归纳与整理公开课参赛课教案

第二章

化学反应与能量

复习提纲

鞍山一中14级复习专用

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化学反应与能量

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一.能量总述：

1.任何物质都储存有

，能量的形式有多种，如热能、电能、化学能、机械能、光能等。

2.化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同，而反应中能量守恒，所以：★任何化学反应都伴随着

的变化，变化的能量主要以热能、电能、光能等表现出来。

★一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物和生成物的总能量的

。

（1）反应物总能量

生成物总能量，则化学反应为吸收能量；

（2）反应物总能量

生成物总能量，则化学反应为放出能量；

3.化学反应从化学键的角度分析，就是旧的化学键的

、新的化学键的

的过程。断键和成键都伴随着能量的变化：

★反应物中化学键的断裂：

能量，生成物中化学键的形成：

能量。

1molH2中含有

H—H键，常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了

H—H键，需要

436KJ的热量。由2molH原子生成1molH2，有

H—H键生成，生成过程中向外界

436KJ的热量。

小结：形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量

。

二.化学能与热能（关键熟记哪些类型的反应吸热或放热）

1.化学反应能量变化主要以热能表现出来即吸热或者放热。

吸热反应：反应物的总能量

生成物的总能量；

放热反应：反应物的总能量

生成物的总能量

放热反应是

能转化为

能。

吸热反应是

能转化为

能。

2.常见的放热反应：

①所有的燃烧反应

②大多数的化合反应

③酸碱中和反应；

④金属与酸或水反应置换出氢气

⑤物质的缓慢氧化

3.常见的吸热反应：

（1）大多数的分解反应；

△

高温

高温

（2）以下几个反应是吸热反应：①

CO2+C===2CO

②C+H2O===CO+H2

③CuO +H2===Cu+H2O

④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O 第

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注意：有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。

