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電荷及其守恒定律范文1
一、電極名稱的確立
二次電池的放電過程相當于原電池的工作過程,電極叫正、負極,升價(失電子)的物質作負極,降價(得電子)的物質作正極;它的充電過程相當于電解池的工作過程,電極叫陰、陽極,升價(失電子或連外電源正極)的物質作陽極,降價(得電子或連外電源負極)的物質作陰極。
二、電極反應式的書寫方法
先根據總化學反應方程式中充電或放電方向物質的化合價升、降數確定該電極反應中的得、失電子數,然后結合有關電解質溶液,利用電荷守恒定律,確定該電極反應的生成物和反應物,最后根據元素守恒定律,確立并配平其它物質。
例1(2011年高考新課標全國理綜卷第11題)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為:Fe + Ni2O3 + 3H2OFe(OH)2 + 2Ni(OH)2
下列有關該電池的說法不正確的是()
A.電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3,負極為Fe
B.電池放電時,負極反應為Fe + 2OH2e Fe(OH)2
C.電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低
D.電池充電時,陽極反應為2Ni(OH)2 + 2OH2eNi2O3 + 3H2O
解析放電過程相當于原電池的工作過程。
(1)電極名稱的確立
根據總化學反應方程式從左至右方向的化合價升降情況可判斷,Fe(升價)作負極,Ni2O3(降價)作正極。
(2)電極反應式的書寫
正極反應式的書寫:
①先根據總化學反應方程式接從左至右方向由Ni2O3的降價數及其還原產物寫出:Ni2O3 + 2e ― 2Ni(OH)2。
②然后根據電荷守恒定律,從理論上分析可能存在兩種情況:或在①式的左邊加上2個H+,或在①式的右邊加上2個OH,但結合題干中總化學反應方程式分析可知,電解質溶液應為堿性溶液。因此,只有在①式的右邊加上2個OH才能維持電荷守恒,則①式可改寫成:Ni2O3 + 2e ― 2Ni(OH)2 + 2OH。
③再根據元素守恒定律,確立并配平其它物質,將“―”改成“”。只有在②式的左邊加上3個H2O才能使氫、氧元素守恒,再檢查鎳元素已守恒。因此,該正極反應式最終為:Ni2O3 + 2e + 3H2O2Ni(OH)2 + 2OH。
負極反應式的書寫:
①先根據總化學反應方程式從左至右方向由Fe的升價數及其氧化產物寫出:Fe2e ― Fe(OH)2
②然后根據電荷守恒定律,并根據題干中電解質溶液為堿性溶液,只有在①式的左邊加上2個OH才能維持電荷守恒,則①式可改寫成:Fe2e + 2OH ― Fe(OH)2。
③再根據元素守恒定律,確立并配平其它物質,將“―”改成“”。 檢查②式發現各元素均已守恒,無需再確立其它物質和配平。因此,該負極反應式最終為:Fe2e + 2OHFe(OH)2。
補充:如已寫出一電極反應式,則另一電極反應式也可用總化學反應方程式相減而得到。如上述已先寫出正極反應式為:Ni2O3 + 2e + 3H2O2Ni(OH)2 + 2OH,則也可以根據總化學反應方程式減去該正極反應式從而得出負極反應式為Fe2e + 2OHFe(OH)2。
不過本文意在分析書寫的方法和過程,所以暫時不談減法。
充電過程相當于電解池的工作過程。
(1)電極名稱的確立
根據總化學反應方程式從右至左方向的化合價升降情況可判斷,Ni(OH)2(升價)作陽極,Fe(OH)2(降價)作陰極。
(2)電極反應式的書寫
陽極反應式的書寫:
①先根據總化學反應方程式從右至左方向Ni(OH)2的升價數及其氧化產物寫出:2Ni(OH)22e― Ni2O3。
②然后根據電荷守恒定律,并根據題干中電解質溶液為堿性溶液,只有在①式的左邊加上2個OH才能維持電荷守恒,則①式可改寫成:2Ni(OH)22e + 2OH ― Ni2O3。
③再根據元素守恒原理,確立并配平其它物質,將“―”改成“”。只有在②式的右邊加上3個H2O才能使氫、氧元素守恒,再檢查鎳元素已守恒。因此,該陽極反應式最終為:2Ni(OH)22e + 2OHNi2O3 + 3H2O。
陰極反應式的書寫:
按上述方法,陰極反應式為:Fe(OH)2 + 2eFe + 2OH(分析過程略)。
綜上所述,A、B、D選項正確,C選項錯誤,該題應選C。
補充:同理,如已寫出一電極反應式,則另一電極反應式也可用總化學反應方程式相減而得到。過程略。
三、拓展與深化
如果題干中沒有直接告訴總化學反應方程式,則可根據已知條件寫出總化學反應方程式,在寫出總化學反應方程式后,應根據題干中有關電解質溶液進行分析。如電解質溶液不與生成物發生化學反應,則總化學反應方程式不變,應仍按原總化學反應方程式來分析和書寫電極反應式;如電解質溶液可與生成物發生化學反應,則總化學反應方程式會發生改變,應按改變后的總化學反應方程式來分析和書寫電極反應式。
例2(2011年高考新課標全國理綜卷第27題第(5)問)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為酸性,則負極的反應式為_______________、正極的反應式為_____________________________。
解析以甲醇為燃料的燃料電池是原電池,先寫出甲醇燃燒的化學反應方程式:2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O,然后按照上述方法書寫電極反應式。
(1)負極反應式的書寫:
①先根據甲醇燃燒化學反應方程式中CH3OH的升價數及其氧化產物寫出:CH3OH6e ― CO2。
②然后根據電荷守恒定律,從理論上分析可能存在兩種情況:或在①式的左邊加上6個OH,或在①式的右邊加上6個H+。但根據題干中電解質溶液為酸性,只有在①式的右邊加上6個H+才能維持電荷守恒,則①式可改寫成:CH3OH6e ― CO2 + 6H+。
③再根據元素守恒定律,確立并配平其它物質,將“―”改成“”。只有在①式的左邊加上1個H2O才能使氫、氧元素守恒,再檢查碳元素已守恒。因此,該負極反應式最終為:CH3OH6e + H2OCO2 + 6H+。
(2)正極反應式的書寫:
①先根據甲醇燃燒化學反應方程式中O2的降價數及其還原產物寫出:O2 + 4e ― 2H2O。
②然后根據電荷守恒定律,并根據題干中電解質溶液為酸性,只有在①式的左邊加上4個H+才能維持電荷守恒,則①式可改寫成:O2 + 4e + 4H+ ―2H2O
③再根據元素守恒定律,確立并配平其它物質,將“―”改成“”。檢查②式發現各元素均已守恒,無需再確立其它物質并配平。因此,該正極反應式最終為:O2 + 4e + 4H+ 2H2O。
注:減法過程略。
例3例2變形:在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為KOH溶液,則負極的反應式為_____________,正極的反應式為______________。
解析以甲醇為燃料的燃料電池是原電池,先寫出甲醇燃燒的化學反應方程式:2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O。由于KOH溶液與生成的CO2發生了化學反應,則總化學反應方程式應變為:2CH3OH + 3O2 + 4KOH2K2CO3 + 6H2O。因此,需要用改變的這個總化學方程式進行分析, 然后按照上述方法書寫電極反應式,具體過程略。
負極:CH3OH6e + 8OH CO32 + 6H2O
正極:O2 + 2H2O + 4e4OH
鞏固訓練
1. 高鐵電池的總反應為:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列敘述不正確的是()
A.放電時負極反應為:Zn2e + 2OH Zn(OH)2
B.充電時陽極反應為:Fe(OH)33e + 5OHFeO42 + 4H2O,陽極接外電源正極
C.放電時,每轉移3 mol電子,正極有1 molK2FeO4被氧化
D.放電時,正極附近溶液的堿性增強,陰離子移向負極
2. 目前人們正研究一種高能電池,叫鈉硫電池,反應如下:2Na + xSNa2Sx
下列說法中正確的是()
A.放電時,Na作正極,硫作負極
B.放電時,鈉極發生還原反應
C.充電時,鈉極與外電源正極相連,硫極與外電源負極相連
D.充電時,陽極發生反應是Sx22e xS
3. 摩托羅拉公司開發了一種以甲醇為原料,以KOH為電解質的高效燃料電池。
(1)關于該電池的敘述錯誤的是()
A.放電時,正極反應為:O2 + 4e + 4H+2H2O
