蘇教版化學(xué)期末復(fù)習(xí)綱要

高一下學(xué)期蘇教版化學(xué)必修2期末復(fù)習(xí)綱要專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化一、化學(xué)反應(yīng)速率與限度（1）化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。計(jì)算公式為＝△C/△t反應(yīng)速率的單位mol/(L?s)mol/(L?min)mol/(L?h)①表示的化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同，必須注明物質(zhì)。②起始濃度不一定按比例，但是轉(zhuǎn)化濃度一定按比例。③同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。例：2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2：3：1：42.計(jì)算（重點(diǎn)）a.簡(jiǎn)單計(jì)算b.已知物質(zhì)的量n的變化或者質(zhì)量m的變化，轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量濃度c的變化后再求反應(yīng)速率vc.化學(xué)反應(yīng)速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，據(jù)此計(jì)算：已知反應(yīng)方程和某物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，求另一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率；已知反應(yīng)中各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比或△C之比，求反應(yīng)方程。d.比較不同條件下同一反應(yīng)的反應(yīng)速率關(guān)鍵：找同一參照物，比較同一物質(zhì)表示的速率（即把其他的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率）（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（重點(diǎn)）A.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素：反應(yīng)物自身的性質(zhì)（內(nèi)因）B.外因：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、催化劑，還有壓強(qiáng)（對(duì)有氣體物質(zhì)的反應(yīng)）、光波、電磁波、超聲波、溶劑、固體的表面積等。a.通常濃度越大，反應(yīng)速率越快b.升高溫度（任何反應(yīng)，無論吸熱還是放熱），加快反應(yīng)速率c.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率（催化劑一般加快反應(yīng)速率）d.有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快e.固體表面積越大，反應(yīng)速率越快（3）化學(xué)反應(yīng)的限度A.可逆反應(yīng)的概念和特點(diǎn)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。用可逆符號(hào)表示。B.絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都有可逆性，只是不同的化學(xué)反應(yīng)的限度不同；相同的化學(xué)反應(yīng)，不同的條件下其限度也可能不同a.化學(xué)反應(yīng)限度的概念：一定條件下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，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)”，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡，這就是可逆反應(yīng)所能達(dá)到的限度。b.化學(xué)平衡的曲線：反應(yīng)開始：反應(yīng)開始：υ（正）>υ（逆）反應(yīng)過程中：υ（正）逐漸減小，υ（逆）逐漸增大；反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大平衡時(shí)：υ（正）=υ（逆）；各組分的濃度不再發(fā)生變化c.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變↓正反應(yīng)速率＝逆反應(yīng)速率↓消耗A的速率＝生成A的速率d.怎樣判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡：（1）正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等；（2）反應(yīng)物與生成物濃度不再改變；（3）混合體系中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化；（4）條件變，反應(yīng)所能達(dá)到的限度發(fā)生變化?；瘜W(xué)平衡的特點(diǎn)：逆、等、動(dòng)、定、變、同。化學(xué)平衡移動(dòng)原因：v正≠v逆v正>v逆正向v正.<v逆逆向二、化學(xué)反應(yīng)中的熱能（1）化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化①任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨有能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是：舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成。舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵形成是與能量聯(lián)系在一起的，斷開舊的化學(xué)鍵要_______能量，而形成新的化學(xué)鍵要_________能量，因此，化學(xué)反應(yīng)都伴隨有能量的變化。各種物質(zhì)都儲(chǔ)存有化學(xué)能，不同物質(zhì)組成不同，結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同?；瘜W(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因：化學(xué)鍵的斷裂和形成②化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化---吸熱或放熱，也有其它的表現(xiàn)形式，如電能，光能等?；瘜W(xué)反應(yīng)吸收能量或放出能量的決定因素：反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小a.吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量b.放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量③常見的放熱反應(yīng)：A.所有燃燒反應(yīng)；B.中和反應(yīng)；C.大多數(shù)化合反應(yīng)；D.活潑金屬跟水或酸反應(yīng)；E.物質(zhì)的緩慢氧化④常見的吸熱反應(yīng)：A.大多數(shù)分解反應(yīng)；C.氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)。⑤熱化學(xué)方程式表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(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。在熱化學(xué)方程式中:

