1、第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量一. 化學(xué)能與熱能二. 化學(xué)能與電能三. 化學(xué)反應(yīng)速率四. 化學(xué)反應(yīng)的限度一、化學(xué)能與熱能1、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊化學(xué)鍵斷裂，新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。 2、任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化！引起化學(xué)反應(yīng)中的能量變化： （1）微觀：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； 化學(xué)鍵的斷裂吸收能量； 化學(xué)鍵的形成放出能量。 反應(yīng)物 生成物化學(xué)反應(yīng)舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成 （吸收總能量E1）（放出總能量E2） 當(dāng)E1 E2 ， 反應(yīng)吸收能量 當(dāng)E1 E2 ， 反應(yīng)放出能量（2）宏觀：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量間的能量差。 EA EB反應(yīng)物總能量生成物總能量 反

2、應(yīng)放出能量反應(yīng)物總能量生成物總能量 反應(yīng)吸收能量 4、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化吸熱或放熱。 3、一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，能量是守恒的，這就是能量守恒定律。現(xiàn)象結(jié)論溶液溫度升高2Al+6HCl=2AlCl3+3H2放出熱量實(shí)驗(yàn)2-1現(xiàn)象結(jié)論1、手摸杯底有冷的感覺(jué)Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O吸熱實(shí)驗(yàn)2-22、燒杯與玻璃片黏結(jié)在一起鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應(yīng)后溫度262639實(shí)驗(yàn)2-3中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所釋放的熱量稱為中和熱。5、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：（化學(xué)上把放出熱量的化學(xué)反應(yīng)叫放熱反應(yīng)） （1）所有的燃燒反應(yīng)

3、（2）酸堿中和反應(yīng) （3）大多數(shù)的化合反應(yīng) （4）金屬與酸的反應(yīng) （5）鋁熱反應(yīng) 6、常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：（化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫吸熱反應(yīng)） （1）晶體Ba(OH)28H2O+NH4Cl的反應(yīng) Ba(OH)2 8H2O +2NH4Cl= BaCl2+2NH3+10H2O （2）大多數(shù)的分解反應(yīng) （3）以H2、CO、C為還原劑的反應(yīng)火力發(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢？二、化學(xué)能與電能化學(xué)能 熱能 機(jī)械能 電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)？（原）電池定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn2e- Zn2+2H+ + 2e-H2負(fù)極正極Z

4、n+2H+Zn2+H2有氣體產(chǎn)生Zn片溶解鋅銅原電池原理負(fù)極出電子，電子回正極原電池反應(yīng)的本質(zhì)是: 氧化還原反應(yīng)。較活潑金屬較不活潑金屬負(fù) 極正 極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)e-I電子流出，電流流入電子流入，電流流出原電池的電極： 原電池形成條件： 兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）作電極。 其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用）。 電解質(zhì)溶液 形成閉合電路 能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)兩極一液一連線 原電池原理的應(yīng)用：制作化學(xué)電源：各種電池加快反應(yīng)速率： 例如:實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量Cu

5、SO4以加快反應(yīng)速率。判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 因?yàn)殇撹F中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕。判斷原電池正、負(fù)極的方法由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷：失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極1、概念：濃度常用mol.L-1，時(shí)間常用s，min。3 、單位：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式為： Ct三、化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(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(lái)表示mo

6、l/(Lmin)或mol/(Ls)4 、是平均速率，不是瞬時(shí)速率。nt V5 、對(duì)某一反應(yīng)而言：(A)(B)(C)(D) =mnpq練習(xí)某一反應(yīng)物的濃度是1.0mol/L，經(jīng)過(guò)20s后，它的濃度變成了0.2mol/L，在這20s內(nèi)它的反應(yīng)速率為( )解：= (1.00.2)mol/L 20s = 0.04mol/(Ls) A. 0.04 B. 0.04mol/(Ls) C. 0.8mol/(Ls) D. 0.04mol/LB2.反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：(1)(A)=0.3mol/Ls (2)(B)=0.6mol/Ls (3)(C)=0.4mol/L

