化學(xué)必修二第二章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、精品文檔 第二章化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié)化學(xué)能與熱能 一.化學(xué)鍵與能量變化關(guān)系 關(guān)系：在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。 原因：當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，從微觀來(lái)看，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量，而形成生 成物中的化學(xué)鍵要放出能量。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。一 個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物 的總能量的相對(duì)大小。 反應(yīng)熱(宏觀) 含義 化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的熱量 符號(hào) Q 單位 kJ mol-1 與能量變 化的關(guān)系 Q0，反應(yīng)吸收熱量(E反應(yīng)物總能量v E生成物總能量，為 吸熱反應(yīng)) Q E生成物總能量，為 放熱反應(yīng)) 2

2、、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) (1) 常見(jiàn)的放熱反應(yīng)： 所有的燃燒與緩慢氧化；酸堿中和反應(yīng)(中和熱)；金屬與酸、水反應(yīng)制氫氣； 大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊：C+ CO2=2CO是吸熱反應(yīng))；鋁熱反應(yīng) 注：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水時(shí)的反應(yīng)熱叫做 中和熱. i .必須是酸和堿的稀溶液，因?yàn)闈馑崛芤汉蜐鈮A溶液在相互稀釋時(shí)會(huì)放熱 ii. 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)才能保證 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和熱均為57.3 kJ mol-1 ,而弱酸或弱堿在中和反應(yīng)中由于電離吸收熱量，其反應(yīng)熱小于57.3 kJ mol-1 ； iii. 以生成1 mol水為基準(zhǔn). (2) 常見(jiàn)

3、的吸熱反應(yīng)： C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如：C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)。 鹽和堿的反應(yīng)如 Ba(OH)2 8H23 2NH4CI= BaCl2 + 2NH3f + 10H2O 多數(shù)分解反應(yīng)如 KCIO3 KMnO4 CaCO3的分解等。(但過(guò)氧化氫的分解是放熱反應(yīng) ) 水解，弱電解質(zhì)的電離 注：反應(yīng)條件與吸放熱無(wú)關(guān)。 (3) 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 總能宣 生臥搦 生成，物 吸收 虬A/X) t 民應(yīng)ft * 良應(yīng)過(guò)厲 惡能量 能量 至成物的 恙能董 比較一 類型 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 定義 放出熱量的化學(xué)反應(yīng) 吸收熱量的化學(xué)反應(yīng) 形成原因 反應(yīng)物具有

4、的總能量大于生 成物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于生 成物具有的總能量 與化學(xué)鍵變化的關(guān)系 生成物分子成鍵時(shí)釋放出的 總能量大于反應(yīng)物分子斷裂 時(shí)吸收的總能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放出的 總能量小于反應(yīng)物分子斷裂 時(shí)吸收的總能量 注: AH=Q，中學(xué)階段二者通用 第二節(jié)化學(xué)能與電能 裝置構(gòu)成; (兩個(gè)電極 1電解質(zhì)溶液 【閉合電路 原電池 門(mén)中廠亠(正極：還原反應(yīng) 1 T作原理( 1i負(fù)極：氧化反應(yīng) 外電路:電子由負(fù)極流向正極 - 電解質(zhì)溶液:陽(yáng)離子移向正極 (1) 概念：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。 (2) 原電池的工作原理：通過(guò) 氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡?/p>

5、能。 (3) 構(gòu)成原電池的條件：有 活潑性不同的兩個(gè)電極 “兩極”； 電解質(zhì)溶液 “一液”：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)“一反應(yīng)”； 閉合回路“成回路” （4） 電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)：“離子不上岸，電子不下水” 外電路：負(fù)極一一導(dǎo)線一一正極 內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽(yáng)離子移向正極的電解質(zhì)溶液。 負(fù)極：較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)， 電極反應(yīng)式：較活潑金屬 n 金屬陽(yáng)離子 負(fù)極現(xiàn)象：負(fù)極溶解，負(fù)極質(zhì)量減少。 正極：較不活潑的金屬或非金屬作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)， 電極反應(yīng)式：溶液中陽(yáng)離子+ n e=單質(zhì) 正極的現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。 （5）原電池正負(fù)極的判斷方

6、法： 依據(jù)原電池兩極的材料： 較活潑的金屬作負(fù)極（K、Ca、Na太活潑，不能作電極 ）； 較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬（石墨）、氧化物（MnO2等作正極。 根據(jù)電流方向或電子流向：（外電路）的電流由正極流向負(fù)極；電子則由負(fù)極經(jīng)外 電路流向原電池的正極。 據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向：陽(yáng)離子流向原電池正極，陰離子流向原電池負(fù)極。 “正正負(fù)負(fù)” 據(jù)原電池中的反應(yīng)類型：“負(fù)氧化，正還原” 負(fù)極：失電子，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，現(xiàn)象通常是電極本身消耗，質(zhì)量減小。 正極：得電子，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。 （6 ）原電池電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法: （i ）原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原

