高中化學蘇教版（2019）選擇性必修1 專題1 專題知識體系構建與核心素養(yǎng)提升學案-學案下載-教習網

專題知識體系構建與核心素養(yǎng)提升1．化學反應的熱效應化學反應的熱效應2．原電池原理及應用原電池3．電解原理及應用電解4．金屬的腐蝕與防護金屬的腐蝕與防護研究熱化學反應，不僅能從宏觀上認識新物質的生成和能量的變化，還要從微觀上分析其變化的本質，并能形成能量可以相互轉化的變化觀念和能量守恒的思想。通過建立相關的思維模型，能正確書寫熱化學方程式，理解蓋斯定律及其應用。認識能源與日常生活、工農業(yè)生產及科學技術有著千絲萬縷的聯系，形成科學合理利用化學反應中能量變化的意識和能源節(jié)約的意識。電化學中涉及的化學反應，不僅有新物質生成，而且還伴有能量之間的轉化。要多角度、動態(tài)地去分析電化學中的化學反應，既能從宏觀上觀察認識電化學裝置(原電池和電解池)中發(fā)生的變化現象，又能從微觀的角度(電子的轉移、離子的移向等)分析其反應的本質(氧化還原反應)。利用典型的原電池裝置和電解池裝置，分析其原理，建立相關的思維模型，并能運用模型分析解決問題，如：原電池及其正負極的判定、電解問題的分析方法、電解規(guī)律的應用、電解的計算等。伴隨著綠色能源的倡導使用，新型電池技術日新月異，要學會分析認識各種新情境電池(或新型電池)問題的方法。認識電解對社會發(fā)展的重大貢獻，結合金屬的腐蝕與防護和廢舊電池的回收利用等問題，既能關注與化學有關的社會問題，認識環(huán)境保護的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念；又能運用所學的化學知識和方法對有關的熱點問題作出正確的價值判斷。綜上所述，本專題內容的學習對促進“變化觀念與平衡思想”“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展具有重要的價值。例1　(2020·全國卷Ⅱ，12)電致變色器件可智能調控太陽光透過率，從而實現節(jié)能。如圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag＋注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是(　　)A．Ag為陽極B．Ag＋由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價升高D．總反應為：WO3＋xAg===AgxWO3答案　C解析　根據題給信息，通電時Ag＋注入無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，可得Ag為陽極，失去電子發(fā)生氧化反應，Ag－e－===Ag＋，Ag＋通過固體電解質向變色層遷移，總反應為WO3＋xAg===AgxWO3，A、B、D正確；WO3得xe－生成WO，W元素的化合價降低，C錯誤。例2　(2020·江蘇，11)將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關說法正確的是(　　)A．陰極的電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋B．金屬M的活動性比Fe的活動性弱C．鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護D．鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快答案　C解析　陰極得電子，A錯誤；金屬M失電子，其活動性應比鐵強，B錯誤；M失去的電子流入鋼鐵設施表面，鋼鐵設施不易失去電子而被保護，C正確；海水中所含電解質的濃度遠大于河水中的，因此鋼鐵設施在海水中被腐蝕的速率快，D錯誤。例3　[2020·新高考全國卷Ⅰ(山東)，10]微生物脫鹽電池是一種高效、經濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實現海水淡化?，F以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用如圖裝置處理有機廢水(以含CH3COO－的溶液為例)。下列說法錯誤的是(　　)A．負極反應為CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋B．隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C．當電路中轉移1 mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5 gD．電池工作一段時間后，正、負極產生氣體的物質的量之比為2∶1答案　B解析　由裝置示意圖可知，負極區(qū)CH3COO－發(fā)生氧化反應生成CO2和H＋，A項正確；隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，才能使模擬海水中的氯離子移向負極，鈉離子移向正極，達到海水淡化的目的，B項錯誤；電路中有1 mol 電子通過，則電解質溶液中有1 mol鈉離子移向正極，1 mol氯離子移向負極，C項正確；負極產生CO2：CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，正極產生H2：2H＋＋2e－===H2↑，根據電荷守恒，正、負極產生氣體的物質的量之比為2∶1，D項正確。例4　(2021·長沙雅禮中學高二開學考試)圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素(H2NCONH2，氮元素顯－3價)的化學能直接轉化為電能，生成對環(huán)境無害物質的裝置，同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅(圖乙)，下列說法不正確的是(　　)A．H＋透過質子交換膜由左向右移動B．M電極反應式：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋C．當N電極消耗0.5 mol氣體時，則鐵電極增重32 gD．N電極發(fā)生還原反應，圖乙中銅電極應與Y相連接答案　C解析　A項，M是負極，N是正極，H＋透過質子交換膜由M極(左)移向N極(右)，正確；B項，H2NCONH2在負極M上失電子發(fā)生氧化反應，生成氮氣、二氧化碳和水，電極反應式為H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋，正確；C項，當N電極消耗0.5 mol氧氣時，則轉移0.5 mol×4＝2.0 mol電子，所以鐵電極增重 mol×64 g·mol－1＝64 g，錯誤；D項，N是正極，發(fā)生還原反應，鐵上鍍銅，則鐵為陰極，應與負極(X)相連，銅為陽極，應與正極(Y)相連，正確。例5　[2020·新高考全國卷Ⅰ(山東)，18(1)]探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3回答下列問題：ΔH3＝________ kJ·mol－1。答案　40.9解析　由蓋斯定律可知，Ⅲ式＝Ⅰ式－Ⅱ式，即ΔH3＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)＝40.9 kJ·mol－1。例6　(2020·浙江7月選考，27)100 mL 0.200 mol·L－1 CuSO4溶液與1.95 g鋅粉在量熱計中充分反應。測得反應前溫度為20.1 ℃，反應后最高溫度為30.1 ℃。已知：反應前后，溶液的比熱容均近似為4.18 J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似為1.00 g·cm－3，忽略溶液體積、質量變化和金屬吸收的熱量。請計算：(1)反應放出的熱量Q＝________ J。(2)反應Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________ kJ·mol－1(列式計算)。答案　(1)4.18×103　(2)－＝－209解析　(1)根據題意，Q＝cmΔt＝4.18 J·g－1·℃－1×100 g×(30.1－20.1) ℃＝4.18×103 J。(2)1.95 g鋅的物質的量為0.03 mol,100 mL 0.200 mol·L－1 CuSO4溶液中銅離子的物質的量為0.02 mol，所以鋅過量，據(1)計算ΔH＝－＝－209 kJ·mol－1。