必修2 化學(xué)反應(yīng)與能量

1、第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量（背誦版）第一節(jié) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)化學(xué)鍵：相鄰原子之間的強(qiáng)相互作用。一離子鍵離子鍵：陰陽(yáng)離子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做離子鍵。相互作用：靜電作用（包含吸引和排斥）離子化合物：像NaCl這種由離子構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。（1）活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等（2）強(qiáng)堿：如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等（3）大多數(shù)鹽：如Na2CO3、BaSO4 （4）銨鹽：如NH4C（5）其它：Na2O2 Mg3N2。AlCl3 FeCl3除外離子鍵只存在離子化合物中，離子化合物中一定含有離子鍵。離子化合物有可能含有共價(jià)鍵二共價(jià)鍵1共價(jià)鍵：

2、原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵。2共價(jià)化合物：（1）所有的氣態(tài)氫化物 HCl NH3 CH4 （2）大多數(shù)酸：鹽酸硝酸等（3）大多數(shù)有機(jī)物 乙醇 乙酸 葡萄糖 （4）非金屬氧化物 CO2 SO2 SO3 NO NO2 （5）極少數(shù)鹽 AlCl3 FeCl3共價(jià)鍵的存在：（1）非金屬單質(zhì)H2、X2 、2等（2）共價(jià)化合物H2O CO2 SiO2 H2S等（3）復(fù)雜離子化合物：強(qiáng)堿、銨鹽、含氧酸鹽共價(jià)化合物一定含有共價(jià)鍵無(wú)離子鍵 ，離子化合物有可能含有共價(jià)鍵。鍵 型項(xiàng)目離子鍵共價(jià)鍵形成過程得失電子形成共用電子對(duì)成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原 子實(shí)質(zhì)陰、陽(yáng)離子間的靜電作用原子間通過共用電子對(duì)所

3、形成的相互作用例1：CaCl2、KOH、CO2、H2SO4、Na2O2、Na2S中，只含有離子鍵的是_ 只含有共價(jià)鍵的是 _，既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的是_ 電子式 ：1.定義：在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)(或×)來(lái)表示原子的最外層電子的式子叫電子式。 陰陽(yáng)離子的電子式：（）陽(yáng)離子：簡(jiǎn)單陽(yáng)離子離子符號(hào)即為電子式，如Mg2等復(fù)雜陽(yáng)離子：如NH4+ 電子式：_（）陰離子：簡(jiǎn)單陰離子：、 復(fù)雜陰離子：物質(zhì)的電子式：（）離子化合物：陰、陽(yáng)離子的電子式結(jié)合即為離子化合物的電子式。AB型：NaCl_，MgO_。A2B型：如Na2O _AB2型：如MgCl2 ：_（）某些非金屬單質(zhì)：如：Cl2_ O2_

4、 N2_等（）共價(jià)化合物：如HCl_、CO2_、NH3_、CH4_（4）復(fù)雜的離子化合物：Na2O2 _ NH4Cl _ NaOH_注：用電子式表示離子化合物形成過程：離子須標(biāo)明電荷數(shù)；相同的原子可以合并寫，相同的離子要單個(gè)寫；陰離子和原子團(tuán)要用方括號(hào)括起；不能把“”寫成“”。用電子式表示形成過程：（1）MgCl2的形成過程 2）用電子式表示HCl的形成過程：例2：下列物質(zhì)的電子式書寫正確的是( ) 三、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化關(guān)系1.一定記住任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨有能量的變化 2.化學(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

5、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。3. 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。4. 反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量 + 熱能（即為放熱反應(yīng)）反應(yīng)物總能量>生成物總能量 反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量 -熱能（即為吸熱反應(yīng)）反應(yīng)物總能量<生成物總能量5.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。 （1）放熱反應(yīng)：活潑金屬置換水或酸中氫的反應(yīng)，如2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2酸堿中和反應(yīng)。如：NaOH+HCl=NaCl+H2O 2KOH+H2SO4=K2SO4+