B.放電時,負極反應為:CH3OH6e + 8OH CO32 + 6H2O
C.放電時,OH移向正極
(2)若以磺酸類質子作電解質,試寫出該燃料電池的電極反應式。
(3)若以熔融的氧化釔(Y2O3)和氧化鋯(ZrO2)作電解質,試寫出該燃料電池的電極反應式。
(4)若以熔融的K2CO3為電解質,正極充入CO2和O2的混和氣體,試寫出該燃料電池的電極反應式。
4. 現用鎂條和Al條作電極,插入某電解質溶液,用導線連接成為閉合電路。
(1)若電解質為稀硫酸,則正極為________,其電極反應為________;負極為________,其電極反應為________,電子流向________。
(2)若電解質為NaOH溶液,則正極為________,其電極反應為________;負極為________,其電極反應為________,電流方向為________。
參考答案
1. C2. D 3. (1)AC
(2)正極:4H+ + O2 + 4e2H2O
負極:CH3OH6e + H2OCO2 + 6H+
(3)正極:O2 + 4e2O2
負極: CH3OH6e + 3O2CO2 + 2H2O
(4)正極:O2 + 4e + 2CO22CO32
負極:CH3OH6e + 3CO32 2H2O+ 4CO2
4. (1)Al2H+ + 2eH2Mg
Mg2e Mg2+ Mg Al
(2) Mg2H2O + 2eH2 + 2OH
電荷及其守恒定律范文2
本文就以物理新教材人教版選修3-1第一章《靜電場》中的第一、二節“電荷及其守恒定律”“庫侖定律”為例,淺談讓學生“做中學”,培養學生科學的學習方法。
以往我們的教學只注重結果而忽視過程,殊不知,“過程”和“結果”是密切相關的。俗話說:“千里之行,始于足下?!蔽覀儽仨毺ぬ崒嵶吆妹恳徊铰?。對學生要教他“會學”,而不是單純地“學會”。
靜電學這一部分內容,抽象、難懂,概念多、公式多,一開頭就要理順這些思路,方法不通則思路不暢,到后來就會越學越糊涂,感到千頭萬緒,無從下手。
因此,一開始我就采取如下的方法:首先讓學生閱讀課本,將預先編制的學習提綱做完,然后分組討論,讓學生“找”。找什么呢?找概念,要求各小組按“出場”的順序,找出這兩節內容共涉及多少概念,重點概念有哪些,難理解的概念有哪些,各小組派代表到黑板上去寫,還可由其他同學補充(培養學生合作學習的意識),通過實踐,效果很好,學生印象深刻。(我在其他班級并未采用這個辦法,而是采用傳統的講授法,效果反而不理想)
我做了一個初步的統計,學生寫出的有以下這些概念:電荷、正電荷、負電荷、電荷量、電中性、中和、摩擦起電、感應起電、接觸帶電、靜電感應、元電荷、點電荷、靜電力(庫侖力)、靜電力常量、絕緣體、導體等,共16個概念。有些概念,初看似乎好懂,但如果忽視,會對今后的學習造成障礙,潛伏危機。最后再找出兩個重要的定律:電荷守恒定律、庫侖定律。
教師小結:讓學生通過討論,把每一個概念的物理含義搞通,再把一些易混淆的概念澄清。如:點電荷同元電荷有何區別?可提出一些問題,如:是點電荷包括元電荷,還是元電荷包括點電荷?電荷和電荷量有何不同?“中和”是不是正負電荷消失?通過討論、辨析,讓大多數同學參與進來,真正成為學習的主體,學生學得主動、輕松、樂學,變以往的“座中學”為“做中學”。教和學融為一體,學生印象深刻,知識掌握得牢固、靈活。
文化科學素質的提高,是物理教學的中心任務,新教材無論從深度上還是廣度上都有很大的提高,可是篇幅短、容量大,如果不進行教學改革,探索科學的教學方法,對學生僅僅是授之以“魚”而不注重授之以“漁”,是很難完成好教學目標而達到預期目的的。
電荷及其守恒定律范文3
一、電磁學教材的整體結構
電磁運動是物質的一種基本運動形式.電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用.其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現象和磁現象分開處理,實際上,這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的.透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系,才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學.對此,應從以下三個方面來認真分析教材.
1.電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行,這兩種方式均在高中教材里體現出來.只有明確它們各自的特征及相互聯系,才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質,培養學生的思維能力.
場的方法是研究電磁學的一般方法.場是物質,是物質的相互作用的特殊方式.中學物理的電磁學部分完全可用場的概念統帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關于場的系統,該系統包括中學物理電學部分的各章內容.
“路”是“場”的一種特殊情況.中學教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.
“場”和“路”之間存在著內在的聯系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律,是以“場”為基礎的.“場”是電磁運動的實質,因此可以說“場”是實質,“路”是方法.
2.物理知識規律物
理知識的規律體現為一系列物理基本概念、定律和原理的規律,以及它們的相互聯系.
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關系,并把這些關系用定律的形式表達出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎上進行的.但是,物理定律并不是絕對準確的,在實驗基礎上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性.
第二冊第一章“電潮重要的物理規律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況.
“恒定電流”一章中重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的,對金屬導電、電解液導電適用,但對氣體導電是不適用的.歐姆定律的運用有對應關系.電阻是電路的物理性質,適用于溫度不變時的金屬導體.
“磁場”這一章闡明了磁與電現象的統一性,用研究電場的方法進行類比,可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念.
“電磁感應”這一章,重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉化和守恒定律是將各知識點串起來的主線.本章以電流、磁場為基礎,它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面,是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎.電磁感應的重點和核心是感應電動勢.運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎上結合電磁感應的理論和實踐,進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場,對場的認識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律,同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步.
3.通過電磁場在各方面表現的物質屬性,使學生建立“世界是物質的”的觀點
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著.電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用.運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場.磁體的周圍也存在著磁場.磁場也是一種客觀存在的物質.磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現在,科學實驗和廣泛的生產實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質的一種形態.