（1）要標(biāo)明物質(zhì)（反應(yīng)物和生成物）狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。物質(zhì)呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。2）在恒壓條件下，方程式右端用△H標(biāo)明反應(yīng)放出或吸收的熱量，負(fù)值表示在該條件下反應(yīng)放熱，正值表示在該條件下反應(yīng)吸熱（3）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子、原子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量。因此，它可以用整數(shù)或簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)表示。（4）對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其△H也不同，即△H的值與計(jì)量數(shù)成正比。（2）燃料燃燒釋放的熱量燃料燃燒過程中放出熱量的大小，取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小。燃料燃燒放出熱量的大小等于形成生成物分子中化學(xué)鍵放出的總能量與燃燒時(shí)斷裂反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵吸收的總能量之差?！艵（生成物）-∑E（反應(yīng)物）三、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（1）原電池（重點(diǎn)）A.概念：B.工作原理：負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)b.正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)C.原電池的構(gòu)成條件：關(guān)鍵是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)能形成原電池a.有兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬導(dǎo)體作電極b.電極均插入同一電解質(zhì)溶液c.兩電極相連（直接或間接）形成閉合回路D.原電池正、負(fù)極的判斷：a.負(fù)極：電子流出的電極（較活潑的金屬），金屬化合價(jià)升高b.正極：電子流入的電極（較不活潑的金屬、石墨等）：元素化合價(jià)降低E.金屬活潑性的判斷：a.金屬活動(dòng)性順序表b.原電池的負(fù)極（電子流出的電極，質(zhì)量減少的電極）的金屬更活潑；c.原電池的正極（電子流入的電極，質(zhì)量不變或增加的電極，冒氣泡的電極）為較不活潑金屬F.原電池的電極反應(yīng)：（難點(diǎn)）a.負(fù)極反應(yīng)：X－ne＝Xn－b.正極反應(yīng)：溶液中的陽離子得電子的還原反應(yīng)（2）原電池的設(shè)計(jì)：（難點(diǎn)）根據(jù)電池反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池：（三部分＋導(dǎo)線）A.負(fù)極為失電子的金屬（即化合價(jià)升高的物質(zhì)）B.正極為比負(fù)極不活潑的金屬或石墨C.電解質(zhì)溶液含有反應(yīng)中得電子的陽離子（即化合價(jià)降低的物質(zhì)）（3）金屬的電化學(xué)腐蝕A.不純的金屬（或合金）在電解質(zhì)溶液中的腐蝕，關(guān)鍵形成了原電池，加速了金屬腐蝕B.金屬腐蝕的防護(hù)：a.改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)金屬耐腐蝕的能力。如：不銹鋼。b.在金屬表面覆蓋一層保護(hù)層，以斷絕金屬與外界物質(zhì)接觸，達(dá)到耐腐蝕的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密的氧化膜）c.電化學(xué)保護(hù)法：犧牲活潑金屬保護(hù)法，外加電流保護(hù)法（4）化學(xué)電源A.干電池（鋅錳電池）a.負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+b.參與正極反應(yīng)的是MnO2和NH4+B.充電電池a.鉛蓄電池：鉛蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式放電時(shí)電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42-－2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2Ob.氫氧燃料電池：它是一種高效、不污染環(huán)境的發(fā)電裝置。它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O電極反應(yīng)為（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）負(fù)極：2H2+4OH--4e-→4H2O正極：O2+2H2O+4e-→4OH-2、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解原理1、電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池。2、電解原理：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。3、電極名稱：陰極：與電源負(fù)極相連的電極稱為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。陽極：與電源正極相連的電極稱為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。