化學(xué)反應(yīng)是伴隨著能量的變化的,這就是化學(xué)能!本文,伊頓教育一對(duì)一輔導(dǎo)小編將為同學(xué)們分享高中化學(xué)必修二第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量知識(shí)點(diǎn)歸納,希望能夠幫助到各位同學(xué)!??!小編也建議大家在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)會(huì)自己總結(jié)和歸納知識(shí)點(diǎn),這能夠幫助大家更好的學(xué)習(xí)!
第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié) 化學(xué)能與熱能
1、在的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。
原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):①的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸反應(yīng)制取氫氣。
?、艽蠖鄶?shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO2 2CO是吸熱反應(yīng))。
常見的吸熱反應(yīng):①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
?、鄞蠖鄶?shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分類:
形成條件 |
利用歷史 |
性質(zhì) |
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一次能源
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常規(guī)能源 |
可再生資源 |
水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 |
不可再生資源 |
煤、石油、天然氣等化石能源 |
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新能源 |
可再生資源 |
太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼?/p> |
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不可再生資源 |
核能 |
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二次能源 |
(一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源) 電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等 |
[思考]一般說來,大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)都不需要加熱,吸熱反應(yīng)都需要加熱,這種說法對(duì)嗎?試舉例說明。
點(diǎn)拔:這種說法不對(duì)。如C+O2=CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),但需要加熱,只是反應(yīng)開始后不再需要加熱,反應(yīng)放出的熱量可以使反應(yīng)繼續(xù)下去。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但反應(yīng)并不需要加熱。
第二節(jié) 化學(xué)能與電能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式:
電能 (電力) |
火電(火力發(fā)電) |
化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能 |
缺點(diǎn):環(huán)境污染、低效 |
原電池 |
將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能 |
優(yōu)點(diǎn):清潔、 |
2、原電池原理
(1)概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件:(1)電極為導(dǎo)體且活潑性不同;(2)兩個(gè)電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);(3)兩個(gè)相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。
(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):
負(fù)極:較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),
電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),
電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)
正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。#p#副標(biāo)題#e#
(5)原電池正負(fù)極的判斷方法:
?、僖罁?jù)原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
?、诟鶕?jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負(fù)極。
?、芨鶕?jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
(i)原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
?、賹懗隹偡磻?yīng)方程式。 ②把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
?、垩趸磻?yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
(ii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。
(7)原電池的應(yīng)用:①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。③設(shè)計(jì)原電池。④金屬的腐蝕。
2、化學(xué)電源基本類型:
?、俑呻姵兀夯顫娊饘僮髫?fù)極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
?、诔潆婋姵兀簝蓸O都參加反應(yīng)的原電池,可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
?、廴剂想姵兀簝呻姌O材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如H2、CH4燃料電池,其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(KOH等)。
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率
(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。 計(jì)算公式:v(B)= =
?、賳挝唬簃ol/(L·s)或mol/(L·min)
?、贐為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計(jì)算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。
?、苤匾?guī)律:(i)速率比=方程式系數(shù)比 (ii)變化量比=方程式系數(shù)比
(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:
內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。
外因:①溫度:升高溫度,增大速率
?、诖呋瘎阂话慵涌旆磻?yīng)速率(正催化劑)
?、蹪舛龋涸黾覥反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
?、軌簭?qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))
?、萜渌蛩兀喝绻?射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡
(1)在條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡無影響。
在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。
在可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行??赡娣磻?yīng)不能進(jìn)行到底,即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度,物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。
①逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。
?、趧?dòng):動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。
?、鄣龋哼_(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
?、芏ǎ哼_(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持。
?、葑儯寒?dāng)條件變化時(shí),原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。
(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
?、?VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)
?、诟鹘M分濃度保持不變或百分含量不變
?、劢柚伾蛔兣袛?有一種物質(zhì)是有顏色的)
?、芸偽镔|(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,即如對(duì)于反應(yīng)xA+yB zC,x+y≠z )