運動的電荷(電流)產生磁場,磁場對其它運動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現象都可以歸結為運動電荷(電流)之間是通過磁場而發生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象,得出結論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的,形成一個不可分割的統一場,這就是電磁場.電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波.
從場的觀點來闡述路.電荷的定向運動形成電流.產生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處.導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例,即導體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當導體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.
二、以“學科體系的系統性”貫穿始終,使知識學習與智能訓練融合于一體
1.場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學好電磁學的基礎和關鍵.電場強度、電勢、磁嘗磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念.電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進行比較,找出兩種力線的共性和區別以加強對場的理解.
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用.在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別,比如,場不是力,電勢不是能等.場中不同位置場的強弱不同,可用受場力者受場力的大小(方向)跟其特征物理量的比值來描述場的強弱程度.在電場中用電場力做功,說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了.
3.認真做好演示實驗和學生實驗,使“潮抽象的概念形象化,通過演示實驗是非常重要的措施.把各種實驗做好,不僅使學生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養和訓練.安排學生自己動手做實驗,加強對實驗現象的分析,引導學生從實驗觀察和現象分析中來發展思維能力.從物理學的特點與對中學物理教學提出的要求來看,應著力培養學生的獨立實驗能力和自學能力,使知識的傳授和能力的培養統一在使學生真正掌握科學知識體系上.
電荷及其守恒定律范文4
一個人的知識面是一個圓圈,知識儲備越多,圓圈越大,接觸到的面積便越廣闊,便能掌握和窺視更多的機會。下面小編給大家分享一些初三下物理知識點,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
初三下物理知識點1一、分子熱運動
1.分子運動理論的初步認識
(1) 物質由分子組成的
(2) 一切物質的分子都在不停地做無規則的運動
(3) 分子之間有相互作用的引力和斥力
2.擴散現象:不同物質在相互接觸時,
彼此進入對方的現象叫擴散。
氣體、液體、固體均能發生擴散現象。擴散的快慢與溫度有關。
擴散現象表明:一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動,并且間接證明了分子間存在間隙。
3.分子間的相互作用力:既有引力又有斥力,引力和斥力是同時存在的。
(1)當兩分子間的距離等于 10-(-10)米時,分子間引力和斥力相等 , 叫做平衡位置。
(2)當兩分子間的距離小于 10-(-10)米時,分子間斥力大于引力,表現為斥力;
(3)當兩分子間的距離大于 10-(-10)米時,分子間引力大于斥力, 表現為引力;
(4)當分子間的距離很大 (大于分子直徑的 10 倍以上 ) 時,分子間的相互作用力變得十分微弱, 可近似認為分子間無相互作用力。
二、內能
1.內能
(1)物體的內能
從宏觀的角度來說,內能與物體的質量、溫度、狀態及體積都有關。
一切物體在任何情況下都具有內能,物體的內能與溫度有關,同一個物體,溫度升高,它的內能增加,溫度降低,內能減少。
(2)熱運動
物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。分子無規則運動的速度與溫度有關,溫度越高,分子無規則運動的速度就越快,物體的溫度越低,分子無規則運動的速度就越慢。內能也常叫做熱能。
(3)內能與機械能的區別
①物體的內能的多少與物體的溫度、體積、質量和物體狀態有關;而機械能與物體的質量、速度、高度、形變有關。它們是兩種不同形式的能。
②一切物體都具有內能,但有些物體可以說沒有機械能, 比如靜止在地面土的物體。
2.改變物體內能的兩種方法:做功與熱傳遞
(1)做功
①對物體做功,物體內能增加;物體對外做功,物體的內能減少。
②做功改變物體的內能實質是內能與其他形式的能相互轉化的過程。
(2)熱傳遞
①熱傳遞的條件:物體之間 (或同一物體不同部分 ) 存在溫度差。
②物體吸收熱量,物體內能增加;物體放出熱量,物體的內能減少。
③用熱傳遞的方法改變物體的內能實質是內能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分。
3.做功與熱傳遞改變物體的內能是等效的
4.熱量
(1)概念:在熱傳遞過程中傳遞能量的多少叫熱量。
(2)熱量反映了熱傳遞過程中,內能轉移的多少,是一個過程量。所以在熱量前面只能用“放出”或“吸收”,絕對不能說某物體含有多少熱量,也不能說某物體的熱量是多少。
(3)熱量的國際單位制單位:焦耳 (J)
三、比熱容
1.比熱容的概念
一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高溫度乘積之比叫做這種物質的比熱容, 簡稱比熱。用符號 c 表示比熱容。
2.比熱容的單位
在國際單位制中,比熱容的單位是焦每千克攝氏度,符號是 J/(kg ·℃) 。
3.比熱容的物理意義
水的比熱容是 4.2 ×10-3 J/(kg ·℃) 。
它的物理意義是:1千克水溫度升高(或降低 )1 ℃,吸收 (或放出 ) 的熱量是 4.2 ×10-3 J。
4.比熱容表
(1)比熱容是物質的一種特性,各種物質都有自己的比熱。
(2)從比熱表中還可以看出,各物質中,水的比熱容最大。這就意味著,在
同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。
水的這個特征對氣候的影響,很大。在受太陽照射條件相同時, 白天沿海地區比內陸地區溫度升高的慢, 夜晚沿海地區溫度降低也少。所以一天之中,沿海地區溫度變化小, 內陸地區溫度變化大。在一年之中,夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷。
(3)水比熱容大的特點,在生產、生活中也經常利用。
如汽車發動機、發電機等機器, 在工作時要發熱, 通常要用循環流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。
6.熱量的計算
Q=cmΔt 。式中, Δt叫做溫度的變化量。它等于熱傳遞過程中末溫度與初溫度之差。
注意:物體溫度 升高到 (或降低到 )與溫度 升高了 ( 或降低了 ) 的意義是不相同的。比如:水溫度從 lO℃升高到 30℃,溫度的變化量是 Δt==30℃-lO ℃=2O℃,物體溫度升高了 30℃,溫度的變化量 Δt =30 ℃。
初三下物理知識點2一、熱機
1.內燃機及其工作原理
將燃料的化學能通過燃燒轉化為內能,又通過做功,把內能轉化為機械能。按燃燒燃料的不同, 內燃機可分為汽油機、柴油機等。
(1)汽油機和柴油機都是一個工作循環為四個沖程即吸氣沖程、壓縮沖程、
做功沖程、排氣沖程的熱機。
