归纳与整理教学实录及点评

第二章

化学反应和能量

一.能量总述：

1.任何物质都储存有能量，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能量的变化，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

。

（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，就是旧的化学键的断裂、新的化学键的形成的过程。断键和成键都伴随着能量的变化：

断键——吸收能量；

成键——放出能量

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。

2.常见的放热反应：

高温

①所有的燃烧反应②大多数的化合反应；（CO2+C====2CO为吸热反应）③酸碱中和反应；④金属与酸或水反应置换出氢气⑤缓慢的氧化反应

3.常见的吸热反应：

（1）大多数的分解反应；

（2）以下几个反应是吸热反应：

高温

高温

①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O

②CO2+C====2CO

③C+H2O===CO+H2

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。

三.化学能与电能（要熟悉原电池工作原理与设计原电池）

1.原电池是将化学能直接转为电能的装置。

2.形成原电池四要素（缺一不可）：（1）有两个活泼性不同的金属或非金属（石墨）作电极；（2）形成闭合电路；（3）能自发发生氧化还原反应；（4）有电解质溶液。

例题：下列装置能够组成原电池，产生电流的是（

）

3.原电池工作原理：利用氧化还原反应将化学能转化为电能。（注意：不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池，如钠与水反应。）

如右图所示，将铜与锌用导线连接起来一起插入稀硫酸溶液中，由于活泼性

大于

，所以锌片

电子，电子由

流向

，电流由

流向

；有电流通过，形成原电池。此原电池中，

为负极，发生__________反应(“氧化”

1

或“还原”)

为正极，发生

反应（“氧化”或“还原”）

电极反应式：负极：

正极：

电极反应总式：

4.原电池电极判断：

（1）负极：较活泼的金属为负极，发生氧化反应；

现象为：负极本身溶解、质量减少；

（2）正极：较不活泼的金属或石墨作正极，发生还原反应。

现象为：正极一般有气泡或金属单质析出。

例1：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：

充电

2Ag+Zn(OH)2

放电

Ag2O+Zn+2H2O；此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 例2：把a,b,c,d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a,b相连时，a为负极；c,d相连时，d上产生大量气泡；a.c相连时，电流由c经导线流向a；b、d相连时，电子由d经导线流向b，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A.a＞b＞c＞d B.a＞c＞d＞b

C.c＞a＞b＞d D.b＞d＞c＞a 5.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）

（1）负极：负极本身

–ne-===金属阳离子

Fe-2 e-===Fe2+

（2）正极：溶液中阳离子+ne-====单质

Cu2++ 2 e-==Cu （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。

Fe+Cu2+===Fe2++Cu 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

（1）实验室用粗锌制备氢气而不用纯锌的原因。

（2）钢铁在潮湿中容易生锈；

6.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

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：选取反应中含阳离子的电解质溶液

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+

7.发展中的化学能源：

2

（1）化学电池有三大类型：

；

（2）特点：一次电池不可充，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

。

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，化学中用反应速率表示化学反应的快慢

2.反应速率表示方法：单位时间内某反应物的减少量或生成物浓度增加量。即：

υ（A）==A的变化浓度÷反应时间==△C/t ==△n/Vt

（单位________或________）

注：A为气体或液体（固体浓度为1）

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

反应速率计算题格式（关键是求出△C）如

N2+3H22NH3

起始（始）

变化量（变化）

反应后（末）

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。

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：①浓度大，反应快；②温度高，反应快；③使用催化剂反应快；④接触面积大，反应快；⑤配成溶液反应快；⑥形成原电池负极溶解快。

（二）化学反应限度与化学平衡

1.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。如N2+3H22NH3称为可逆反应。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。

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

3.可逆反应达到平衡的特征：逆、等、动、定、变

逆——反应可逆

等——达到平衡时，V正==V逆（单位时间内消耗与生成同一种物质的浓度相同）

动——动态平衡（反应达到平衡，并不是说停止反应，正逆反应仍在不断进行着）

定——只要条件不变，各物质的浓度就不再改变

变——外界条件改变，化学平衡状态也会发生改变。

（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%

3