第二章化学反应与能量

1、第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量归纳整理归纳整理教学目标教学目标使本章知识系统化使本章知识系统化知识体系：阅知识体系：阅49页页49页知识结构页知识结构一、一、化学反应与能量：化学反应与能量： 1、任何、任何化学反应都伴随着能量化学反应都伴随着能量的变化！的变化！ 2、化学键的断裂和形成是化学反应中能、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的量变化的主要原因。主要原因。 反应物总能量生成物总能量反应物总能量生成物总能量 反应放出能量反应放出能量 EA EB 反应物总能量生成物总能量反应物总能量生成物总能量 反应吸收能量反应吸收能量 反应物反应物 生成物生成物 化学反应旧化学键断裂新化学

2、键形成化学反应旧化学键断裂新化学键形成 （吸收总能量（吸收总能量E1）（放出总能量）（放出总能量E2） 当当E1 E2 反应吸收能量反应吸收能量 当当E1 E2 反应放出能量反应放出能量 当当E反反 E生生 H 0 为吸热反应为吸热反应 当当E反反 E生生 H 0 为放热反应为放热反应从能量角度看：从能量角度看： HEB- EA从键能角度看：从键能角度看：HE1- E2 4、化学反应中的能量变化主要表现为、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化热量的变化吸热或放热。吸热或放热。 3、一种能量可以转化为另一种能量，、一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的，这就是能量守恒定律。能量是守恒的，

3、这就是能量守恒定律。当当E反反 E生生 H 0 为放热反应为放热反应当当E反反 E生生 H 0 为吸热反应为吸热反应5、热化学方程式的、热化学方程式的意义意义和和书写方法书写方法 热化学方程式不但可以表示化学反应中物质热化学方程式不但可以表示化学反应中物质间的变化关系，还可以表示物质的计量数、聚集间的变化关系，还可以表示物质的计量数、聚集状态与反应热（状态与反应热（ H ）之间的关系。）之间的关系。 H 写在方程式的右边，并用写在方程式的右边，并用“ ；” 隔开。隔开。 注明注明H 的的“”与与“”，放热反应为，放热反应为“”，吸热反应为，吸热反应为“”。 必须标明物质的聚集状态（气态用必须标

4、明物质的聚集状态（气态用“g”，液，液态用态用 “l”,固态用固态用“s”,溶液用溶液用“aq”），物质的状），物质的状态不同态不同,反应热不同。反应热不同。 各物质的计量数只表示物质的量，不表示微各物质的计量数只表示物质的量，不表示微粒数，可用分数。粒数，可用分数。 H与计量数成正比，同样的与计量数成正比，同样的反应，计量数不同，反应，计量数不同， H也不同。也不同。6、原电池、原电池（1）定义：将化学能转变成电能的）定义：将化学能转变成电能的装置装置叫做原电池。叫做原电池。较活泼较活泼金属金属较不活较不活泼金属泼金属负负 极极正正 极极发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应e-I

5、 I电子流出，电流流入电子流出，电流流入电子流入，电流流出电子流入，电流流出（2）电极名称：）电极名称：（3）电极反应式（如铜）电极反应式（如铜-锌原电池）锌原电池）负极：负极： Zn 2e- = Zn2+ 氧化反应氧化反应正极：正极：2H+ +2e- = H2 还原反应还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和）总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2Zn + H2SO4(稀稀) = ZnSO4 + H2原电池反应的本质是原电池反应的本质是: 氧化还原反应。氧化还原反应。（5）原电池原理：）原电池原理：负极发生氧化反应，正负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从

6、负极经外电路流向极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能正极，从而产生电流，使化学能转变成电能（6）原电池形成条件）原电池形成条件 两两种活泼性不同的金属（或其中一种种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如为能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电）作电极极。 其中其中较活泼金属为负极较活泼金属为负极。较不活泼金较不活泼金属（或非金属）为正极属（或非金属）为正极（正极一般不参与（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。电极反应，只起导电作用）。 电解质溶液电解质溶液（做原电池的内电路，并（做原电池的内电路，并参与反应）参与反应） 形成闭合电路形成闭合电