7、s (4)(D)=0.45mol/Ls則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?1)(4)(2)=(3) 比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一參照物6. 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素：內(nèi)因（決定作用）:反應(yīng)物本身的性質(zhì)外因（外界條件）:濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)等溫度：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快。 催化劑：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率。 濃度：在其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率。 壓強(qiáng)： 對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)， 增大壓強(qiáng)，可以增大反應(yīng)速率。 固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應(yīng)速率。 反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快。1 、可逆反應(yīng)正向反應(yīng)：反應(yīng)物生成物是指在同一條

8、件，正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。逆向反應(yīng)：生成物反應(yīng)物四、化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)平衡狀態(tài)2、概念：當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率與逆反應(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?；瘜W(xué)平衡的標(biāo)志：反應(yīng)速率反應(yīng)時(shí)間正逆正逆 正逆 反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征： 逆、等、動(dòng)、定、變。逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。等：(正)(逆) （是化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)）。動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，正、逆反應(yīng)還在不斷進(jìn) 行，正、逆反應(yīng)速率相等但不等于零。定：平衡時(shí)，各組分的濃度保持一定 （是化學(xué)平衡狀態(tài)的外觀特征）。變：當(dāng)影響化學(xué)平

9、衡的外界條件改變，平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。 4、任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度 ，只是不同反應(yīng)的限度不同。5、有些反應(yīng)的可逆性很小，如Ag+Cl- = AgCl ,一般可視為不可逆反應(yīng)。6、化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)改變條件而改變。（化學(xué)平衡的移動(dòng)）第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)能與熱能第二節(jié) 化學(xué)能與電能第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第一節(jié) 化學(xué)能與熱能一、化學(xué)反應(yīng)的微觀描述H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl斷裂斷裂形成 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程。斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收能量形成化學(xué)鍵放出能量二、化學(xué)反應(yīng)的能量變化思考一個(gè)化學(xué)反

10、應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？放出能量 如果E反高于E生,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),就有部分能量以熱的形式釋放出來(lái);吸收能量 如果E反低于E生,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物就需要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化為生成物。思考如何確定化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)?取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小，即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。反應(yīng)物的能量之和 E反生成物的能量之和 E生若E反 E生，若E反 4Q3 2Q1 + Q2 4Q3 C.Q1 + Q2 b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B4.如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B

11、極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組（ ） A、A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4 B、A是銅，B是鋅，C為稀硫酸 C、A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液 D、A是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液 A CABD三.原電池的構(gòu)成條件實(shí)驗(yàn)探究 原電池的構(gòu)成條件根據(jù)原電池的工作原理以及電學(xué)知識(shí),利用所提供的實(shí)驗(yàn)用品,自主設(shè)計(jì)若干套原電池,并在實(shí)驗(yàn)中探究原電池的構(gòu)成條件.實(shí)驗(yàn)用品:銅板、鋅板、鐵板、導(dǎo)線、安培表、自備果汁、電池盒請(qǐng)將你的設(shè)計(jì)內(nèi)容及時(shí)記錄在課本P41頁(yè)的表格內(nèi)小結(jié)：構(gòu)成原電池的條件：1、活潑性不同的兩種電極。2、有電解質(zhì)溶液并形成閉合回路。3、通常至少有一極能與電

12、解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。5.下列裝置中能構(gòu)成原電池的是( )CZnCuH2SO4AZnCuCuSO4AZnCu酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C D沒(méi)有形成閉合回路酒精不是電解質(zhì)沒(méi)有形成閉合回路課堂練習(xí):四.發(fā)展中的化學(xué)電源化學(xué)電源一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池鋰離子電池銀鋅蓄電池普通鋅錳干電池鋅銀紐扣電池鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等1、普通干電池負(fù)極正極電池反應(yīng)：（Zn）：Zn 2e- = Zn2+（C）：優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。 缺點(diǎn):放電時(shí)間短，電壓下降快。2NH4+ + 2e- = Zn2+ +