6、2H2O燃燒反應(yīng)，如：2CO+O2 2CO2 CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O多數(shù)的化合反應(yīng)，如：Na2O+H2O=2NaOH CaO+H2O=Ca(OH)2一些物質(zhì)的溶解，如濃硫酸的稀釋、氫氧化鈉的溶解、氧化鈣的溶解等。（2）吸熱反應(yīng)：幾個(gè)常見的反應(yīng)，如：2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2OC+H2O(g) CO+H2 C+ CO2 2CO CO+H2O(g) CO2+H2 多數(shù)的分解反應(yīng)，如：CaCO3 CaO+CO2 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O一些物質(zhì)的溶解，如硝酸銨溶解等。例3：下列反應(yīng)既是

7、氧化還原反應(yīng),又是放熱反應(yīng)的是( )A鋁與稀鹽酸的反應(yīng) BBa(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng) C灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng) D甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)例4：已知反應(yīng)：X 為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）的能量一定高于 的能量一定高于 C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D. 因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)就可發(fā)生第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度一、化學(xué)反應(yīng)速率用來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)的快慢，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(lái)表示。計(jì)算公式為C / t 單位：mol/(Ls ) mol/(Lmin) mol/(Lh)（1）表示的化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，同一反

8、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。2.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。通常濃度越大(氣體或溶液)，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快；對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；催化劑（有正負(fù)之分）能改變化學(xué)反應(yīng)速率。化學(xué)反應(yīng)的限度 1. 當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度_，達(dá)到表面上靜止的一種“_”，這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度。2

9、. 在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 反應(yīng)開始:V（正）>V（逆）反應(yīng)過程中：V（正）逐漸減小V（逆）逐漸增大；反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大平衡時(shí)：V（正）=V（逆）各組分的濃度不再發(fā)生變化3.化學(xué)反應(yīng)的特征：動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡 等：V（正）=V（逆）定：各組分的濃度不再發(fā)生變化 變：如果外界條件的改變，原有的化學(xué)平衡狀態(tài)將被破壞。4. 化學(xué)平衡必須是可逆反應(yīng)在一定條件下建立的，不同的條件將建立不同的化學(xué)平衡狀態(tài)；通過反應(yīng)條件的控制，可以改變或穩(wěn)定反應(yīng)速率，可以使可逆反應(yīng)朝著有利于人們需要

10、的方向進(jìn)行，這對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的利用和控制具有重要意義。在具體工業(yè)生產(chǎn)中，既要考慮反應(yīng)的速率也要考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度。如工業(yè)合成氨時(shí)，就要通過控制反應(yīng)器的溫度和壓強(qiáng)，使反應(yīng)既快又能達(dá)到較大的限度。5. 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1、溫度：任何反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為吸熱或放熱；所以溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)也有影響。研究表明：升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)。 2濃度： 若增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，平衡正向移動(dòng)；減少反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡逆向移動(dòng)。溫度不變，一般而言增大一種反應(yīng)物的濃度，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。 改變固體或純液體的量對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)

11、沒有影響在實(shí)際生產(chǎn)中，常常通過增加某一價(jià)廉，易得的反應(yīng)物濃度來(lái)提高另一昂貴、稀缺的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而降低生產(chǎn)成本；為提高產(chǎn)量，生產(chǎn)過程中常將生成物及時(shí)從體系移走，使平衡右移。3、壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。對(duì)沒有氣體參與的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)物質(zhì)濃度影響不大，因此壓強(qiáng)改變時(shí)對(duì)平衡影響不大。對(duì)反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)相同的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)其濃度變化幅度一致，平衡不移動(dòng)。4催化劑 ：催化劑能夠同等程度的改變正逆反應(yīng)的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，但是可以改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：（1） 直接標(biāo)志：a. 說明：

