更新时间:作者:小小条
适用场景:高一同步精讲、高考一轮复*重难点突破

核心地位:衔接元素化合物反应与必修2化学反应原理,是热化学方程式书写、反应热计算、原电池判断的核心考点,贯穿氧化还原反应能量变化、新能源应用等高频考点,也是工业反应条件选择的理论依据
一、 核心知识点(精准必背,直击考点)
(一) 化学反应的能量变化:本质与分类
1. 能量变化本质
化学反应的本质是旧化学键断裂(吸热)和新化学键形成(放热),总能量变化由断键吸热与成键放热的差值决定;任何化学反应都伴随能量变化,常以热能、光能、电能形式体现
2. 反应分类(按能量变化)
- 放热反应:反应物总能量>生成物总能量,ΔH<0,常见:燃烧反应、酸碱中和、金属与酸反应、多数化合反应(如CaO+H₂O=Ca(OH)₂)
- 吸热反应:反应物总能量<生成物总能量,ΔH>0,常见:大多数分解反应(如KClO₃分解)、C+CO₂高温=2CO、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应
(二) 热化学方程式:定量表示能量变化
1. 定义与意义
标注反应放出或吸收热量的化学方程式,既表示物质变化,也表示能量变化(单位:kJ/mol)
2. 书写四要素(易错点)
- 注明状态:反应物、生成物标s(固)、l(液)、g(气)、aq(溶液),状态不同ΔH不同
- 标注ΔH:放热ΔH为“-”,吸热ΔH为“+”,数值与计量数成正比
- 计量数:可为整数或分数,仅表示物质的量,不表示分子数
- 条件:常温常压可省略,特定条件(如加热、高温)需标注,ΔH与反应条件无关
3. 示例:C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=-393.5 kJ/mol(1mol C完全燃烧放热393.5kJ)
(三) 燃烧热与中和热:高频计量标准
1. 燃烧热
101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(如C→CO₂、H→H₂O(l)、S→SO₂),单位kJ/mol
2. 中和热
稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol H₂O时放出的热量,定值57.3kJ/mol;弱酸/弱碱中和热偏小(电离吸热),浓酸/浓碱中和热偏大(溶解放热)
(四) 原电池:化学能转化为电能(基础入门)
1. 工作原理
自发进行的氧化还原反应,将电子转移定向化,实现化学能→电能;负极失电子(氧化反应),正极得电子(还原反应),电子沿导线从负极流向正极,电解质溶液中离子定向移动形成闭合回路
2. 构成条件(缺一不可)
- 两个活泼性不同的电极(金属与金属/金属与非金属导体,如石墨)
- 电解质溶液(能电离出自由移动的离子)
- 形成闭合回路(电极插入电解质溶液,导线连接两极)
- 自发的氧化还原反应
3. 简单原电池示例(锌铜稀硫酸原电池)
- 负极(Zn):Zn-2e⁻=Zn²⁺(氧化反应)
- 正极(Cu):2H⁺+2e⁻=H₂↑(还原反应)
- 总反应:Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
(五) 化学反应速率:表示反应快慢
1. 定义与表达式
单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,v=Δc/Δt,单位:mol/(L·min)或mol/(L·s);速率为平均速率,取正值,计量数不同,速率数值不同,速率比=化学方程式计量数比
2. 影响因素(核心考点)
- 内因(主导):反应物本身的性质(如Na与水反应比Mg快)
- 外因:温度越高速率越快;浓度越大速率越快(固体、纯液体浓度视为定值,不影响速率);压强越大(气体反应)速率越快(实质是浓度增大);催化剂(正/负)改变反应速率,不改变反应限度和ΔH
二、 高分解题技巧(避坑秒杀,高效得分)
(一) 能量变化判断与计算
避坑关键:① 断键吸热、成键放热,总热量=成键总放热-断键总吸热;② 物质能量越高越不稳定,生成物能量越低,反应放热越多;③ 吸热反应不一定需要加热(如Ba(OH)₂与NH₄Cl),加热反应不一定是吸热反应
秒杀技巧:判断放热/吸热,直接记常见反应类型;计算能量差,明确“反应物总能量-生成物总能量=放热值,反之则为吸热值”
(二) 热化学方程式正误判断
避坑关键:① 漏标物质状态、ΔH正负号错误是高频错因;② ΔH数值与计量数不匹配,忽略“1mol”燃烧热/中和热的核心要求;③ 误将反应条件与ΔH关联(ΔH与条件无关)
秒杀技巧:判断四步走——看状态、看ΔH正负、看数值与计量数比例、看燃烧热/中和热是否符合“1mol”标准
(三) 原电池判断与电极反应书写
避坑关键:① 电子不进入电解质溶液,是沿导线移动,电解质中是离子导电;② 正极本身不参与反应(如锌铜原电池中Cu只传导电子);③ 非电解质溶液(如乙醇)不能构成原电池
秒杀技巧:① 判电极:活泼金属为负极,不活泼金属/石墨为正极;② 写电极反应:负极失电子(对应氧化反应),正极得电子(对应还原反应),结合电解质环境补全离子(如酸性溶液补H⁺,碱性补OH⁻)
(四) 化学反应速率计算与比较
避坑关键:① 固体、纯液体不能用来表示速率;② 比较速率快慢,需换算为同一物质、同一单位再比较;③ 压强影响速率仅针对气体反应,固体/液体反应不受压强影响
秒杀技巧:① 速率计算直接套公式v=Δc/Δt,注意Δc是浓度变化量;② 速率比较口诀“先统一,再比较”,计量数统一为1,数值大的速率快
(五) 反应速率影响因素判断
避坑关键:① 催化剂不改变反应平衡,只缩短达到平衡的时间;② 增大浓度,速率加快,但与反应是否吸热、放热无关;③ 升温对吸热、放热反应速率都加快,只是吸热反应速率提升更明显
秒杀技巧:外因影响速率,记“升温、加压(气)、加浓度、加催化剂,速率必加快;反之则减慢”,固体用量不影响速率
三、 核心总结(速记口诀+核心逻辑)
1. 速记口诀(朗朗上口,快速记忆)
化学反应伴能变,断吸成放定热寒;放热负来吸热正,热方程中状态显。
燃烧一摩生稳氧,中和一摩水出热;原电池中能变电,负氧正还电子迁。
反应速率看浓度,温高压大速率添;催化剂来改快慢,电极反应先判极。
2. 核心逻辑梳理(构建知识网络)
- 能量变化核心:反应物总能量与生成物总能量差→放热/吸热→热化学方程式书写与计算;
- 原电池核心:氧化还原反应定向电子转移→电极判断→电极反应书写→能量转化应用;
- 速率核心:内因定快慢,外因调快慢→速率计算与比较→工业反应条件选择依据;
- 关联逻辑:化学反应不仅有物质转化,还伴随能量变化与速率差异,原电池是能量转化的重要应用,速率影响反应实际应用效率。
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