人教版（2019）高中化學(xué)必修第二冊期末復(fù)習知識點考點提綱詳細版

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

一、硫及其化合物

i.s

物理性質(zhì)：硫（俗稱硫磺）是一種黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。難溶于水，微溶于酒精，易溶于

二硫化碳。

化學(xué)性質(zhì)：（1）與金屬單質(zhì)（鐵或銅）反應(yīng)生成低價硫化物

Fe+S金FeSCu+S仝CuS

（2）與非金屬單質(zhì)（氫氣或氧氣）&

S+O黑。2S+H2==H2S（臭雞蛋味）

用途：做火柴、火藥的原料。

2.SO2

物理性質(zhì)：二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水（1:40）。

化學(xué)性質(zhì)：（1）SO2是酸性氧化物

SO2+H2O==H2SO3（可逆反應(yīng)）

SOz+Na2。=二Na2s。3

SCh+NaOH二二Na2sO3+H2O

（2）與氧氣反應(yīng)

so2+olSso3（可逆反應(yīng)）

催化劑

（3）二氧化硫與硫化氫反應(yīng)

SO2+2H2s==3sW+2H2。

漂白性：S02能漂白紙漿、毛、絲等；能使品紅溶液褪色，也能使品紅溶液褪色。

特別注意：（1）二氧化硫的漂白性原理是發(fā)生了短暫的化合反應(yīng)，并且時間一長或者加

熱就會恢復(fù)物質(zhì)原來的顏色。

（2）區(qū)分氯氣和二氧化硫通入石蕊試劑和品紅溶液的現(xiàn)象變化。

用途：工業(yè)制硫酸；食品添加劑（葡萄酒和干果蜜餞）

3.S03

物理性質(zhì)：通常狀況下為油狀液體

化學(xué)性質(zhì)：S03是酸性氧化物

SO3+H2O==H2SO4

SOs+Na?。=二Na2sO4SO3+NaOH==Na2SO4+H2O

4.H2SO4

回收工業(yè)廢氣生產(chǎn)制備硫酸:

400-500

V20s/催化劑

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物理性質(zhì)：略

5.化學(xué)性質(zhì)：稀H2so4（酸性）

濃H2SO4:

（1）吸水性

吸收水分子（包括氣態(tài)水、液態(tài)水和結(jié)晶水）

（2）脫水性

以氫氧元素2:1的比率除去（如蔗糖的碳化）

（3）強氧化性（與不活潑金屬或非金屬在加熱條件下反應(yīng)）

2H2so4+Cu=￡uSO4+SC）2個+2力0（H2SO4既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性）

2H2so4+C==C0少+S0介+2出0（H2SO4表現(xiàn)強氧化性）

用途：硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等。

6.硫酸根離子的檢驗

先滴加稀鹽酸酸化，無現(xiàn)象，再滴加氯化鋼溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中存在硫酸根離子。

7.不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

-20+2+4+6

S—S一S—S—S

二、氮及其化合物

1.N2

物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣略小。

化學(xué)性質(zhì)：性質(zhì)穩(wěn)定（固高能條件下才能固氮）

（1）氮氣與鎂反應(yīng)

Mg+N靠翱g3N2

（2）氮氣與氧氣反應(yīng)（高能）

此+糜繳。

（3）工業(yè)合成氨（人工固氮）

帥+3般雪￡出

年化劑

用途：炸藥、農(nóng)藥、染料的原料；食品的保護氣，切割金屬時的保護氣。

拓展：液氮氣化時要吸收大量熱量，固液氮通常作為制冷劑。

2.N0

物理性質(zhì)：一氧化氮是無色的有毒氣體，不溶于水，在常溫下很容易與氧氣結(jié)合。

化學(xué)性質(zhì)：（1）與氧氣反應(yīng)

2NO+O2==2NO2

（2）汽車尾氣的處理（一）

催化劑

2NO+2CO==N2+2CO2

3.N02

物理性質(zhì)：二氧化氮是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化

化學(xué)性質(zhì)：（1）工業(yè)制硝酸的原理

3NO2+H2O==2HNO3+NO

（2）汽車尾氣的處理（二）

2Mo2+4C例綱2+482

4.NH3和NH4+（鏤鹽）

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物理性質(zhì)：氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小。