13、2NH3 + H2Zn + 2NH4+ = Zn2+ + 2NH3 + H22、鉛蓄電池放電過(guò)程總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正極：PbO2 + 4H+SO42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)負(fù)極：放電過(guò)程鉛蓄電池充電的反應(yīng)則是上述反應(yīng)的逆過(guò)程充電過(guò)程PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 還原反應(yīng)陰極：陽(yáng)極：PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ SO42- 氧化反應(yīng)接電源負(fù)極接電源正極充電過(guò)程總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鉛蓄電池的

14、充放電過(guò)程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放電充電3、燃料電池氫氧燃料電池 酸性電解質(zhì)：堿性電解質(zhì)負(fù)極: 2H2-4e-+4OH-=4H2O正極: O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng): 2H2+O2=2H2O負(fù)極： 2H2-4e-=4H+正極： O2+4H+4e-=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O甲烷氧氣燃料電池 KOH溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O負(fù)極：正極：2O2 +4H2O +8e-=8OH-總反應(yīng)：第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率與限度有些塑料的分解需要幾百年的時(shí)間?，F(xiàn)在

15、的生物降解材料的分解也需要幾周的時(shí)間。而有些反應(yīng)，例如核反應(yīng)。在很短的時(shí)間內(nèi)就可以完成反應(yīng)，巨大的能量在一瞬間放出，所以無(wú)控制的核反應(yīng)是很危險(xiǎn)的。一.化學(xué)反應(yīng)速率1、定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示某反應(yīng)的速率.2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：V =tc3、使用注意： v表示平均反應(yīng)速率；c表示指定物質(zhì)的反應(yīng)前后的變化濃度； t表示反應(yīng)時(shí)間；濃度單位常用mol.L-1，時(shí)間單位常用s，min。所以化學(xué)反應(yīng)的速率單位為：molL-1 s-1或 molL-1 min-1課堂練習(xí):1.在某反應(yīng)中，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0molL-1變成1.0molL-1，在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率

16、為多少？2.在5升密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：C (s) +CO2 (g) 2CO(g)若最初加入22g二氧化碳，5min后測(cè)得還剩有17.6g，求在這段時(shí)間內(nèi)，二氧化碳的平均速率。0.3molL-1 s-10.004molL-1 min-13.在一定條件下2升的反應(yīng)容器中充入1molN2 和3molH2 發(fā)生下反應(yīng)，N2+3H2=2NH3，5分鐘后測(cè)得體系內(nèi)N2 為0.75mol，H2 為2.25mol，NH3 為0.5mol，則NH3 的反應(yīng)速率為_(kāi)。思考:如果用H2 濃度的變化表示反應(yīng)速率應(yīng)為多少？如果用N2 呢？三個(gè)速率的關(guān)系如何？4、同一反應(yīng)中各物質(zhì)速率關(guān)系:一定條件下，用不同的物質(zhì)來(lái)表

17、同一個(gè)反應(yīng)的速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。且它們的數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中系數(shù)比。如 N2+3H2=2NH3 1 3 2課堂練習(xí):4.在2升的密閉容器中發(fā)生了某反應(yīng)：3A (g) +B (g) 2C (g)若最初加入的A和B都為4mol，A的平均速率是0.12molL-1 s-1，求10s后容器中B的物質(zhì)的量。3.2mol5.在某反應(yīng)中，經(jīng)過(guò)10s后，各物質(zhì)的濃度變化為： A減少a molL-1 ;B減少a/2 molL-1 ;C增加a molL-1 ;求該反應(yīng)的化學(xué)方程式。2A +B 2C6.對(duì)于反應(yīng)A2+3B2 2AB3以下表示的反應(yīng)速率中，速率最大的是A、v(A2)=0.4 m