(2)一個工作循環對外做一次功,曲軸轉2周,飛輪轉2圈,活塞往返2次。
(3)壓縮沖程是對氣體壓縮做功,氣體內能增加,這時機械能轉化為內能。
(4)做功沖程是氣體對外做功,內能減少,這時內能轉化為機械能。
(5)汽油機和柴油機工作的四個沖程中,只有做功沖程是燃氣對活塞做功,
其它三個沖程要靠飛輪的慣性完成。
(6)判斷汽油機和柴油機工作屬哪個沖程應抓住兩點:氣門的開閉情況;
活塞的運動方向。
(7)汽油機和柴油機的不同處
2.燃料的熱值
(1)燃料的熱值
①定義:某種燃料完全燃燒時放出的熱量與其質量之比, 叫做這種燃料的熱值。用符號“ q”表示。
②熱值的單位 J/kg ,讀作焦耳每千克。還要注意,氣體燃料有時使用 J/m3,
讀作焦耳每立方米。
(2)在學習熱值的概念時,應注意以下幾點:
①“完全燃燒”是指燃料全部燃燒變成另一種物質。
②強調所取燃料的質量為“ lkg ”,
③燃料燃燒放出的熱量的計算:一定質量 m的燃料完全燃燒, 所放出的熱量為:Q=qm,式中, q 表示燃料的熱值,單位是 J/kg ;m表示燃料的質量,單位是 kg;Q表示燃料燃燒放出的熱量,單位是 J。
若燃料是氣體燃料, 一定體積 V的燃料完全燃燒, 所放出的熱量為:Q=qV。式中, q 表示燃料的熱值,單位是 J/m-3;V表示燃料的體積,單位是m-3 ;Q表示燃料燃燒放出的熱量,單位是 J。
二、熱機的效率
(1)定義
用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。
(2)公式
η=W/Q×100%。式中,W為做有用功的能量;Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。
(3)提高熱機效率的主要途徑
①改善燃燒環境,使燃料盡可能完全燃燒,提高燃料的燃燒效率。
②盡量減小各種熱散失。
③減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用廢氣帶走的能量,從而提高燃料的利用率。
三、能量的轉化和守恒
1.能量守恒定律
能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生, 它只會從一種形式轉化為其他形式, 或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能的總量保持不變。
2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。
大到天體,小到原子核,也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題,所有能量轉化的過程,都遵從能量守恒定律。
3.“第一類永動機”永遠不可能實現,因為它違背了能量守恒定律。
初三下物理知識點3一、兩種電荷
1.摩擦起電
摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象叫摩擦起電。
2.兩種電荷
用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷;用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負電荷。
3.電荷間的相互作用
同中電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
4.驗電器
用來檢驗物體是否帶電
原理:利用同種電荷相互排斥
5.電荷量(電荷)
電荷的多少叫電荷量,簡稱電荷;單位是庫侖,簡稱庫,符號為 C。
6.元電荷
(1)原子是由位于中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成;
(2)最小的電荷叫元電荷(一個電子所帶電荷)用 e 表示;e=1.6×10--19;
(3)在通常情況下,原子核所帶正電荷與核外電子總共所帶負電荷在數量上相等,電性相反,整個原子呈中性。
7.摩擦起電的實質
電荷的轉移。(由于不同物體的原子核束縛電子的本領不同,所以摩擦起電并沒有新的電荷產生,只是電子從一個物體轉移到了另一個物體,失去電子的帶正電,得到電子的帶 等量負電)
8.導體和絕緣體
善于導電的物體叫導體(如金屬、人體、大地、酸堿鹽溶液),不善于導電的物體叫絕緣體(如橡膠、玻璃、塑料等);導體和絕緣體在一定條件下可以相互轉換。
二、電流和電路
1.電流
(1)電荷的定向移動形成電流;
(2)電流方向:正電荷定向移動的方向為電流的方向(負電荷定向移動方向和電流方向相反) ;
(3)在電源外部,電流的方向從電源的正極流向負極。
2.電路
(1)用導線將用電器、開關、用電器連接起來就組成了電路;
(2)電源:提供電能(把其它形式的能轉化成電能)的裝置;
(3)用電器:消耗電能(把電能轉化成其它形式的能)的裝置。
3.電路的工作狀態
(1)通路:處處連通的電路
(2)開路:某處斷開的電路
(3)短路:用導線直接將電源的正負極連同
4.電路圖及元件符號
用符號表示電路連接的圖叫電路圖畫電路圖時要注意:整個電路圖導線要橫平豎直;元件不能畫在拐角處。
三、串聯和并聯
1.串聯電路
把電路元件逐個順次連接起來的電路叫串聯電路
串聯電路特點:電流只有一條路徑;各用電器互相影響。
2.并聯電路
把電路元件并列連接起來的電路叫并聯電路
并聯電路特點:電流有多條路徑;各用電器互不影響。
3.常根據電流的流向判斷串、并聯
從電源的正極開始,沿電流方向走一圈,回到負極,則為串聯,若出現分支則為并聯。
4.電路的連接方法
(1)線路簡捷、不能出現交叉;
(2)連出的實物圖中各元件的順序一定要與電路圖保持一致;
(3)一般從電源的正極起,順著電流方向,依次連接,直至回到電源的負極;
(4)并聯電路連接中,先串后并,先支路后干路,連接時找準節點。
5.在連接電路前應將開關斷開
四、電流的測量
1.電流
表示電流強弱的物理量,符號 I ,單位是安培,符號 A,還有毫安(mA)、微安(μ A)1A=10-3 mA=10-6 μA
2.電流的測量
用電流表;符號 A
3.電流表的結構
接線柱、量程、示數、分度值
4.電流表的使用
(1)先要三“看清”:看清量程、指針是否指在臨刻度線上,正負接線柱;
(2)電流表必須和用電器串聯;(相當于一根導線)
(3)選擇合適的量程(如不知道量程,應該選較大的量程,并進行試觸。 )
注:
試觸法:先把電路的一線頭和電流表的一接線柱固定,再用電路的另一線頭迅速試觸電流表的另一接線柱, 若指針擺動很小(讀數不準),需換小量程,若超出量程(電流表會燒壞) ,則需換更大的量程。
5.電流表的讀數
(1)明確所選量程;
電荷及其守恒定律范文5
一、選擇題(共10小題,每小題2分,滿分20分)
1.古詩詞是古人為我們留下的寶貴精神財富.下列詩句中只涉及物理變化的是()
A.野火燒不盡,春風吹又生B.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干
C.只要功夫深,鐵杵磨成針D.爆竹聲中一歲除,春風送暖人屠蘇
考點:化學變化和物理變化的判別..
專題:結合課本知識的信息.
分析:化學變化是指有新物質生成的變化.物理變化是指沒有新物質生成的變化.化學變化和物理變化的本質區別是否有新物質生成.
解答:解:A、植物秸稈燃燒能生成水和二氧化碳等物質,屬于化學變化;
B、蠟燭燃燒能生成水和二氧化碳,屬于化學變化;
C、鐵杵磨成針的過程中沒有新物質生成,屬于物理變化;
D、燃放煙花爆竹能生成二氧化碳等物質,屬于化學變化.
故選:C.
點評:解答本題要分析變化過程中是否有新物質生成,如果沒有新物質生成就屬于物理變化.
2.(2分)由分子構成的物質,發生物理變化和化學變化的本質區別是()
A.分子重新組合B.原子重新組合
C.物質的狀態發生變化D.分子的間隔發生變化
考點:微粒觀點及模型圖的應用;分子和原子的區別和聯系..
分析:化學變化是指有新物質生成的變化.物理變化是指沒有新物質生成的變化.化學變化和物理變化的本質區別是否有新物質生成.
解答:解:由分子構成的物質,發生物理變化時,分子不變,只是分子之間的間隔發生改變.發生化學變化時,分子發生變化,分解成原子,原子重新組合成新分子.