化學(xué)性質(zhì)：（1）氨與酸反應(yīng)（注意與可揮發(fā)性酸的反應(yīng)現(xiàn)象）

NH3+HCI==NH4CI（產(chǎn)生白煙）

（2）氨的催化氧化（工業(yè)制硝酸的第一步）

催化劑

4NH3+5O2芯4N0+6H2。

（3）實驗室制氨氣

2NH4CI+Ca（OH）2^CaCl2+2NH^I'+2H2O

（4）工業(yè)合成氨

溫身壓

N2+3H循?=化=劑=2NH3

鏤根離子的檢驗

取少量待測液與試管中，滴加氫氧化鈉溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟氖镌噭┳兯{的氣體（或取少

量待測液與試管中，滴加氫氧化鈉溶液加熱，用沾有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，產(chǎn)生大量白煙）

應(yīng)用：制化肥或硝酸的原料；氨易液化，氨氣化時需要吸收大量熱，故液氨經(jīng)常用作制冷劑。

5.HNO3（濃硝酸和稀硝酸都有強氧化性）

物理性質(zhì)：硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。

化學(xué)性質(zhì)：（1）濃硝酸的分解

4HNO3仝4NO2/+。個+2H2O

或光照

（2）濃硝酸與不活潑金屬反應(yīng)

4HNC）3（濃）+Cu==Cu（NC）3）2+2NC）2個+2出0

（3）稀硝酸與不活潑金屬反應(yīng)

8HNC）3（?。?3CU==3CU（NC）3）2+2NO+4H2O

（4）濃硝酸（或濃硫酸）在常溫下與金屬鋁或鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象。

用途：制化肥、炸藥和化工的原料

酸雨：PH<5.6的降水，主要來源是化石燃料的燃燒。

三、硅及其化合物（拓展、新教材已經(jīng)刪減大部分，但建議理科生掌握）

1.Si

物理性質(zhì)：黑色晶體（自然界中不存在游離態(tài)的硅單質(zhì)）

化學(xué)性質(zhì)：（1）與氫氟酸反應(yīng)（與其他酸都不反應(yīng)）

Si+4HF==SiF4個+2七個

（2）與強堿反應(yīng),

Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2^

應(yīng)用：良好的半導(dǎo)體材料，應(yīng)用于太陽能電池和計算機芯片。

2.SiO2

物理性質(zhì)：不溶于水也不和水反應(yīng)。

化學(xué)性質(zhì)：（1）酸性氧化物

SiO2+Na2O==Na2SiO3

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

（2）與氫氟酸反應(yīng)（雕刻玻璃的原理）（不與其他酸反應(yīng)）

SiO2+4HF==SiF4>5H2O

（4）高溫下與碳酸鈣反應(yīng)

高溫A

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SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2

應(yīng)用：良好的材料，是水晶，瑪瑙，石英，光導(dǎo)纖維的主要成分。

3.H2SiO3

物理性質(zhì)：白色絮狀沉淀，不溶于水。

4.化學(xué)性質(zhì)：（1）弱酸性，比碳酸酸性還弱（制備H2SQ4）

Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3\|/

（2）與堿性氧化物（或堿）反應(yīng)

H2SiO3+Na2O==Na2SiO3+H2O

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O

（3）受熱分解

H2SiO3^SiO2+2H2O

注意：不能用二氧化硅與水反應(yīng)直接制得硅酸。

應(yīng)用：常用作干燥劑。

5.SiCV-（硅酸鈉為例）

物理性質(zhì)：硅酸鹽材料具有耐高溫、抗腐蝕、硬度高等特點

結(jié)構(gòu)：硅氧四面體結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用：常用作防火涂料；三大硅酸鹽材料（玻璃、陶瓷、水泥）的主要成分。

四、無機非金屬材料

1.傳統(tǒng)無機非金屬材料：玻璃、陶瓷、水泥

玻璃：純堿、石灰石、石英砂為原料。

陶瓷：以黏土為主要原料高溫燒結(jié)而成的

水泥：普通水泥以黏土和石灰石為主要原料。

2.新型無機非金屬材料：硅和二氧化硅、新型陶瓷（碳化硅、氮化硅）、碳納米材料（富勒烯、石墨烯、

碳納米管）

6.1.1化學(xué)反應(yīng)與熱能

一'化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化

1、實驗探究

（1）鎂和稀鹽酸的反應(yīng)

