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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)的速率 和限度,一、化學(xué)能與熱能,1、化學(xué)反應(yīng)本質(zhì):,舊化學(xué)鍵斷裂,新化學(xué)鍵形成的過程。,2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化:,(1)從化學(xué)鍵的斷裂和形成角度,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)從反應(yīng)物生成物所具有的總能量角度,EA EB 反應(yīng)物總能量生成物總能量 反應(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)中的能量變化通常主要表現(xiàn)為熱量的變化吸
2、熱或放熱。,3、能量守恒定律:一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,能量是守恒的,5、常見的放熱反應(yīng): (放出熱量的化學(xué)反應(yīng)叫放熱反應(yīng)) (1)活潑金屬與水或酸的反應(yīng) (2)酸堿中和反應(yīng) (3)大多數(shù)化合反應(yīng) (4)燃燒反應(yīng),6、常見的吸熱反應(yīng): (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)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,原電池,1.定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。,2. 原電池構(gòu)成條件:, 具有活
3、潑性不同的兩個(gè)電極(金屬和金屬或金屬和非金屬導(dǎo)體) 具有電解質(zhì)溶液 形成閉合電路 能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng),3. 原電池正、負(fù)極判斷方法,根據(jù)兩極材料判斷:,一般是較活潑的金屬為負(fù)極 活潑性較弱的金屬或非金屬導(dǎo)體為正極,根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷:,電流正極流向負(fù)極 電子負(fù)極流向正極,根據(jù)離子移動(dòng)方向判斷:,陽離子移向正極 陰離子移向負(fù)極,3. 原電池正、負(fù)極判斷方法,根據(jù)兩極反應(yīng)判斷:,氧化反應(yīng)負(fù)極 還原反應(yīng)正極,根據(jù)兩極現(xiàn)象判斷:,負(fù)極逐漸溶解 正極有氣體產(chǎn)生或質(zhì)量增加,3.原電池原理的應(yīng)用:,比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 活潑性:負(fù)極大于正極 加快氧化還原反應(yīng)速率: 例如:實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí),由于
4、純鋅反應(yīng)較慢, 加入少量CuSO4溶液可加快反應(yīng)速率。 設(shè)計(jì)原電池,放電總反應(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:,放電過程,氫氧燃料電池,酸性電解質(zhì):,堿性電解質(zhì):,負(fù)極: 2H2-4e-=4H+,正極: O2+4H+4e-=2H2O,總反應(yīng):2H2+O2=2H2O,負(fù)極: 2H2-4e-+4OH-=4H2O,正極: O2+2H2O+4e-=4OH-,總反應(yīng): 2H2+O2=2H2O,1、概念:,3、單位:,2、數(shù)學(xué)表達(dá)式
5、為:,三、化學(xué)反應(yīng)速率,用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度的物理量,通常單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示,mol/(Lmin)或mol/(Ls),4.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素: 內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì),外因:濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、 固體表面積、反應(yīng)物狀態(tài)等,濃度,其它條件相同時(shí):增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;減小反應(yīng)物濃度化學(xué)反應(yīng)速率減小,溫度:,其它條件相同時(shí):升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小,壓強(qiáng):,其它條件相同時(shí):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來說,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率增大;減小壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率減小,催化劑:,其它條件相同時(shí):使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,四、化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài),1、概念:,在一定條件下,可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡(jiǎn)稱“化學(xué)平衡”,化學(xué)平衡的建立:,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征: 逆、動(dòng)、等、定、變,逆:可逆反應(yīng)。 動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡 等:(正)(逆),定:平衡時(shí),各組分的含量保持一定 變:條件改變,平衡改變。,1.V(正)= V(逆),2 .各組分的濃度保持一定,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷:,直接判斷依據(jù),間接判斷依據(jù),1、各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、各
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