18、olL-1 min-1B、v(B2)=0.8 molL-1 min-1C、v(AB3)=0.6 molL-1 min-1D、v(A2)=0.01 molL-1 s-1二.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、濃度對(duì)速率的影響實(shí)驗(yàn)探究 濃度對(duì)速率的影響用量筒向一支試管中加入4mlNa2S2O3溶液,向另一支試管中加入2mlNa2S2O3和2mlH2O,然后向兩支試管中分別加入1滴管H2SO4,觀察現(xiàn)象.根本原因:物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)客觀原因:結(jié)論：增大某反應(yīng)物的濃度可以加快反應(yīng)速率；減小某反應(yīng)物的濃度會(huì)減慢反應(yīng)速率。2、溫度對(duì)速率的影響實(shí)驗(yàn)探究 溫度對(duì)速率的影響向兩支試管中分別加入2mlH2O2溶液和1-2滴

19、FeCl3溶液.將一支試管放在盛有熱水的燒杯中,對(duì)比觀察現(xiàn)象,分別用帶火星的木條檢驗(yàn)生成的氣體.結(jié)論：升高溫度可以加快反應(yīng)速度。一般每升高10反應(yīng)速率可增加24倍。反之,降低溫度會(huì)減慢反應(yīng)速率.3、催化劑對(duì)速率的影響實(shí)驗(yàn)探究 催化劑對(duì)速率的影響向三支試管中分別加入2mlH2O2溶液,再向其中一支試管加入1-2滴FeCl3溶液,另一支試管中加入少量MnO2粉末.對(duì)比觀察. 催化劑有加快反應(yīng)速率的催化劑，也有減慢反應(yīng)速率的催化劑，一般在沒(méi)特殊指明的情況下都是指加快反應(yīng)速率的催化劑。結(jié)論：適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢杂行У母淖兓瘜W(xué)反應(yīng)速率。4、壓強(qiáng)對(duì)速率的影響壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)上是通過(guò)改變氣體反應(yīng)物的

20、濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。結(jié)論：加壓可提高有氣體參加的反應(yīng)速率。壓強(qiáng)對(duì)固相、液相反應(yīng)的反應(yīng)速率無(wú)影響。思考：壓強(qiáng)的改變對(duì)哪類物質(zhì)影響最明顯？壓強(qiáng)改變對(duì)氣體物質(zhì)的影響最大，而固體和液體受壓強(qiáng)的影響很小。所以，討論壓強(qiáng)因素時(shí)，必須指的是有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。思考：壓強(qiáng)改變對(duì)有氣體參與的反應(yīng)如何影響？5、固體表面積對(duì)速率的影響化學(xué)反應(yīng)時(shí)，與固體的接觸面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率就越快。反之，就越慢。如：把固體粉碎.6、原電池效應(yīng)對(duì)速率的影響小結(jié)：對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，條件不同，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生變化。一般來(lái)講，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)增大壓強(qiáng)、使用催化劑等，均可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)

21、限度化學(xué)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)的速率問(wèn)題是不夠的。為了更好的控制生產(chǎn)成本，還需要同時(shí)考慮化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度。這就涉及到化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題了。化學(xué)平衡就是研究可逆反應(yīng)進(jìn)行程度規(guī)律的。一、可逆反應(yīng)1、定義:在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng).2、可逆反應(yīng)的特征:、同一條件下、無(wú)論哪個(gè)方向都不能進(jìn)行徹底二、化學(xué)平衡的建立如果外界條件不變，反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間，反應(yīng)混合物中各種物質(zhì)的濃度都不再發(fā)生變化。三、化學(xué)平衡的特征動(dòng)，化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒(méi)有停止。等，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。定，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，平衡混合物中各組分含量保持

22、一定。變，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，原有平衡就會(huì)被破壞，并在新的條件下建立新的平衡，這一過(guò)程叫做平衡的移動(dòng)。四、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率反應(yīng)混合物中各組分的含量保持一定課堂練習(xí):1.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是：A 反應(yīng)停止了 B 正、逆反應(yīng)的速率都為零C 正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行 D 正、逆反應(yīng)速率相等2. 一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)： A 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) B 反應(yīng)物濃度等于生成物濃度 C 反應(yīng)物與生成物濃度保持不變 D 混和體系中各組成成份和含量保持不變3.在一定溫度下， 2NO2（g) N2O4 (g) (無(wú)色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ）A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變 D.NO2的濃度與N2O