在一支試管中加入2mL2moi/L鹽酸，并用溫度計測量其溫度。再向試管中放入

實驗過程

用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化

溫

/溫度計度

計

實驗操作示

意圖2mLE

-2mobL-1j候

廠鹽酸中

實驗現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生;用手觸摸反應(yīng)后的試管，溫熱；用溫度計測得反應(yīng)后溫度升高

離子反應(yīng)Mg+2H+=Mg2++H2T

實驗結(jié)論活潑金屬與酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)

（2）Ba（OH）2-8H2O和氯化鐵反應(yīng)

將20gBa（OH）.8HO晶體研細后與NH4cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在

實驗過程22

滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，

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用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象

20gBa(OH)2-8H2O

+10gNH4CI

實驗操作示

意圖

/滴有水滴

山木片

混合物呈糊狀;聞到刺激性氣味;用手觸摸杯壁下部，冰涼；用手拿起燒杯，主

實驗現(xiàn)象

片與燒杯粘在一起

化學(xué)反應(yīng)Ba(OH)2-8H2O+2NH4cl=BaCb+2NH3T+IOH2O

實驗結(jié)論該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(3)結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中總會伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的放出熱量,有的吸收熱量

2、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

⑴概念

①放熱反應(yīng)：把餐放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)

②吸熱反應(yīng)：把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)

(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

①常見的放熱反應(yīng)

a.所有的燃燒反應(yīng)，如：木炭、CH4等在空氣或氧氣中的燃燒，Na、也在CL中燃燒，鎂條在CO2中燃

燒

b.所有的酸堿中和反應(yīng)，如：HCI+NaOH===NaCl+H2O

c.大多數(shù)的化合反應(yīng)，如：CaO+H2O==Ca(OH)2H2+F2==2HF

d.活潑金屬與水、與酸的反應(yīng)，如：2Na+2H2O===2NaOH+H2個Mg+2H+==Mg2++H2個

京、'日

e.鋁熱反應(yīng)，如：2AI+Fe2O3===2Fe+AI2O3

f.生成沉淀的反應(yīng)，如：SO42+Ba2+==BaSC)41

②常見的吸熱反應(yīng)

客''日

a.大多數(shù)分解反應(yīng)，如：NH4clNH3個+HCI個CaCOs^^CaO+COz^

b.以碳、CO、力為還原劑的氧化還原反應(yīng)：如：H2+CUOH2O+CU

c.Ba(OH)2-8H2O與NH4CI的反應(yīng)(固態(tài)鍍鹽與堿的反應(yīng))

d.C和C02發(fā)生的化合反應(yīng)及C和H2O(g)的反應(yīng)

e.NaHCCh與鹽酸的反應(yīng)

(1)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的理解

①“四個不一定”

a.需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如：碳和氧氣的反應(yīng)

b.放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如：2與H2合成NH3

c.高溫條件下進行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如：鋁熱反應(yīng)

d.吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如：Ba(OH)2-8H2。晶體和NH4cl晶體的反應(yīng)

②吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化，如：NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸

發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)

③反應(yīng)前需要加熱的化學(xué)反應(yīng)，停止加熱后若反應(yīng)還能繼續(xù)進行，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

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④一般情況下，持續(xù)加熱或持續(xù)高溫的化學(xué)反應(yīng)，通常為吸熱反應(yīng)

⑵化學(xué)反應(yīng)的能量變化，除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機械能、光、聲、電等多種能量形式

(3)化學(xué)反應(yīng)遵循的兩條基本規(guī)律：質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律

(4)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一定伴隨著能量變化，但伴隨能量變化的物質(zhì)變化不一定都是化學(xué)變化

如：水蒸氣變成液態(tài)水的過程放熱，但該變化為物理變化

⑸能量越低越穩(wěn)定。同一物質(zhì)能量由高到低：氣體(g)＞液體(1)＞固體(s);穩(wěn)定性：氣體(g)＜液體(I)〈固體(s)