7、路 能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线（7）原电池原理的应用）原电池原理的应用制作化学电源：各种电池制作化学电源：各种电池加快反应速率：加快反应速率： 例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应以加快反应速率。速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 防止钢铁腐蚀

8、的方法之一防止钢铁腐蚀的方法之一：在钢铁的表面：在钢铁的表面焊接比焊接比Fe更活泼的金属（如更活泼的金属（如Zn），组成），组成原电池后，使原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到成为原电池的正极而得到保护。保护。钢铁的析氢腐蚀钢铁的析氢腐蚀：负极：负极：Fe 2e- = Fe2+ 正极：正极：2H+ + 2e- = H2钢铁的吸氧腐蚀：钢铁的吸氧腐蚀： 负极：负极：2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极：正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-二、二、化学反应的速率化学反应的速率1、化学反应速率及表示方法、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进化学反应速率是用来衡量化

9、学反应进行快慢程度的行快慢程度的物理量物理量。 通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度的减小反应物浓度的减小或或生成物浓度的增大生成物浓度的增大来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。v=C/t 单位：单位：molL-1S-1或或molL-1min-12、化学反应速率的影响因素、化学反应速率的影响因素（1）内因）内因（决定作用）：反应物的性质（决定作用）：反应物的性质（2）外因）外因（外界条件）（外界条件） 温度：温度升高，化学反应速率加快。温度：温度升高，化学反应速率加快。 催化剂：催化剂能极大地催化剂：催化剂能极大地加快加快化学反化学反应速率应速率. 浓度：在其它条件不变时，增大反应浓

10、度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。物的浓度，可以增大反应速率。 压强：压强： 对于有气体参加的化学反应，对于有气体参加的化学反应，增大压强增大压强一般可以减小气体的体积，从而一般可以减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，因此，也使反应物的浓度增大，因此，也可以增大可以增大反应速率。反应速率。 其它条件：如光、反应物颗粒大小、其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应速率。应速率。1、当一个可逆反应进行到正反应速率与、当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓逆反应速率相等时，反应

11、物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种度不再改变，达到表面上静止的一种“平平衡状态衡状态”，这就是这个，这就是这个反应所能达到的限反应所能达到的限度度。三、三、化学反应的限度化学反应的限度（1） 在一定条件下的可逆反应里，当正在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变的状态成物的浓度不再改变的状态叫做叫做“化学平化学平衡状态衡状态”。（2）化学平衡状态化学平衡状态的特征：的特征： 逆、等、动、定、变。逆、等、动、定、变。逆：逆：化学平衡研究的对象是化学平衡研究的对象是可逆反应可逆反应。等：等： v(v(正正)

12、 )v(v(逆逆) )（是化学平衡状态的（是化学平衡状态的本本 质质）。）。动：动：是是动态平衡动态平衡，正、逆反应还在不断进，正、逆反应还在不断进 行，行，正、逆反应速率相等，但不等于正、逆反应速率相等，但不等于 零零。定：定：平衡时，各组分的浓度保持一定（是平衡时，各组分的浓度保持一定（是化化 学平衡状态的学平衡状态的外观特征外观特征）。）。变：变：当外界条件发生当外界条件发生改变改变时，则原平衡时，则原平衡可能可能 被破坏，被破坏，各组分的浓度就会随之各组分的浓度就会随之发生变发生变 化化，在新的一定条，在新的一定条 件下又会建立新的平件下又会建立新的平 衡状态。衡状态。 2、任何化学反

13、应的进程都有一定的限度任何化学反应的进程都有一定的限度 ，只是不同反应的限度不同罢了。只是不同反应的限度不同罢了。 3、在可逆反应中，反应物不能按化学计量在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物数之比完全转化为生成物,因此因此,反应物的反应物的转转化率化率小于小于100。4、有些反应的可逆性很小，有些反应的可逆性很小， 如如Ag+Cl- = AgCl 一般可视为不可逆反应。一般可视为不可逆反应。5、化学反应的限度可以通过改变条件而改化学反应的限度可以通过改变条件而改变。（变。（化学平衡的移动化学平衡的移动）四、四、化学反应条件的控制化学反应条件的控制 意义：意义：可以通过控制反应条件，使化可以通过控