故選B
點評:本題主要考查了分子在物理變化和化學變化中是否發生改變方面的問題.
3.(2分)(2012•廣州)AgN03固體見光或受熱易分解,故用棕色試劑瓶保存.AgN03受熱分解,放出的有刺激性氣味的氣體可能是()
A.S02B.N02C.NH3D.N2
考點:質量守恒定律及其應用..
專題:壓軸實驗題;化學用語和質量守恒定律.
分析:根據質量守恒定律:化學反應前后元素的種類不變,可初步的判斷生成物是什么.然后根據題中放出有刺激性氣味的氣體可排除氮氣;根據反應前AgN03中存在銀、氮、氧三種元素,故反應后的生成物中不可能有SO2和NH3.
解答:解:A、AgN03中不含有硫元素,根據質量守恒定律,不可能是S02,故A錯誤;
B、AgN03中存在銀、氮、氧三種元素,N02又有刺激性氣味,所以有可能,故B正確;
C、AgN03中不含有氫元素,根據質量守恒定律,不可能是NH3,故C錯誤;
D、N2無刺激性氣味,不可能含有,故D錯誤;
故選B.
點評:該題主要考查了質量守恒定律的應用,該題還要求學生要善于從題中挖掘出有用的解題信息(例如分解放出有刺激性氣味的氣體),以及要求學生要學會用排除法做選擇題.
4.(2分)化學反應前后,一定不變的是()
①分子種類;②原子種類;③分子數目;④原子數目;⑤各物質的質量總和.
A.①③⑤B.①②⑤C.②④⑤D.②③⑤
考點:質量守恒定律及其應用;分子、原子、離子、元素與物質之間的關系..
專題:物質的微觀構成與物質的宏觀組成;化學用語和質量守恒定律.
分析:根據質量守恒定律:化學反應前后,一定不變的是:原子種類;原子數目;各物質的質量總和.
解答:解:根據質量守恒定律:化學反應前后,一定不變的是:原子種類;原子數目;各物質的質量總和.
故選C.
點評:了解分子、原子、離子、元素與物質之間的關系;掌握質量守恒定律的內容及其應用.
5.(2分)下列說法正確的是()
A.目前人們已經發現了109種元素,這些元素組成的單質只有109種
B.只含有一種元素的物質一定是純凈物
C.金剛石和石墨的物理性質不同,是因為構成它們的原子不同
D.金剛石和石墨都是碳元素組成的單質
考點:分子、原子、離子、元素與物質之間的關系;碳元素組成的單質..
專題:物質的微觀構成與物質的宏觀組成.
分析:A、根據有的元素組成的單質有多種進行解答;
B、根據一種元素的物質可能為混合物進行解答;
C、根據金剛石和石墨的原子排列不同進行解答;
D、根據金剛石和石墨的元素組成進行解答.
解答:A、有的元素組成的單質有多種,例如金剛石和石墨都是碳元素組成的單質,故A錯誤;
B、只含有一種元素的物質不一定是純凈物,一種元素的物質可能為混合物,故B錯誤;
C、金剛石和石墨的物理性質不同,是因為構成它們的碳原子的排列方式不同,故C錯誤;
D、金剛石和石墨都是碳元素組成的單質,它們互稱同素異形體,故D正確.
故選D.
點評:由同種元素組成的不同單質互稱同素異形體,同素異形體由于結構不同,即原子排列不同,彼此間物理性質有差異;但由于是同種元素形成的單質,所以化學性質相似.
6.(2分)根據下列三種微粒結構示意圖,所獲取信息正確的是()
A.①②③化學性質相同B.它們表示三種元素
C.①表示的是原子,②表示的是陰離子D.②表示的元素是金屬元素
考點:原子結構示意圖與離子結構示意圖..
專題:化學用語和質量守恒定律.
分析:A、根據元素的化學性質跟它的原子的最外層電子數目關系非常密切,最外層電子數相同的元素化學性質相似,據此進行分析判斷.
B、元素是質子數(即核電荷數)相同的一類原子的總稱,決定元素種類的是質子數(即核電荷數),據此進行分析判斷.
C、根據核內質子數與核外電字數的關系分析判斷.
D、根據核內質子數判斷元素及元素的類別.
解答:解:A、①②③的最外層電子數分別是5、8、3,最外層電子數不同,故它們的化學性質不同,故選項說法錯誤.
B、決定元素種類的是質子數(即核電荷數),不同種元素最本質的區別是核內質子數不同,三種粒子的核內質子數分別是7、13,表示兩種元素,故選項說法錯誤.
C、在①中核內質子數=核外電子數=7,屬于原子;在②中核內質子數>核外電子數,屬于陽離子,故選項說法錯誤.
D、③的質子數是13屬于鋁元素,是金屬元素,故選項說法正確.
故選:D.
點評:本題難度不大,考查學生對粒子結構示意圖及其意義的理解,明確粒子中核內質子數和核外電子數之間的關系是解題的關鍵.
7.(2分)在反應A+BC+D中,5gA與5gB恰好完全反應,生成8gC,則2.5gA完全反應,生成D的質量為()
A.2gB.4gC.1gD.2.5g
考點:質量守恒定律及其應用..
專題:化學用語和質量守恒定律.
分析:根據質量守恒定律,在化學反應中,參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和,可以求出生成D的質量.
解答:解:根據質量守恒定律可以知道,5gA和5gB恰好完全反應生成D的質量為:5g+5g﹣8g=2g.
設第二次生成D的質量為x,則
A+BC+D
5g2g
2.5gx
=,解得:x=1g.
故選C.
點評:本題主要考查學生運用質量守恒定律進行推斷的能力,需認真分析,找出質量關系,就可以求解.
8.(2分)2011年10月,“碳捕集與封存國際論壇”在重慶召開.重慶合川介紹了把CO2壓縮、液化后封存在泥巖中的方法.關于封存CO2的必要性和可行性的敘述中錯誤的是()
A.CO2分子間有空隙B.CO2氣體較易液化
C.CO2是導致大氣污染的主要氣體D.大氣中C02增加會造成溫室效應
考點:二氧化碳對環境的影響;分子的定義與分子的特性..
專題:碳單質與含碳化合物的性質與用途.
分析:A、任何物質的分子之間都有間隔;
B、二氧化碳較易液化;
C、二氧化碳是溫室效應的主要氣體;
D、二氧化碳是溫室效應的主要氣體.
解答:解:A、任何物質的分子之間都有間隔,故A說法正確;
B、二氧化碳較易液化,故B說法正確;
C、二氧化碳是溫室效應的主要氣體,而不是導致大氣污染的主要氣體,故C說法錯誤;
D、二氧化碳是溫室效應的主要氣體,故D說法正確.
故選C.
點評:二氧化碳在通常狀況下是一種無色、無味的氣體,能溶于水,密度比空氣大(常用向上排空氣法收集),固態二氧化碳叫做干冰,易升華.
9.(2分)(2012•百色)關于一氧化碳和二氧化碳的敘述正確的是()
A.一氧化碳和二氧化碳均有可燃性
B.一氧化碳和二氧化碳均有還原性
C.室內放一盆水能防止一氧化碳中毒
D.固體的二氧化碳叫“干冰”,可用于人工降雨
考點:一氧化碳的化學性質;二氧化碳的化學性質;二氧化碳的用途;一氧化碳的毒性..