⑹任何化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即放出熱量或吸收熱

量

二、化學(xué)反應(yīng)存在能量變化的原因

1、從化學(xué)鍵的變化理解一主要原因

⑴以H2(g)+C12(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為例說明

吸收能量

436kJ

mol化學(xué)鍵斷裂1x

吸收能量一J晟r

243kJ

放出能量

431kJ

反應(yīng)中能量變化

1molH,分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是436kJ

共吸收679kJ

分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是

由圖可知1molCb243kJ

1molHCl分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是431

共放出2X431=862kJ

kJ

結(jié)論H2(g)+CL(g)=2HCl(g)的反應(yīng)放出的熱量為183kJ

⑵化學(xué)反應(yīng)是舊鍵斷裂，新鍵生成的反應(yīng)，兩者吸收和釋放能量的差異表現(xiàn)為反應(yīng)能量的變化。化學(xué)鍵的

斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因

(1)放熱反應(yīng)可以看成是反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來

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(2)吸熱反應(yīng)可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲存”

⑶各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

距

反生成(能量

物能量

的物的

總

能總能吸收AT

量

成、熱量:

生一…匕

的

物反應(yīng)

能

總物的

量總能C

5反應(yīng)過速量反應(yīng)過程

反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)放熱反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)吸熱

【微點撥】

①破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量越小，說明反應(yīng)物越不穩(wěn)定，本身的能量越高

②形成生成物的化學(xué)鍵放出的能量越多，說明生成物越穩(wěn)定，本身的能量越低

3、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較

類型

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

比

定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的

形成原因

能量總能量

與化學(xué)鍵生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反

的關(guān)系物分子斷鍵時吸收的總能量應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量

能量能量

反應(yīng)物生成物

反應(yīng)過程圖Hl

示

生成物反應(yīng)物

0反應(yīng)過程0反應(yīng)過程

4、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法

(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷---決定因素

若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，反之是吸熱反應(yīng)

(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——主要原因

若斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，屬于放熱反應(yīng)，反之是

吸熱反應(yīng)

(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷

由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)

(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷

凡是持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)

三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用

1、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用

化學(xué)物質(zhì)中的化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熱能，提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力，如：化石

燃料的燃燒、炸藥開山、發(fā)射火箭等；而熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能是人們進行化工生產(chǎn)、研制新物質(zhì)不可或缺

的條件和途徑，如：高溫冶煉金屬、分解化合物等

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2、生物體中的能量轉(zhuǎn)化及利用

能源物質(zhì)在人體中氧化分解生成C02和H2。，產(chǎn)生的能量一部分以熱量的形式散失；另一部分作為可轉(zhuǎn)

移能量在人體內(nèi)利用(如：合成代謝)

3、人類利用能源的三個階段：柴草時期、化石能源時期和多能源結(jié)構(gòu)時期?？稍偕茉春颓鍧嵞茉词莾深?/p>

重要的新能源，主要有太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能等。

4、現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑是:物質(zhì)的燃燒，使用最多的常規(guī)能源是：化石燃料(煤、石油和天然氣)。

5、化石燃料獲取能量面臨的問題

(1)儲量有限，短期內(nèi)不可再生

(2)影響環(huán)境：煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NO,、CO等是大氣污染物的主要來源

6、節(jié)能減排的措施

(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率——可通過改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料

的燃燒效率

(2)能量利用階段提高能源的利用率一可通過使用節(jié)能燈，改進電動機的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵

廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率

(3)開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等

①特點：資源豐富、可以再生、對環(huán)境無污染等

②人們比較關(guān)注的新能源：太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能等

6.1.2反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式

一、反應(yīng)熱與熔變

1、反應(yīng)熱與燃變

⑴反應(yīng)熱

①含義：在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱

反應(yīng)熱

②符號：AH

③單位：kJ?mo「i或kJ/mol

④測定方法：利用量熱計直接測定

(2)內(nèi)能、始、蛤變

①內(nèi)能(符號為S：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響

②焰(符號為?。号c物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量

③焰變：焰變(AH)：是變化前后物質(zhì)的焰值差,化學(xué)反應(yīng)的焰變，為生成物的總焰值與反應(yīng)物的總焰值

之差，即：A//=H(生成物)一H(反應(yīng)物)