4、電解應(yīng)用舉例①、電解食鹽水——氯堿工業(yè)（1）電極反應(yīng)陰極：2H++2e-=H2↑陽極：2Cl-+2e-=Cl2↑（2）電解總的化學(xué)方程式和離子方程式化學(xué)方程式：2H2O+2NaCl2NaOH+H2↑+Cl2↑離子方程式：2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑②、電解熔融氯化鈉（1）電極反應(yīng)陰極：2Na++2e-=2Na陽極：2Cl--2e-=Cl2↑（2）電解總的化學(xué)方程式2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑③、電解熔融氯化鎂（1）電極反應(yīng)陰極：Mg2++2e-=Mg陽極：2Cl--2e-=Cl2↑（2）電解總的化學(xué)方程式MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑④、電解熔融氧化鋁（1）電極反應(yīng)陰極：4Al3++12e-=4Al陽極：6O2-+12e-=3O2↑（2）電解總的化學(xué)方程式2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑⑤電解精煉銅（1）電極反應(yīng)陰極：Cu2++2e-=Cu陽極：Cu-2e-=Cu2+四、太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用1、太陽能的利用太陽能（光）太陽能（光）物質(zhì)中的化學(xué)能熱能光能電能（化學(xué)反應(yīng)）生物質(zhì)能（化學(xué)反應(yīng)）2．大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用：P45（1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素。光6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2光化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。動(dòng)物體內(nèi)的淀粉、纖維素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又釋放出熱量。(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g)△H＝－2804kJ·mol－1科學(xué)家估計(jì)，地球上每年通過光合作用儲(chǔ)藏的太陽能相當(dāng)于全球能源年耗量的10倍左右。（2）．利用太陽能的一般方式：（1）光—熱轉(zhuǎn)換：利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。應(yīng)用：地膜、大棚、溫室；太陽能熱水器；反射式太陽灶；高溫太陽爐。（2）光—電轉(zhuǎn)換：①光—熱—電轉(zhuǎn)換。原理：利用太陽輻射能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器發(fā)電，太陽能集熱器吸收的熱能使水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。②光—電直接轉(zhuǎn)換。原理：根據(jù)光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能?；狙b置：太陽能電池。應(yīng)用：電子儀表、光電信號(hào)器件、無電人中繼站、高山氣象站、太陽能日用電子產(chǎn)品等。（3）光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換。運(yùn)用（1）把芒硝晶體(Na2SO4?10H2O晶體)和其他物質(zhì)裝在密閉包裝袋內(nèi)。白天在陽光下暴曬，當(dāng)溫度達(dá)到25C時(shí)，Na2SO4?10H2O晶體失水，溶解吸熱量,晚上氣溫下降，袋內(nèi)Na2SO4溶液結(jié)晶，重新析出水合晶體，釋放出熱量，用于取暖。這是利用太陽能的一種簡(jiǎn)易方法。（2）利用太陽輻射能和催化劑可以使水分解（光解水）制得氫氣。氫氣是二級(jí)能源，用途很廣，既可以作為燃料，又是化工原科。這是一種很有前途的光－化學(xué)能轉(zhuǎn)換方式。（4）光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換。原理：通過地球上眾多植物的光合作用，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能。光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換的本質(zhì)也是光－化學(xué)能轉(zhuǎn)換?；瘜W(xué)方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2葡萄糖淀粉、纖維素(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6葡萄糖淀粉、纖維素2、生物質(zhì)能的利用1．直接燃燒：(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O2．生物化學(xué)轉(zhuǎn)換（1）沼氣：（2）乙醇：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑3．熱化學(xué)轉(zhuǎn)換(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6纖維素纖維素C6H12O6＋2H2O2CH4↑＋4CO2↑＋4H2↑3、氫能的開發(fā)（1）．氫能的三大優(yōu)點(diǎn)：①氫氣完全燃燒放出的熱量是等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱的3倍多；②制取它的原料是水。資源不受限制；③它燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，是理想的清潔燃料。（2）．氫能的利用途徑①燃燒放熱（如以液態(tài)氫作為火箭的燃料）；②用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池；③利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能（如氫彈）（3）．氫能的產(chǎn)生方式：大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的工藝，要求氫氣的生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染少、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全等。在生活和生產(chǎn)中大量應(yīng)用氫能源，首先要解決由水制備氫氣的能耗、氫氣的貯存和運(yùn)輸?shù)葐栴}。目前人類制取氫氣的方法有：1）以天然氣、石油、和煤為原料，在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或用部分氧化法制氫氣2）電解水制氫氣3）在光分解催化