專題:碳單質與含碳化合物的性質與用途.
分析:依據一氧化碳及二氧化碳的性質對問題進行分析即可,一氧化碳不易溶于水,具有還原性與可燃性,而二氧化碳不可燃,其固態形式是干冰,易升華吸熱,據此回答判斷即可;
解答:解:A、一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不能燃燒不具有可燃性;故A不正確;
B、一氧化碳具有還原性,而二氧化碳不具備還原性;故B不正確;
C、一氧化碳不溶解于水也不能與水發生反應,因此室內放一盆水并不能能防止一氧化碳中毒;故C不正確;
D、固態的二氧化碳叫干冰,干冰容易升華吸熱,所以常用于人工降雨,故D正確;
故選D.
點評:對比一氧化碳、二氧化碳兩氣體的性質是本題的考查內容,正確掌握兩種物質的性質是解答的基礎.
10.(2分)(2012•樂山)“毒膠囊”泛指利用由工業皮革廢料為原料生產的含重金屬鉻(Cr)超標的膠囊,其中含有可能引起人體腎傷害的+6價的鉻.下列鉻的化合物中鉻呈+6價的是()
A.Cr2(SO4)3B.CrCl2C.Cr2O3D.K2CrO4
考點:有關元素化合價的計算..
專題:化學式的計算.
分析:根據在化合物中正負化合價代數和為零,結合各選項中的化學式進行解答本題.
解答:解:A、SO4顯﹣2,設鉻元素的化合價是x,根據在化合物中正負化合價代數和為零,可得:2x+(﹣2)×3=0,則x=+3.
B、氯元素顯﹣1,設鉻元素的化合價是y,根據在化合物中正負化合價代數和為零,可得:y+(﹣1)×2=0,則y=+2.
C、氧元素顯﹣2,設鉻元素的化合價是z,根據在化合物中正負化合價代數和為零,可得:2z+(﹣2)×3=0,則z=+3.
D、鉀元素顯+1,氧元素顯﹣2,設鉻元素的化合價是w,根據在化合物中正負化合價代數和為零,可得:(+1)×2+w+(﹣2)×4=0,則w=+6.
故選D.
點評:本題難度不大,考查學生利用化合價的原則計算指定元素的化合價的能力.
二、填空題(化學反應方程式每空2分,其余每空1分,共17分)
11.(8分)寫出下列反應的化學方程式并填空.
(1)碳在過量氧氣中充分燃燒:C+O2CO2該反應屬于化合反應.
(2)鐵在氧氣中燃燒:3Fe+2O2Fe3O4;先在集氣瓶里放一些水,目的是防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶.
(3)實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2.
考點:書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式;反應類型的判定..
專題:化學用語和質量守恒定律.
分析:首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件,根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可.
解答:解:(1)碳在過量氧氣中充分燃燒生成二氧化碳,反應的化學方程式為:C+O2CO2;該反應符合“多變一”的特征,屬于化合反應.
(2)鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,反應的化學方程式為3Fe+2O2Fe3O4;為防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶,集氣瓶底預先放少量的水.
(3)高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應的化學方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2.
故答案為:(1)C+O2CO2;化合;(2)3Fe+2O2Fe3O4;防止生成物熔化濺落下來炸裂集氣瓶;(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2.
點評:本題難度不大,考查學生根據反應原理書寫化學方程式的能力,化學方程式書寫經常出現的錯誤有不符合客觀事實、不遵守質量守恒定律、不寫條件、不標符號等.
12.(4分)為了消除碘缺乏病,我國政府規定居民的食用鹽必須是加碘鹽.如圖是一種市售碘鹽包裝袋上的部分說明.試回答:
XX牌精制碘鹽
配料:氯化鈉、碘酸鉀(KIO3)
含碘:30mg/kg
食用方法:勿長時間燉炒
貯藏方法:避光、避熱、密封、防潮
(1)碘酸鉀中碘的化合價為+5;
(2)“含碘量”中的碘是指(填序號)B:
A.碘酸鉀B.碘元素C.碘分子D.碘離子
(3)由食用方法和貯藏指南可推測碘酸鉀的化學性質之一是受熱易分解或受熱不穩定(合理即可).
(4)根據你的生活經驗寫出碘酸鉀的一點物理性質白色固體或可溶于水.
考點:有關元素化合價的計算;物質的元素組成..
分析:(1)根據在化合物中正負化合價代數和為零,進行解答.
(2)“含碘量”中的“碘”不是以單質、氧化物、分子、原子等形式存在,而是指元素,通常用元素及其所占質量(質量分數)來描述.
(3)根據加碘鹽圖中標簽信息(食用方法和貯藏指南)進行分析解答.
(4)根據食鹽的物理性質進行分析推測碘酸鉀的物理性質即可.
解答:解:(1)根據在化合物中正負化合價代數和為零,鉀元素顯+1,氧元素顯﹣2,設碘酸鉀(KIO3)中碘元素的化合價為x,則(+1)+x+(﹣2)×3=0,x=+5.
(2)“含碘量”中的碘不是以單質、分子、原子、離子等形式存在,這里所指的“碘”是強調存在的元素,與具體形態無關;故選B.
(3)根據加碘鹽圖中標簽信息,勿長時間燉炒、避熱等,可得碘酸鉀的一種化學性質是:受熱易分解或受熱不穩定.
(4)從食鹽我外觀可以推知碘酸鉀也是白色固體,食鹽能在水中溶解可以知道碘酸鉀也能溶于水.
故答案為:(1)+5;(2)B;(3)受熱易分解或受熱不穩定;(4)白色固體或可溶于水.
點評:本題難度不大,考查同學們靈活運用所學知識(化合價、元素、物理性質與化學性質等)進行解題的能力.
13.(2分)碳是形成化合物種類最多的元素,含碳物質是中學化學研究的重要內容.
(1)“低碳生活”倡導低能量、低消耗,主要是為了減少CO2(填化學式)的排放量.
(2)如圖為元素周期表中的一格,下列說法不正確的是C(填標號).
A.碳元素屬于非金屬元素
B.碳原子核內質子數為6
C.碳元素的原子結構示意圖為
D.碳的相對原子質量為12.01.
考點:二氧化碳對環境的影響;原子結構示意圖與離子結構示意圖;元素周期表的特點及其應用..
專題:碳單質與含碳化合物的性質與用途.
分析:(1)“低碳生活”就是減少二氧化碳的排放量;
(2)根據元素周期表中的一個小格中的信息可知元素的名稱、元素符號、質子數、相對原子質量等來解答即可.
解答:解:(1)“低碳生活”就是減少二氧化碳的排放量;
故答案為:CO2.
(2)A、因碳的偏旁為“石”,則碳元素為非金屬元素,故A說法正確;
B、由信息可知,碳原子的質子數為6,故B說法正確;
C、碳原子的質子數為6,則原子結構中最外層電子數應為4,故C錯誤;
D、由信息可知,碳原子的相對原子質量為12.01,故D說法正確;
故選C.
點評:本題考查學生利用元素周期表中的一個小格中來獲取信息解答習題,考查學生分析信息利用信息的能量,并明確不同位置的數字的意義來解答.