④在等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)(嚴格地說，對反應(yīng)體系做功還有限定，中學(xué)階段一般不考慮)，其反應(yīng)熱

等于反應(yīng)的焰變，符號：AH,單位：kJ/mol(或

①烙舊)是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，內(nèi)能描述的是物質(zhì)所具有的能量，是物質(zhì)固有的性質(zhì)之一。不同的物質(zhì)，

其烙不同；相同的物質(zhì)，如果溫度或壓強不同，物質(zhì)的狀態(tài)不同，其焰也會不同

②焰、焰變、反應(yīng)熱代表的意義不同；焰只有正值，而烙變有正值、負值之分

2、化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的原因

⑴從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析：化學(xué)反應(yīng)是舊鍵斷裂，新鍵生成的反應(yīng)，兩者吸收和釋放能

量的差異表現(xiàn)為反應(yīng)能量的變化。化學(xué)鍵的斷裂和形成時吸收和放出的能量差別是化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變

化的本質(zhì)原因

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3、符號的規(guī)定：規(guī)定放熱反應(yīng)的AH為“一”"吸熱反應(yīng)的AH為“+”，即：放熱反應(yīng)的AHvO,吸熱反應(yīng)

的AH>0

①放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)是針對化學(xué)反應(yīng)而言，物質(zhì)三態(tài)之間的變化有能量的變化，但屬物理變化，故不

屬于放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)

②放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小，與反應(yīng)條件并無必然的關(guān)系

③AH不僅應(yīng)用在化學(xué)反應(yīng)中，它還應(yīng)用于任何有能量變化的過程，如：H2O(l)->H2O(g)AH>0；共價

鍵的斷裂，吸收能量，AH>0；原子間通過共用電子對形成共價鍵，放出能量，AH<0

二'熱化學(xué)方程式

1、熱化學(xué)方程式的概念及意義

⑴概念：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式

⑵意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,還說明了物質(zhì)的“物質(zhì)的

量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系

如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=—571.6kJ-mori表示的意義是：在25℃、101kPa下，2moi氣態(tài)IL

與Imol氣態(tài)6反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時,放出的熱量是571.6kJ

2、熱化學(xué)方程式的書寫方法要求

(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則，一般不寫反應(yīng)條件，不標氣體和沉淀符號

(2)標注A8的正負?；瘜W(xué)方程式后面空一格標注若為放熱反應(yīng)，為“二”；若為吸熱反應(yīng)，AH為

(3)計算的數(shù)值。根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)計算寫出的數(shù)值。單位是kJ-mo「

(3)標注各物質(zhì)聚集狀態(tài)。在物質(zhì)后面用括號標注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”，液體用“「，固體用

“S”，溶液用“歿”

(4)標注反應(yīng)的溫度和壓強。沒有特殊說明是指25℃、101kPa,該條件可以不標注，但其他條件必須標注

(5)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)只表示其物質(zhì)的量，可以是整數(shù)或分數(shù)

(6)熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必須與△”相對應(yīng)，若化學(xué)計量數(shù)加倍，則△”的數(shù)值也要加倍

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1

如：2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）AH=-Syi.ekJ-mor

1_

出值）+5。2值）===h0（1）AH=-285.8kJ-mor1

（7）逆反應(yīng)的AH數(shù)值與正反應(yīng)的相笠、符號相反

3、熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別

普通化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式

是整數(shù)，既表示微粒個數(shù)又表示可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質(zhì)的

化學(xué)計量數(shù)

該物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量

狀態(tài)不要求注明必須在分子式后注明

正負號及單位無必須注明

不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表

意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化

明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

遵循規(guī)律原子守恒原子守恒和能量守恒

【微點撥】

①熱化學(xué)方程式中不用標明反應(yīng)條件（如“加熱”“高溫”“催化劑”等）

②熱化學(xué)方程式中不再用“廣、”廠來標記氣體生成物和難溶生成物

③熱化學(xué)方程式中一般用“=="、可逆反應(yīng)中用即便是有機反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中也不用“一>”