7、理是氧化還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng)，正極 反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)的方法歸納如下： 寫(xiě)出總反應(yīng)方程式。把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。 氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座，注意酸堿 介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。 （ii）原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。 總結(jié)：“找劑產(chǎn)一一配電子一一配電荷一一配水” （7）原電池的應(yīng)用加快化學(xué)反應(yīng)速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。比 較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。設(shè)計(jì)原電池。金屬的防腐。 總結(jié)：經(jīng)典原電池的電極方程式（已附紙） 2. 一次電池 （1）常見(jiàn)一次電池：普通（酸性）鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池

8、、鋰電池 鋅錳電池是最早使用的干電池。鋅錳電池的電極分別是鋅（負(fù)極）和碳棒（正極），內(nèi)部 填充的是糊狀的 Mn02和NH4C。電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)是： 正極：2NH4+2Mn0+2e_ = 2NH T +MnQ+H0 負(fù)極：Zn 2e_ = Zn2+ 總反應(yīng)：Zn+2Mn 32NH+= Zn2+MnC3+2NHT +H0 負(fù)扱（鋅外殼）：Zn -2廠=Zn2 + |正極（碳棒）：2MnOa +2NH； +2e*2MnOOH +2NH3 總的電池反應(yīng)4-Zji +2NH4C1）1【+ Zt （NH. ）3CI2 堿性鋅錳電池。用KOH電解質(zhì)溶液代替 NH4CI作電解質(zhì)時(shí)，無(wú)論是電解質(zhì)還是結(jié)構(gòu)上都

9、有 較大變化，電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。它的電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：Zn+2OH-2e-=Z n（ 0H）2 正極：2Mn Q+HO+2e=MnQ+2OH 總反應(yīng)： Zn+2M nO+H20=Z nQHRMnQ 正極反應(yīng)：2Mn(K +2H2O +2e_=2MnOdH +2OH- 負(fù)極反應(yīng)：Zn -2e_ +20H_=Zn( Oil ); 總的電池反應(yīng)：Zn + 2Mii()2 + 2HJ) =2Mn()()Il + Zn (OH )2 銀鋅電池一一紐扣電池。 該電池使用壽命較長(zhǎng)， 廣泛用于電子表和電子計(jì)算機(jī)。其電極分 別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液。其電極反應(yīng)式為： f

10、tte:Zn+2OH_ -2e_ZnO + HaO 正極：Ag2O + ILO+2e_ =2Ag + 2OH* 總、反應(yīng)式：Zn + AgO ZnO +2Ag 高能電池鋰電池。 該電池是20世紀(jì)70年代研制出的一種高能電池。由于鋰的相對(duì)原 子質(zhì)量很小，所以比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大，使用壽命長(zhǎng)。如作 心臟起搏器的鋰碘電池的電極反應(yīng)式為： tft極：2打-2e 2 LJ + 正扱+ 2e21 - 迫反應(yīng)式+ I22TJJ 鋅空電池鋅空氣電池是一類結(jié)構(gòu)特殊的品種。負(fù)極采用了鋅合金。 而正極材料，則是空氣 中的氧。在儲(chǔ)存時(shí)一般保持密封，所以基本上沒(méi)有自放電 陰極：Zn + 20H

11、 - = ZnO + H 20 + 2e -陽(yáng)極：O2 + 2H 20 + 4e - = 40H 綜合：2Zn + 0 2 - + 2e -= 2Zn0 (2 )二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電 池或蓄電池。 鉛蓄電池 放電：負(fù)極(鉛)： Pb + S0 2- 2e = PbSQj 正極(氧化鉛)：Pb02+ 4H+ + 2e = PbS0j + 2f0 充電：陰極： PbS04+ 2H20- 2e = Pb0+ 4H+ S0 4-陽(yáng)極：PbSO+ 2e = Pb+ S0 4- 放電 兩式可以寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng)：Pb0 2+ Pb+ 2HaSQ , 2P

12、bSQj + 2f0 充電 鎳鉻電池。優(yōu)勢(shì)是：放電時(shí)電壓變化不大，內(nèi)阻小，對(duì)輕度的過(guò)充過(guò)放相對(duì)鎳氫電池和鋰 電池來(lái)說(shuō)容忍度較大。（易造成污染）鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)是，在充放電過(guò)程中如果處 理不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短。 負(fù)極反應(yīng)：Cd+20H= Cd（0H2e正極反應(yīng)：2e-+NiO2+2HO= Ni（OH） 2+2OH 總反應(yīng)：Cd+NiQ+2H2O= Cd（OH）2+Ni（OH） 2 3. 燃料電池 氫氣與氧氣混合，總反應(yīng)方程式：2H?+O 2= 2H?O 當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)： 負(fù)極：2H 4e = 4H+ 正極：O 2+ 4 e +4H+= 2HO 當(dāng)電解質(zhì)溶

13、液呈堿性時(shí)： 負(fù)極：2f+ 4OH 4e = 4H2O正極：O 2+ 2fO+ 4 e = 4OH 另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH（堿性）溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷（燃 料）和氧氣（氧化劑）。電池總反應(yīng)式為： CH+ 2Q+ 2KOH= K2CO+ 3HaO 電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：CH+ 10OH 8e = CO2 + 7fO正極：4決 2Q+ 8e = 8OH 性質(zhì)類別 原電池 電解池 電鍍池 定義 （裝置特點(diǎn)） 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 的裝置 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的 裝置 應(yīng)用電解原理在某些金屬表 面鍍上一側(cè)層其他金屬 反應(yīng)特征 自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 裝置特征 無(wú)電源，兩