14.(3分)云南地區連續兩年春、夏遭遇持續干旱,造成人畜飲水困難,全省各地采取措施積極抗旱.請回答下列問題:
(1)有些村民打井取用地下水,檢驗地下水是硬水還是軟水,可用的物質是肥皂水.
(2)有些村民往盛有渾濁河水中加明礬和漂白粉,然后作為生活用水,其中明礬的作用是加速沉降,為了除去河水中的臭味和顏色,可以加入活性炭進行吸附.
考點:硬水與軟水;水的凈化;碳單質的物理性質及用途..
專題:空氣與水.
分析:根據已有的硬水和軟水的鑒別方法以及凈水過程中各物質的作用進行分析解答即可.
解答:解:(1)檢驗硬水和軟水使用的是肥皂水,故填:肥皂水;
(2)明礬溶于水形成的膠體具有吸附性,能將不溶性固體吸附在其表面形成大顆粒易于沉降;活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和異味,故填:加速沉降,活性炭.
點評:掌握水的凈化的方法和硬水與軟水的鑒別方法是解答本題的關鍵.
三、簡答題(每空1分,共12分)
15.(4分)為了延長白熾燈的使用壽命,燈泡里放有極少量的紅磷.其作用是消耗殘留的氧氣,延長燈泡的使用壽命,反應的化學方程式為4P+5O22P2O5,該反應在基本反應類型中屬于化合反應.
考點:氧氣的化學性質;反應類型的判定;書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式..
專題:氧氣、氫氣的性質與用途.
分析:根據氧氣具有氧化性,是一種常用的氧化劑,而紅磷可以和氧氣反應而消耗氧氣,從而延長白燈泡的使用壽命進行解答.
解答:解:白熾燈的燈絲在通電之后會放出熱量,而使燈絲容易和燈泡中殘留的氧氣反應,為了防止燈絲和殘留的氧氣反應,同時消耗掉殘留的氧氣,延長燈泡的使用壽命,而在燈泡里放入一些紅磷,紅磷可以和氧氣反應生成五氧化二磷,反應的化學方程式為4P+5O22P2O5.該反應符合“多變一”的特征,屬于化合反應.
故答案為:消耗殘留的氧氣,延長燈泡的使用壽命;4P+5O22P2O5.化合
點評:熟練掌握氧氣的化學性質,知道氧氣是一種常用的氧化劑,了解任何一種物質都有兩面性,例如本題中的氧氣可以供給動植物呼吸,但是在某些方面如果處理不當,也會給我們的生活帶來麻煩.
16.(8分)下表是元素周期表的一部分:
(1)原子序數是12的元素符號為Mg;Be元素的相對原子質量為9.012;
(2)相對原子質量為22.99的元素屬金屬(填“金屬”或“非金屬”);Ne的化學性質比較穩定(填“穩定”或“不穩定”);F元素最外層電子數為7;
(3)表中不同種元素最本質的區別是A(填字母)
A.質子數不同B.相對原子質量不同C.中子數不同
(4)為某元素的原子結構示意圖,該元素位于周期表中第三周期,在化學反應中易失電子.
考點:元素周期表的特點及其應用;原子結構示意圖與離子結構示意圖;元素的概念..
專題:化學用語和質量守恒定律.
分析:(1)根據圖中元素周期表可以獲得的信息:左上角的數字表示原子序數;字母表示該元素的元素符號;中間的漢字表示元素名稱;漢字下面的數字表示相對原子質量,進行分析解答即可.
(2)根據元素的化學性質跟它的原子的最外層電子數目有關,決定元素的化學性質的是原子的最外層電子數,進行分析解答.
(3)根據元素是具有相同核電荷數(即核內質子數)的一類原子的總稱,決定元素種類的是核電荷數(即核內質子數),據此進行分析解答.
(4)根據周期數等于電子層數進行分析解答.
解答:解:(1)根據元素周期表中的一格中獲取的信息,可知原子序數是12的元素符號為Mg;Be元素的相對原子質量為9.012.
(2)相對原子質量為22.99的元素是鈉元素,屬金屬元素,決定元素的化學性質的是原子的最外層電子數,Ne原子的最外層電子數為8,所以它的化學性質比較穩定,F元素最外層電子數為7;
(3)根據決定元素種類的是核電荷數(即核內質子數),所以表中不同種元素最本質的區別是質子數不同;
(4)為某元素的原子結構示意圖,該元素有三個電子層,所以位于周期表中第三周期,最外層電子數為3,在化學反應中易失電子形成穩定結構.
故答案為;
(1)Mg;9.012;(2)金屬;穩定;7;(3)A;(4)三;失.
點評:本題難度不大,靈活運用元素周期表中元素的信息、明確粒子中核內質子數和核外電子數之間的關系、掌握元素的特征、決定元素化學性質的因素等是即可正確決定本題.
四、實驗探究題(化學反應方程式每空2分,其余每空1分,共14分)
17.(7分)實驗室開放日,某化學興趣小組的同學在老師的指導下,設計了如下實驗裝置進行氣體制取和性質的探究,請回答有關問題:
(1)請寫出圖中標有字母的儀器名稱:a長頸漏斗b集氣瓶.
(2)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時,應選用的發生裝置和收集裝置是BC或BE(填寫裝置的字母代號,下同),請寫出該反應的化學方程式:2KClO32KCl+3O2.
(3)如圖F所示,向燒杯中傾倒二氧化碳,下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳具有的性質是不支持燃燒且密度比空氣的大,因此,二氧化碳可用于滅火.
考點:常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法;二氧化碳的化學性質..
專題:碳單質與含碳化合物的性質與用途;常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化.
分析:(1)依據常用儀器回答;
(2)根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置,依據氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置,并依據反應原理書寫方程式;
(3)依據實驗現象分析二氧化碳的性質,并據其性質確定其用途.
解答:解:(1)標有字母的儀器分別是長頸漏斗和集氣瓶;
(2)用氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣時,需要加熱,屬于固體加熱型,故選發生裝置B;氧氣的密度比空氣大且不易溶于水,故可用向上排空氣或排水法收集;氯酸鉀在二氧化錳的催化作用、加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,方程式是:2KClO32KCl+3O2;
(3)根據題意,向燒杯中傾倒二氧化碳,下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳不支持燃燒且密度比空氣大,據此性質,二氧化碳可用于滅火;
故答案為:(1)長頸漏斗、集氣瓶;
(2)BC或BE;2KClO32KCl+3O2;
(3)不支持燃燒;滅火.
點評:本題考查了實驗室制取氧氣的裝置選取、反應原理,及根據實驗現象分析物質的性質、進而確定物質的用途.
18.(7分)小麗同學欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”.她設計并完成了下表所示的探究實驗:
(1)請填寫表中窄格.
實驗操作實驗現象實驗結論和總結
結論總結
實驗一取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條產生少量的氣泡,木條不復燃過氧化氫分解產生氧氣,但是①反應慢二氧化錳是過氧化氫的催化劑
實驗二向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條沒有明顯的現象②二氧化錳加入水中不產生氧氣
實驗三③向盛有5mL5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條④產生大量氣泡,帶火星的木條迅速復燃二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(2)指出“實驗一”和“實驗二”所起到的作用對比.