12、須用同一種物質(zhì)來(lái)表示。也可用化學(xué)鍵的斷裂與形成來(lái)表示。b. 各組分的百分含量不隨時(shí)間改變而改變（2）間接標(biāo)志：a. 各組分的濃度不隨時(shí)間改變而改變b.各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變c. 各氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變（3）特殊標(biāo)志：a. 對(duì)于且類型的反應(yīng)：當(dāng)?shù)葴氐热輹r(shí)，混合氣體的總物質(zhì)的量、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變；當(dāng)?shù)葴氐葔簳r(shí)，混合氣體的總物質(zhì)的量、混合氣體的總體積、混合氣體的密度不隨時(shí)間改變而改變b. 有顏色的氣體參與的反應(yīng)：氣體的顏色不隨時(shí)間改變而改變例5：下列哪種說法可以證明已達(dá)到平衡狀態(tài)（ ）A. 1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)有3個(gè)鍵形成 B. 1個(gè)鍵斷裂的

13、同時(shí)有3個(gè)鍵斷裂C. 1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)有3個(gè)鍵斷裂 D. 1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)有2個(gè)鍵斷裂例6：對(duì)于可逆反應(yīng)：，下列描述能說明它達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）反應(yīng)中N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比等于1：3：2單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2的同時(shí)消耗2amolNH3單位時(shí)間內(nèi)消耗2amolN2的同時(shí)生成3amolH2單位時(shí)間內(nèi)有6molNH鍵生成的同時(shí)有6molHH鍵斷裂當(dāng)外界條件不變時(shí)氮?dú)饣驓錃獾霓D(zhuǎn)化率最大且保持不變. 混合氣體的質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化例7：對(duì)于可逆反應(yīng)：，下列描述能說明它已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）A.氣體總質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化B混合氣體的物質(zhì)的量不隨時(shí)間

14、變化而變化C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化D.混合氣體中各物質(zhì)的體積百分含量不隨時(shí)間變化而變化第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用原電池：1利用氧化還原反應(yīng)將_化學(xué)_能轉(zhuǎn)化為_電_能的裝置。2形成條件：能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；活性不同的兩個(gè)電極；閉合回路；電解質(zhì)溶液。3、電極反應(yīng)和現(xiàn)象：負(fù)極：一般為活潑金屬，失電子化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。本身被溶解。正極：一般為較不活潑金屬(或非金屬)，本身不反應(yīng)。溶液中的陽(yáng)離子在 正極上得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)。 微粒移動(dòng)方向： 電流由正到負(fù)。電子由負(fù)到正。 溶液中離子：陽(yáng)向正；陰向負(fù)。4、示例電池和電極反應(yīng)： 銅鋅原電池 電解質(zhì)溶液為稀硫酸 電極反應(yīng)：

15、負(fù)極：Zn 2e = Zn2+，正極：2H+ 2e = H2 總反應(yīng)Zn+2H+ = Zn2+H2實(shí)驗(yàn)室制氯氣：MnO2 + 4HCl(濃)MnCl2 + Cl2 + 2H2O MnO2 +4H+ 2Cl-Mn2+ Cl2 + 2H2O1反應(yīng)裝置類型：固液加熱式，儀器安裝按照先下后上從左到右的順序進(jìn)行安裝。2除雜裝置：用飽和食鹽水除Cl2中混有的HCl是為了降低Cl2在水里的溶解度濃硫酸除水3收集裝置：方法向上排空氣法（密度比空氣大）排飽和食鹽水法（減少氯氣在水中的溶解且能夠吸收揮發(fā)的HCl）驗(yàn)滿：若觀察到整個(gè)集氣瓶?jī)?nèi)都充滿黃綠色的氣體，則說明已收集滿；用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)則說明已滿4尾氣吸收裝置：用NaOH吸收多余的氯氣，不用Ca(OH)2的原因是Ca(OH)2溶液濃度太小不能充分吸收Cl2例8:把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連