④由于同素異形體的結(jié)構(gòu)不同，所以烙不同，故化學(xué)式相同的不同單質(zhì)與相同的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的

婚變A8也不相同。對于化學(xué)式相同的同素異形體，還必須在化學(xué)式后面注明其名稱。如C（s,金剛石）、

C（s,石墨）或C（金剛石，s）、C（石墨，s）

三'始變（AH）的計算方法

1、焙變與物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂與形成的關(guān)系：八"=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能

2、焙變與反應(yīng)物、生成物能量的關(guān)系：A3=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量=H（生成物）一H（反應(yīng)物）

常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目

物質(zhì)CO(C==0)CH(C-H)SiO(Si-O)石墨金剛石()Si

24P4(P-P)2s8s-s

鍵數(shù)24641.5282

6.2.1化學(xué)反應(yīng)與電能

一、火力發(fā)電一化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能

1、我國目前電能主要來自火力發(fā)電，其次來自水力發(fā)電

2、火力發(fā)電的原理：火力發(fā)電（火電）是通過化石燃料（如：煤、石油、天然氣）燃燒時發(fā)生的氧化還原反應(yīng),

使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電機發(fā)電?；鹆Πl(fā)電過程中，

化學(xué)能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)化過程，間接轉(zhuǎn)化為電能。其中，燃燒（氧化還原反應(yīng)）是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的

關(guān)鍵

3、能量轉(zhuǎn)換過程：化學(xué)能（氧化還原反應(yīng)）燃料燃燒>熱能蒸汽輪機>機械能發(fā)電機>電能

4、火力發(fā)電的優(yōu)缺點

⑴優(yōu)點：①我國煤炭資源豐富；②電能清潔、安全，又快捷方便

⑵缺點：①排出大量的溫室氣體C02；②有些廢氣可能導(dǎo)致酸雨，如：so2；

③消耗大量的不可再生能源；④能量轉(zhuǎn)化率低；⑤產(chǎn)生大量的廢渣、廢水

二、原電池——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能

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1、實驗探究

實驗步驟裝置圖實驗現(xiàn)象原因解釋

反應(yīng)的離子方程式：Zn+2H+

ZrCu

(1)將鋅片和銅片插入盛Zn片:鋅片溶解，表面^=Zn2++H2t；Cu片表面無明顯變

有稀硫酸的燒杯中，產(chǎn)生無色氣泡化的原因：銅排在金屬活動性順序

觀察現(xiàn)象1ifiCu片：無變化表氫的后面，不能從酸溶液中置換

tHSC

2>4出氫氣

—]Ci

⑵用導(dǎo)線連接鋅片和銅

Zn片：鋅片溶解鋅與稀硫酸反應(yīng)，但氫氣在銅片上

片，觀察、比較導(dǎo)線連n

Cu片：銅片表面有氣泡產(chǎn)生

接前后的現(xiàn)象1

帝H2SO4

-0-

⑶用導(dǎo)線連接鋅片和銅電流表指針偏轉(zhuǎn)說明：導(dǎo)線中有電

Zn片:鋅片溶解

片，并在鋅片和銅片之間:J波；Cu片上有氣泡說明：溶液中的

liCu片：銅片表面有氣泡

串聯(lián)一個電流表，觀察電氫離子在銅片表面獲得電子發(fā)生還

電流表A指針偏轉(zhuǎn)

流表指針是否偏轉(zhuǎn)11原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，從銅片上放出

HSC

S2>4

2、原電池的概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)

3、原電池的工作原理

當用導(dǎo)線連接銅片和鋅片一同進入稀硫酸時，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成ZM+而進入

溶液，電子則有鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片中獲得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫

分子從銅片上析出。由于導(dǎo)線上有電子通過，因此產(chǎn)生了電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

電極名稱電極名稱

u

Z“7

電極反應(yīng)類型r電極反應(yīng)類型

-0------一H

e2+稀2

e-ZnH*^e

硫

+//L一

nH酸

電極反應(yīng)式SO：-so：-電極反應(yīng)式

原電池總反應(yīng)式:

4、組成原電池的條件

(1)兩個活潑性不同的電極，其中一個相對較活潑，另一個相對較不活潑，如：金屬與金屬、金屬與非金屬

⑵電解質(zhì)溶液(溶液或者熔融)

⑶電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路

(4)有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

5、原電池中電子流向、電流的流向及離子的遷移方向

(1)外電路中電子的流向：負極——經(jīng)導(dǎo)線——正極

(2)外電路中電流的流向：正極一一經(jīng)導(dǎo)線——負極

⑶內(nèi)電路中離子的遷移：陰離子移向負極，陽離子移向正極

6、原電池中正負極的判斷方法

⑴根據(jù)電極反應(yīng)或總反應(yīng)方程式來判斷

作還原劑、失電子、化合價升高、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負極

作氧化劑、得電子、化合價降低、發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極

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⑵根據(jù)外電路中電子流向或電流方向來判斷

電子流出或電流流入的一極負極；電子流入或電流流出的一極正極

⑶根據(jù)內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中)中離子的遷移方向來判斷

陽離子向正極移動;陰離子向負極移動

(4)根據(jù)原電池的兩電極材料來判斷

兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極，若它們都與(或都不與)電解質(zhì)溶液單獨能反應(yīng)，則較活潑的金屬

作負極；若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負極

三、原電池原理的主要應(yīng)用

1、加快氧化還原反應(yīng)的速率：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互

的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和

鋅能構(gòu)成原電池的正負極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率

2、比較金屬活動性的強弱

(1)方法：一般情況下，負極的金屬活動性比正極的金屬活動性強。

(2)常見規(guī)律：電極質(zhì)量較少，作負極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑

3、設(shè)計原電池

(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧

化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原

(2)選擇合適的材料

①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本

身失去電子的材料

②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負極反應(yīng)

4、制造化學(xué)電源：如各種干電池、蓄電池、燃料電池等

四、原電池電極反應(yīng)式的書寫方法

1、遵循三個守恒

⑴得失電子守恒：元素的化合價每升高一價，則元素的原子就會失去一個電子

元素的化合價每降低一價，則元素的原子就會得到一個電子

⑵電荷守恒：電極反應(yīng)左、右兩邊的正電荷和負電荷數(shù)相等

⑶原子守恒(質(zhì)量守恒)：電極反應(yīng)兩邊同種原子的原子個數(shù)相等

2、書寫方法

(1)直觀法：針對比較簡單的原電池可以采取直觀法，先確定原電池的正、負極，列出正、負極上反應(yīng)的物

質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失

【微點撥】注意負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則電解質(zhì)溶液中的

陰離子應(yīng)寫入負極反應(yīng)式中

(2)用差值法寫電極反應(yīng)方程式：正、負極反應(yīng)相加得到電池反應(yīng)的離子方程式。反之，若能寫出已知電池

的總反應(yīng)的離子方程式，可以減去較易寫出的電極反應(yīng)式，從而得到較難寫出的電極反應(yīng)式

復(fù)雜電極反應(yīng)式==總反應(yīng)式一簡單的電極反應(yīng)式

(3)原電池電極反應(yīng)的書寫技巧(三步法)

以“甲醇——氧氣——KOH溶液”為例

2-

負極反應(yīng)CH3OH—6eCO3

失電子一右＞電荷數(shù)+n

得失電子守恒CH30H變成CO32-失去6個電子

得電子+"＞電荷數(shù)一m正極反應(yīng)O2+4e—

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到底是變成了OH—還是HO,但一定是得到4個電子

12

負極反應(yīng)80H~|—CO32-

電荷守恒CH3OH—6e-4

左邊電荷數(shù)為+6,右邊電荷數(shù)為一2,因此左邊配8個0H-

電極反應(yīng)左、右兩邊的正電才能滿足電荷守恒

荷和負電荷數(shù)相等正極反應(yīng)O2+4e-+—1LOHT

左邊電荷數(shù)為一4,右邊電荷數(shù)為0,因此右邊配4個OH一

才能滿足電荷守恒

1CHsOH—6e-+80H-==C032-+l6Hol

負極反應(yīng)7

負極電荷已經(jīng)守恒，但原子不守恒，因此右邊配6H2。

電極反應(yīng)兩邊同種原子的原

原子守恒正極反應(yīng)0+4e-+2HC*=40FT

子個數(shù)相等22

正極電荷已經(jīng)守恒，但原子不守恒，因此左邊配2H2。

規(guī)律若為酸性介質(zhì)，先補H+,另一邊補H2O;若為堿性介質(zhì)，先補OH一,另一邊補H2O

①該法書寫電極是各寫各的電極，因此正負極電子數(shù)可能不相等，所以最后再用最小公倍數(shù)寫出總方程

式

②堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+,酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無OH,中性溶液反應(yīng)物中無H+和

