳能

或光能等釋放出來的過程。

(2)化學反應的能量變化也可以看做是熱能、電能或光能等物質外部的能量轉化為物質內部

的能量但能)被“儲存”起來的過程。

4.從化學鍵的角度理解化學反應過程中的能量變化

化學反應過程中的能量變化來源于化學反應過程中舊化學鍵斷裂與新化學鍵形成時的能量

變化。

(1)若反應物中的化學鍵斷開時吸收的能量高于生成物成鍵釋放的能量，則該反應吸收能量,

吸收的能量=反應物分解吸收的總能量一生成物形成釋放的總能量。

(2)若反應物中的化學鍵斷開時吸收的能量低于生成物成鍵釋放的能量，則該反應放出能量,

放出的能量=生成物形成釋放的總能量一反應物分解吸收的總能量。

5.從總能量的角度理解化學反應過程中的能量變化

一個確定的化學反應完成后的結果是吸收能量還是放出能量取決于反應物的總能量與生成

物的總能量的相對大小。具體情況見下表：

放熱反應吸熱反應

反應物的總能量大于生成物反應物的總能量小于生成物

能量變化

的總能量的總能量

生成物的總鍵能大于反應物生成物的總鍵能小于反應物

鍵能變化

的總鍵能的總鍵能

能量能量

日物

圖示

生一物,

U1反應過儲L反a應過輸

常見實例①金屬與水或酸的反應；②金①大部分分解反應；

屬氧化物與水或酸的反應；③②Ba(OH)2?8H2O和NH4cl

可燃物的燃燒反應及緩慢氧反應

化；④酸與堿的中和反應；⑤③高溫下焦炭與水的反應

大部分化合反應

【典例6】先進的甲醇蒸氣重整一變壓吸附技術可得到高濃度CO2、出混合氣，化學反應原

理是CH3OH+H207co2+3比，其能量變化如圖所示。下列說法正確的是

A分匕

M匕里

反應物

生成物

反應過萬

A.形成H-H鍵放出能量

B.斷開H-C鍵放出能量

C.反應物的總能量小于生成物的總能量

D.CH30H轉變成比的過程是一個吸收能量的過程

【變式6-1］能量變化是化學研究的重要內容之一。下列設備工作時將化學能轉化為電能的

是

A.AB.BC.CD.D

【變式6?2】電能是國民生產、生活中的重要能源，下圖是2015年我國電力生產量的構成

圖。下列有關火力發電的描述，正確的是

A.火力發電的能量轉換形式為化學能直接轉化為電能

B.火力發電不但排放出大量溫室氣體，還可能導致酸雨

C.火力發電中的能量轉化，熱能轉化為機械能是關鍵

D.火力發電的主要燃料為煤，煤炭是可再生能源

U題型07化學能與電能的相互轉化

三、化學能轉化為電能

如圖是電能的來源，哪些是化學能轉化為電能呢？請完成下列知識點:

1.燃煤發電的能量轉化

八、一旬?右匕燃燒如右匕蒸汽+-Pz.t.發電機》右匕

(1)過程：化學能-------＞熱能-------＞+機n械能-------＞電能

(2)燃燒(氧化還原反應)是使化學能轉換為電能的關鍵。

2.原電池

⑴實驗[實驗6—3]