某些常见的热效应：

a、

放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水，其中属于放热反应的是

b、

吸热：铵盐溶于水

★反应条件与热量变化没有必然的关系，既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。

4.中和反应都是

反应；

时放出的热量称为中和热。

三.化学能与电能（要熟悉原电池工作原理与设计原电池）

火电：

能转化为

能再转化为

能再转化为

1.原电池是将

直接转为

的装置。

★2.原电池形成条件（缺一不可）：

（1）电极：

不同的金属或

；

（2）有电解质溶液；

（3）形成闭合电路

思考：铁、碳、氯化钠溶液可否构成原电池？

若能请画出其装置图：

★3.原电池工作原理：（1）铜锌原电池（电解质：稀硫酸）

负极（

），电极反应：

（发生

正极（

），电极反应：

（发生

画出铜锌原电池装置图

反应）；现象：

反应）；现象：

总反应式：

。

（2）原电池正负极的判断：

电极材料

电极反应类型

负极

活动性

反应

电子流动

方向

电子

溶液中离子流动方向

流向该极

正极

负极本身溶解、质量减少

有气泡或金属单质析出

★4.原电池的电极反应式的书写：（以铁—铜、硫酸铜溶液为电解质为例）

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两极现象

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（1）负极：负极本身

–ne＝金属阳离子

（2）正极：溶液中阳离子+ne-＝单质

（3）电极反应总式：将负极与正极电极反应加起来就得电极反应加起来。

★根据原电池原理，一般来说负极容易被腐蚀、正极受保护。请解释

；

实验室用粗锌制备氢气而不用纯锌的原因

。

★5.根据氧化还原反应设计原电池：

步骤：

（1）写出正极、负极电极反应式；（化合价

在负极反应；化合价

在正极反应。）

（2）选正、负极材料，电解质溶液。

负极：反应中失去电子的金属单质（即化合价升高的物质）

正极：选取活泼性比负极弱的金属或石墨（最好是石墨）

电解质溶液：选取含有反应中得电子的阳离子的电解质溶液（即化合价降低的物质）

如设计原电池：

电极反应式

负极反应式

正极反应式

负极材料

正极材料

电解质溶液

Zn+2H+==Zn2++H2↑

Fe+Cu2+==Fe2++Cu

Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+

-6.发展中的化学能源：

（1）化学电池有三大类型：

；

（2）特点：一次电池不可充电，二次电池可循环利用，放电过程是将

能转化为

能；充电过程是将

能转化为

能。燃料电池最理想的燃料是

。

A. 干电池（锌锰电池）

a. 负极：Zn －2e -

＝

Zn 2+

b. 参与正极反应的是MnO2和NH4+

B. 充电电池

a. 铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式

放电时：负极：Pb

正极：PbO2

电解质溶液：H2SO4

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b.镍镉电池：放电时：负极：

正极：

电解质溶液：

C.燃料电池

a. 氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。

总反应：2H2 + O2＝2H2O

电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）

负极：2H2 + 4OH- - 4e-

→

4H2O

正极：O2 + 2H2O + 4e-

→

4OH-

b．燃料电池电极反应式书写：

①甲烷燃料电池(碱性介质) 正极：

负极：

总反应式：

②CH3OH燃料电池(碱性介质) 正极：

负极：

总反应式：

③肼(N2H4)-空气燃料电池(碱性介质，产物为常见的对空气无污染的物质) 正极：

负极：

总反应式：

三、化学反应速率与限度

（一）反应速率υ：表示化学反应快慢的物理量。

1.不同的化学反应有快有慢，化学中用

表示化学反应的快慢

2.反应速率表示方法：用单位时间内某反应物

量或生成物

量来表示。

★即：v(B)c(B)t

△C ==△n/V

注：B为气体或液体（固体浓度为1）

单位:

或

3.注意：（1）一个化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率；

（2）同一个反应的速率可以用不同的物质（气态或液态）来表示，其数值可能不同，但其意义相同。★各物质速率比===各物质的化学计量数比===各物质浓度变化量比

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★★反应速率计算题格式（关键是求出△C）如

N2+3H2

初始（初）

变化量（变）

反应后（末）

△C反= C初—

C末；

△C生= C末—

C初

特别注意：变化量只能是：物质的量、物质的量浓度或气体体积。

2NH3

各物质变化量之比等于各物质化学计量数之比。某一时刻各物质的各种量之间不存在任．．．何关系。

4.影响反应速率大小的因素：

A. 决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质（内因）

B. 外因：

a. 浓度越大，反应速率越快

注：增大反应物浓度瞬间

反应速率增大；

反应速率不变。

b. 升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率

c. 有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快

注：恒温恒容充入与反应无关气体时，反应速率

；

恒温恒压充入与反应无关气体时，反应速率

；

d. 使用催化剂一般加快反应速率

e. 固体表面积越大，反应速率越快

f. 形成原电池负极溶解快

g. 光、反应物的状态、溶剂等

（二）化学反应限度与化学平衡

1.可逆反应的概念：

可逆反应的特点：可逆反应只能进行到一定程度，不能完全反应，反应物和生成物共存。

2.绝大多数化学反应都有可逆性，可逆程度较小（可以忽略）的称为不可逆反应；可逆程度较大（不可以省略）的称为可逆反应。

★3.化学平衡：一定条件下，

当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的状态，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

思考题：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)

时，各物质的浓度有可能是 A．

Z为0.3mol/L

B．

Y2为0.4mol/L

C．

X2为0.2mol/L

D．

Z为0.4mol/L

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2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡

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4.化学反应限度：当一个可逆反应达到化学平衡（反应物和生成物浓度不再改变）时，即达到这个反应的最大限度。

★可逆反应达到平衡的特征：动、等、定、变

★可逆反应达到平衡状态的标志（判断一个反应是否达到平衡）

（1）正反应速率与逆反应速率

，

（2）反应物与生成物浓度不再

。

思考题：恒温恒容时,反应3X2(g)＋Y2(g)2X3Y(g) 达到平衡的标志

①

单位时间内同时生成

n mol X2

和n mol X3Y

②

单位时间内生成

2n molX3Y的同时生成n mol Y2

③ V正＝V逆≠0 ④

单位时间内有

n mol X—X键断裂，同时有n mol Y—Y键断裂

⑤

单位时间内生成

n mol X2

同时生成n mol Y2

⑥

容器内总压强不随时间变化

⑦

X2、Y2或X3Y的浓度不再随时间的改变而改变

⑧

容器中X2、Y2、X3Y的物质的量之比为

1∶1∶2 ⑨

若只有X2有颜色，容器中的颜色不随时间的改变而改变

⑩

容器中气体的总质量不随时间的改变而改变

（三）化学反应条件的控制

1.目的：通过改变速率使反应向着人们需要的方向进行

2.措施：改变化学反应的条件可以改变反应速率和限度。

3.转化率==（转化量/起始量）×100%

4.提高燃料的燃烧效率的措施：

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