OH-

③水溶液中不能出現(xiàn)—

④有機物中化合價處理方法：“氧一2,氫+1,最后算碳化合價”，并且要注意溶液環(huán)境與產(chǎn)物之間的反應(yīng),

堿性環(huán)境下，C元素最終產(chǎn)物應(yīng)為CO32-

燃料電池的構(gòu)成燃料電池裝置示意圖

燃料電池是通過燃料氣體與氧氣分別在兩個電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng),

將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置

燃料氣可以是氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肌等可

燃性氣體，

電解質(zhì)通常有四種情況：

逑硫酸

②KOH溶液

2

③Li2cCh和Na2cCh的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，其導(dǎo)電粒子是CO3"

④固體電解質(zhì)是摻雜了丫2。3的ZrO2固體，高溫下能傳導(dǎo)一離子

6.2.2化學(xué)電源

一'常見的化學(xué)電源

1、化學(xué)電源的概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

2、化學(xué)電源的分類：一次電池、二次電池、燃料電池

⑴一次電池：一次電池的特點是活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)）消耗一定程度后，就不能再重復(fù)使用。

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即：放電之后不能充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的。常見的一次電池有鋅錦干電池、鋅銀電池

①酸性鋅鎰■干電池

酸性鋅錦干電池是以鋅筒為魚極，石墨棒為正極，在石墨棒周圍填充

結(jié)構(gòu)

糊狀的MnO2和NH4C1作電解質(zhì)

負極Zn-2e=Zn2+

-

電極反應(yīng)正極2MnO2+2NHt+2e=Mn2O3+2NH3?+H2O

總反應(yīng)

Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3T+H2O

酸性鋅銃干電池即使不用，放置過久，鋅筒也會因酸性的NH4cl溶液

缺陷

腐蝕，造成漏液而失效，還會導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕

a.在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防遍電池

b.將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4cl換成濕的KOH,并在構(gòu)造上進行改進，制成堿性鋅鎰電池

②堿性鋅錘干電池

堿性鋅錦電池是一種常用的一次電池，其負極是④，正極是MnO，,

結(jié)構(gòu)

電解質(zhì)溶液是KOH溶液

負極-1-鋅粉和KOH

Zn+2OH-2e=Zn(OH)21的混合物

電極反應(yīng)J-MnO,

正極2MnO2+2H2。+2/=2Mn00H+2OH

■金屬外殼

總反應(yīng)Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

特點比能量較高，儲存時間較長，可適用于大電流和連續(xù)放電

③鋅銀電池

負極Zn+201r-2e-=Zn(OH)2

電極反應(yīng)正極Ag2。+H2O+2e-=2Ag+2OH

總反應(yīng)Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

特點比能量大、電壓穩(wěn)定、儲存時間長

(2)二次電池：充電電池又稱二次電池。充電電池在放電時所進行的氧化還原反應(yīng),在充電時又可以逆向進

行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,使充電、放電可在一定時期內(nèi)循環(huán)進行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是:

化學(xué)能叁詈電能，常見的二次電池有鉛蓄電池、鎘鎮(zhèn)電池、鋰離子電池等蓄電池等

充電

①鉛蓄電池

鉛蓄電池是用橡膠或微孔塑料制成的長方形外殼，正極板上有一層棕

結(jié)構(gòu)

褐色的PbO2,負極板是海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶

液中，且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開

放中

總反應(yīng)Pb(s)+PbO(s)+2HSO(aq)^=^2PbSO(s)+2HO(1)

電極224充電42

反應(yīng)負極Pb(s)+SOF(aq)—2e^=PbSO4(s)