(3)小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出結淪,她補充設計了兩個方面的探究實驗.最終達成了實驗目的.
第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量.目的是:比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質量;第二方面的實驗是利用“實驗三”反應后試管內的剩余物繼續實驗.寫出接下來的實驗操作、現象和結論倒掉反應后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產生,說明二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率.
考點:催化劑的特點與催化作用..
專題:實驗性簡答題.
分析:根據已有的知識進行分析,催化劑就是能改變其他物質的化學反應速率而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不發生改變的物質,要設計實驗證明二氧化錳是過氧化氫反應的催化劑,需要從改變過氧化氫的反應速率、二氧化錳自身的質量和化學性質不變的角度設計實驗,據此解答.
解答:解:(1)過氧化氫在常溫下可以分解產生氧氣,但是反應的速率很慢,不能使帶火星的木條復燃;水在常溫下不能產生氧氣,加入二氧化錳也不會反應;要證明二氧化錳能加快過氧化氫的分解,可以在5mL5%的過氧化氫溶液中,加入二氧化錳,觀察產生氣泡的速率快,伸入帶火星的木條,觀察到木條復燃,故填:
實驗操作實驗現象實驗結論和總結
結論總結
實驗一取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條產生少量的氣泡,木條不復燃過氧化氫分解產生氧氣,但是①反應慢二氧化錳是過氧化氫的催化劑
實驗二向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條沒有明顯的現象②二氧化錳加入水中不產生氧氣
實驗三③向盛有5mL5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條④產生大量氣泡,帶火星的木條迅速復燃二氧化錳能加快過氧化
(2)設計實驗一和實驗二的目的是進行實驗對比,故填:對比;
(3)實驗一、二、三只能說明二氧化錳能改變過氧化氫的反應速率,要是此反應的催化劑,還必須證明反應前后的質量和化學性質沒有改變,故前后兩次稱量固體的質量是為了比較二氧化錳的質量在反應前后是否發生改變;可以將試管內反應后的液體倒掉,向其中加入過氧化氫溶液,觀察是否產生大量的氣泡,能否使帶火星的木條復燃,故填:比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質量;倒掉反應后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產生,說明二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率.
點評:本題考查了催化劑的探究,完成此題,可以依據已有的知識進行.
五、計算題(7分)
19.(7分)在標準狀況下,6.2g磷在氧氣中充分燃燒,需要氧氣多少克?這些氧氣的體積是多少升?能生成P2O5多少克?(已知標況下ρ=1.43g/L)
考點:根據化學反應方程式的計算..
專題:有關化學方程式的計算.
分析:紅磷燃燒是和氧氣反應生成了五氧化二磷,根據該反應的化學方程式和紅磷的質量,可計算出需要氧氣以及生成的五氧化二磷的質量;然后根據密度公式可計算出這些氧氣在標準狀況下的體積.
解答:解:設6.2g紅磷完全燃燒需要氧氣的質量為x,生成五氧化二磷的質量為y
4P+5O22P2O5
124160284
6.2gxy
解得:x=8g,y=14.2g
所需氧氣的體積為:=5.6L
電荷及其守恒定律范文6
一、創設情境,引發沖突,突破重點
高中物理課堂教學中,教師可以在情境中巧妙設伏,激發學生的認知沖突,造成心理懸念,喚起探究欲望,使學習目標更明確。如教學《電荷及其守恒定律》時,教師先創設情境,如:把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見課本圖),可以看到A,B上的金屬箔都張開了,表示A,B都帶上了電荷;如果先把C移走,A和B上的金屬箔就會閉合;如果先把A和B分開,然后移開C,可以看到A和B仍帶有電荷;如果再讓A和B接觸,它們就不再帶電。這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷,重新接觸后等量異種電荷發生中和……
這節課教師以“從生活走向物理,努力構建合作、探究的課堂教學模式”為基本設計理念。既誘發了學生的探究興趣,又讓學生帶著更多的問題進行更深的探究,凸顯了探究目標的明確性。
二、親身實踐,產生沖突,感悟原理
高中生學習物理,對于重難點的知識常常是從感性的、已知具體的事物中獲得感性認識開始的。課堂上,教師積極引導學生進行動手實踐是獲得感性認識的最佳途徑。在操作過程中產生一些認知沖突。讓學生的操作顯得更加有意義,增強學生操作的探究性和趣味性,促進學生動手動腦,開拓思維。
如教學《機械能守恒定律》這一課時,教師為了讓學生理解動能與勢能的相互轉化的原理,做了一個實驗:(如下圖)用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗。
師:把一個小球用細線懸掛起來,把小球拉到一定高度的A點,然后放開,小球在擺動過程中,重力勢能和動能相互轉化。我們看到,小球可以擺到跟A點等高的C點,如圖甲。
制造認知沖突:師:同學們,如果我們用尺子在某一點擋住細線,小球會怎么樣呢?會擺到什么點位呢?
同學們,既然我們不太清楚,那么就動手做一做這個實驗,好不好?學生動手實驗,得出圖乙的原理:小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直,對小球不做功;只有重力對小球能做功。實驗證明,小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化。在擺動過程中,小球總能回到原來的高度??梢姡亓菽芎蛣幽艿目偤捅3植蛔?,即機械能保持不變。
在這節課堂上,教師在關注學生探求知識過程和方法的同時,同時也注重了從直觀感知到初步嘗試的運用,完成了似乎看起來完成不了的操作任務,但通過學生的動手操作,原來的認識沖突變成了美好的知識獲得過程,使物理思維的抽象美、物理方法的簡約美展現得淋漓盡致。
三、巧用比較,挖掘沖突,辨明本質
教育家烏申斯基曾說過:“比較是一切理解和思維的基礎?!惫P者認為,教學時運用比較這種教學方法可讓學生在識同辨異的過程中進行抽象和概括,明確把握事物本質。在高中物理教學時,在引導學生學習新知,在新知初步形成之際,教師適當引入比較策略,形成認知沖突,再通過適當的啟發,防止知識的混淆,提高辨別能力。
如《功率》的教學,教師通過圖片直觀演示教學,讓學生初步了解功率的表象,再提供相關例子,讓學生在比較中加深理解:功是能量轉化的量度,人們十分關注做功的多少。然而不同的機械或人,其做功的快慢是不同的。
課堂上教師是這樣教學的:在建筑工地上分別采用以下三種方式,把1t的貨物從地面運到三樓,方式一:搬運工分批搬運,需時間3h;方式:用一臺起重機提升,需時1min;方式三:用另一臺起重機提升,需時30s。上述三種情況下,把貨物由地面運到三樓時,請思考以下問題:(1)用不同的方式。對貨物所做的功是否相同?(2)所用時間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?學生通過思考,得出結論:對重物所做的功相同,但所用時間不同,說明做功快慢不同。
上述教學,教師通過變換事物的本質屬性來引發認知沖突,并在比較思辨中幫助學生從反省中引起對新學知識更為深刻的正面思考:人們選用機械來做功時,不僅要考慮做功多少,還要考慮機械做功的快慢。這節課通過典型的生活中例子的恰當介入,認知沖突則立即形成“功率”的內涵在思辨中得到強化。