归纳与整理精品学案

高一化学（必修2）

第二章 化学反应与能量复习课

【教学目标】

1、掌握化学反应的本质和化学反应中的能量变化；

2、了解原电池的工作原理及电极反应式的书写；

3、了解化学反应速率的概念和化学反应限度。

【教学重点和难点】

重点：原电池的形成以及原理

难点：原电池的应用

【知识网络】

【教学过程】

一、化学能与热能

要点诠释：

1．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。

2．化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系：

反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量(放热反应)。

反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量(吸热反应)。

3．反应中化学能与热能的相互转化

(1)化学能转化为热能—放热反应

常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化

②酸碱中和反应

③金属与酸反应制取氢气

④大多数化合反应(特殊：C＋CO2

△

2CO是吸热反应)

(2)热能转化为化学能——吸热反应

常见的吸热反应：

①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等

(3)化学能与热能的相互转化

反应物的总能量大于生放热反应

类型

成物的总能量

化

学遵循能量反应物的总能量小于生能

能量守恒原理

吸热反应

成物的总能量

转

变化化

为减少污染

燃料充分燃烧

热能量

能

利用

新能源的开发

4．中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

二、化学能与电能

1．原电池

要点诠释：

(1)概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理：通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件：①电极为导体且活泼性不同；②两个电极接触(导线连接或直接接触)；③两个相互连接的电极插入电解质溶液中构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

－电极反应式：较活泼金属－ne＝金属阳离子

△

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

－电极反应式：溶液中阳离子＋ne＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

(5)原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼，不能作电极)；

较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向：(外电路)的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池的应用：

①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快；

②比较金属活动性强弱；

③设计原电池；

④金属的腐蚀。

2．发展中的化学电源(只要求了解正负极材料、电解质溶液和其用途)

三、化学反应的速率和限度

1．化学反应的速率

要点诠释：

(1)概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。

计算公式：v(B)＝c(B)n(B)＝

tVt①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：a.速率比＝方程式系数比；b.变化量比＝方程式系数比

(2)影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度：增加反应物的浓度，增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强：增大压强，增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素：如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、

原电池等也会改变化学反应速率。

2．化学反应的限度—化学平衡

要点诠释：

(1)化学平衡的定义：

在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应

叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正反应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。

(2)化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。

④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

(3)判断化学平衡状态的标志：

①vA(正方向)＝vA(逆方向)或nA(消耗)＝nA(生成)(不同方向同一物质比较) ②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA(g)＋yB(g)zC(g)，x＋y≠z。

【课堂总结】

【典型例题】

类型一：关于化学反应中能量变化的问题

对于放热反应2H2＋O22H2O，下列说法中正确的是(

) A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和O2具有的能量相等

【答案】B 类型二：原电池原理及原电池的构成

铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是(

) A．正极反应为：Zn-2e-=Zn2+

B．电池反应为：Zn+Cu2+= Zn2++Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极

D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

【答案】BC 类型三：影响化学反应速率的因素

把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率可由下图表示。在下列因素中：

①盐酸的浓度；②镁条的表面积；③溶液的温度；④Cl-的浓度。

影响反应速率的因素是(

)

A．①④

B．③④

C．①②③

D．②③

【答案】C 类型四：化学平衡状态的判定

可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(

)

①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2

②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥

B．②③⑤

C．①③④

D．①②③④⑤⑥

【答案】A