14、級(jí)材料不同 有電源，兩級(jí)材料可冋 可不同 有電源 形成條件 活動(dòng)性不同的兩極 電解質(zhì)溶液 形成閉合回路 兩電極連接直流電源 兩電極插入電解質(zhì)溶液 形成閉合回路 1鍍層金屬接電源正極，待鍍 金屬接負(fù)極；2電鍍液必須含 有鍍層金屬的離子 電極名稱 負(fù)極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬 （能導(dǎo)電非金屬） 陽(yáng)極：與電源正極相連 陰極：與電源負(fù)極相連 名稱同電解，但有限制條件 陽(yáng)極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 電極反應(yīng) 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬 失去電子正極：還原反 應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子的 電子或者氧氣得電子 （吸氧腐蝕） 陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液 中的陰離子失去電子， 或電極金屬失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液 中

15、的陽(yáng)離子得到電子 陽(yáng)極：金屬電極失去電子 陰極：電鍍液中陽(yáng)離子得到電 子 電子流向 負(fù)極T正極 電源負(fù)極T陰極 電源正極T陽(yáng)極 同電解池 溶液中帶電粒子 的移動(dòng) 陽(yáng)離子向正極移動(dòng) 陰離子向負(fù)極移動(dòng) 陽(yáng)離子向陰極移動(dòng) 陰離子向陽(yáng)極移動(dòng) 同電解池 聯(lián)系 在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 注：析氫腐蝕腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出 條件：潮濕空氣中形成的水膜，酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有C02 S02 H2S等氣體) 電極反應(yīng)：負(fù)極：Fe - 2e-= Fe2+ 正極：2H +2e=H2 f 總式：Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2 f 吸氧腐蝕反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣 條件：中性或弱酸性溶液 電極反應(yīng)：負(fù)

16、極：2Fe - 4e - = 2Fe 2+正極：O 2+4e- +2H2O = 40H- 總式：2Fe + 02 +2H2O =2 Fe(OH) 2 2+_ 離子方程式：Fe + 2OH_ = Fe(OH) 2 生成的 Fe(OH)2被空氣中的 Q氧化，生成 Fe(OH)3 , Fe(OH) 2 + O2 + 2H 2O = 4Fe(OH) 3 Fe(OH)3脫去一部分水就生成 Fe2Q?XHO (鐵銹主要成分) 規(guī)律總結(jié)： 金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下： 電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序如下： 外接電源的

17、陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防 腐條件的腐蝕無(wú)防腐條件的腐蝕 總結(jié)：化學(xué)電源 (普通電池(鋅鎰電池) 一次電池堿性鋅猛電池 I鋅銀紐扣電池 (鉛蓄電池 二次電池 懶料電池 裸鎘電池 I鋰電池 J氯氧燃料電池 (甲烷燃料電池 四、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 1化學(xué)反應(yīng)的速率 （1）概念：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(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。 計(jì)算公式：v（B） = T 單位：mol/（L ?s）或 mol/（L ?min） B為溶液或氣體，若 B為固體或純液體不計(jì)算速率。 規(guī)律：速率比=方程式系數(shù)比 化學(xué)反應(yīng)速率通常指的是某物質(zhì)在某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率

18、，而不是在某一時(shí) 刻的瞬時(shí)速率。 對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示其反應(yīng)速率，其數(shù)值可 能不同，但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個(gè)反應(yīng)的速率。因此，表示化學(xué)反應(yīng)的速率 時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。 表示方法冷=Ae/ At 是一個(gè)平均速率 化學(xué) 單位同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值珥能不同. 反應(yīng)* 特點(diǎn)但是含文相冋 速率 （各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)訂量數(shù)之比 簡(jiǎn)單計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定 （2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素： 內(nèi)因：由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的（主要因素）。 外因：溫度：升高溫度，增大速率 催化劑：一般加快反應(yīng)速率（正催化劑） 濃度：增加C反應(yīng)物的濃度，增大速率（溶液或氣體才有濃度可言） 壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)，增大速率（影響對(duì)象：壓強(qiáng)只影響有氣體參與的反應(yīng)的反應(yīng)速率） 其它因素：如光（射線）、固體的表面積（顆粒大?。⒎磻?yīng)物的狀態(tài)（溶劑）、原電 池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。 注：恒壓充稀有氣體等不影響反應(yīng)的氣體 Vf -NJ -c J - v J 恒容充稀有氣體等不影響反應(yīng)的氣體 c不變-V不變 彫口向反應(yīng)速率 的囚親有效碰斗 痺工甲i侖） 內(nèi)囚：反應(yīng)拗紹構(gòu)、性庾 濃度：埔大反J寶物的敏戯,反應(yīng)速率加快 庶握：堵大氣體的FK握若使休積減小. 則濃度上曾大加快反應(yīng)鹿率 湄度：升高溫度反應(yīng)速序加快