高中化学第1章本章知识体系构建与核心素养解读学案(含解析)鲁科版选修4

由天下分享时间：2024/9/5 13:23:23 加入收藏我要投稿点赞

高中化学第1章本章知识体系构建与核心素养解读学案（含解

析）鲁科版选修4

1．研究热化学反应，不仅能从宏观上认识新物质的生成和能量的变化，还要从微观上分析

其变化的本质，并能形成能量可以相互转化的变化观念和能量守恒的思想。通过建立相关的思维模型，能正确书写热化学方程式，理解盖斯定律及其应用。认识能源与日常生活、工农业生产及科学技术有着千丝万缕的联系，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约的意识。由此可见，通过本章反应热的学习，可促进“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等化学核心素养的发展。

2．电化学中涉及的化学反应，不仅有新物质生成，而且还伴有能量之间的转化。要多角度、动态地去分析电化学中的化学反应，既能从宏观上观察认识电化学装置(原电池和电解池)中发生的变化现象，又能从微观的角度(电子的转移、离子的移向等)分析其反应的本质(氧化还原反应)。利用典型的原电池装置和电解池装置，分析其原理，建立相关的思维模型，并能运用模型分析解决问题，如：原电池及其正负极的判定、电解问题的分析方法、电解规律的应用、电解的计算等。

伴随着绿色能源的倡导使用，新型电池技术日新月异，要学会分析认识各种新情境电池(或新型电池)问题的方法；认识电解对社会发展的重大贡献，结合金属的腐蚀与防护和废旧电池的回收利用等问题，既能关注与化学有关的社会问题，认识环境保护的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念，又能运用所学的化学知识和方法对有关的热点问题作出正确的价值判断。

因此，电化学基础知识的学习，对促进“变化观念与平衡思想”“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”化学核心素养的发展具有重要的价值。

例析1 (1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝165kJ·mol CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol (2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。

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传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为： 2HCl(g)＋CuO(s)

H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1

反应②生成1molCl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为_______________ ________________________________________________________________________ (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。

(3)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝494kJ·mol

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②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol

21－1

③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110kJ·mol

3－1

则反应Fe2O3(s)＋3C(s)＋O2(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol。理论上反

2应________放出的热量足以供给反应________(填上述方程式序号)所需要的热量。答案 (1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝－206kJ·mol (2)4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g)ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2 (3)－355 ②③ ①

解析 (1)已知：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝165kJ·mol

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①、CO(g)＋

H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41kJ·mol②，由盖斯定律可知，②－①即得所求热化学方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206kJ·mol。 (2)2HCl(g)＋CuO(s)

H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1①

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由图得2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) 2ΔH2②

运用盖斯定律：①×2＋②得总反应：4HCl(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Cl2(g) ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2。

(3)根据盖斯定律，由①＋3×②可得目标方程式，故其ΔH＝－355kJ·mol。

点评建立盖斯定律应用的思维模型，首先根据目标热化学方程式调整已知热化学方程式中各物质的化学计量数及焓变，然后将热化学方程式相加减，可写出目标热化学方程式，进而求得目标反应的反应热，促进“模型认知”化学核心素养的发展。

例析2 (2017·全国卷Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( )

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