第六章化學(xué)反應(yīng)與能量變化（知識(shí)清單）高一化學(xué)（人教版2019必修二）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)反應(yīng)與熱能【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)清單】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)61：鎂與鹽酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作在試管中加入2ml2mol/L的鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量溫度，再將用砂紙打磨過的光亮鎂條投入試管中，觀察現(xiàn)象并測(cè)量溫度變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看有大量氣泡生成摸試管燙手溫度計(jì)溫度升高實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)原理Mg+2HCl=MgCl2+H2↑能量變化反應(yīng)放出熱量實(shí)驗(yàn)62：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作將20g的Ba(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10g的NH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有水的木板上，用玻璃棒迅速攪拌，聞到刺鼻氣味后用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著拿起燒杯觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看燒杯與木板粘到一起摸燒杯外壁變得冰涼溫度計(jì)有刺激性氣體生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)原理Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+NH3↑+10H2O能量變化反應(yīng)吸收熱量1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的辨析類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有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)鍵強(qiáng)弱的關(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)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量反應(yīng)過程示意圖2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)：所有的燃燒反應(yīng)與緩慢氧化。所有的酸堿中和反應(yīng)。大多數(shù)化合反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)（2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe）。金屬與酸、水的反應(yīng)少數(shù)分解反應(yīng)（2H2O2===2H2O+O2↑）常見的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)。某些以C、CO、H2為還原劑還原氧化物的反應(yīng)某些晶體之間的反應(yīng)（Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+NH3↑+10H2O）鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)。【注意】關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的易錯(cuò)點(diǎn)（1）“三個(gè)不一定”。①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)；②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O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。NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。3.化學(xué)鍵與能量變化的關(guān)系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(duì)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(shí)的能量變化判斷——用于計(jì)算。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的化學(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(duì)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(jìn)行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。（5）經(jīng)驗(yàn)判斷法：根據(jù)常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)類型判斷?；瘜W(xué)反應(yīng)與電能【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)清單】1.火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能（1）火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱水使之汽化為蒸汽以推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。（2）能量轉(zhuǎn)化過程化學(xué)能熱能機(jī)械能電能2.化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能——原電池（1）定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。（2）工作原理(以銅-鋅-稀硫酸原電池為例)：兩反應(yīng)：正極——還原反應(yīng)；負(fù)極——氧化反應(yīng)。三方向：①電流方向：正極→負(fù)極；②電子流動(dòng)方向(導(dǎo)線中)：負(fù)極→正極；③陰、陽離子移動(dòng)方向(電解質(zhì)溶液中)：陽離子：負(fù)極→正極；陰離子：正極→負(fù)極。（3）形成原電池的條件①具有活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)；②兩電極均插入電解質(zhì)溶液中；③電解質(zhì)溶液、電極、導(dǎo)線形成閉合回路。④有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。3.原電池電極的判斷4.設(shè)計(jì)原電池依據(jù)：已知一個(gè)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(fù)極材料(或在負(fù)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。選擇合適的材料：①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)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；正極材料一般活潑性比負(fù)極的弱，也可以是能導(dǎo)電的非金屬。②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極材料反應(yīng)。5.化學(xué)電池（1）一次電池——鋅錳干電池電池構(gòu)成工作原理負(fù)極鋅筒(寫電極材料名稱)逐漸被消耗，發(fā)生氧化反應(yīng)電解質(zhì)氯化銨糊正極石墨棒(寫電極材料名稱)，MnO2被還原，發(fā)生還原反應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、便于攜帶等缺點(diǎn)不能充電，放電時(shí)間短，電壓下降快（2）二次電池（3）發(fā)展中的燃料電池化學(xué)反應(yīng)的速率【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)清單】一、化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法（1）概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢的物理量，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或者生成物的增加量（取正值）來表示。（2）公式：vv(B)表示B物質(zhì)的反應(yīng)速率；Δc(B)表示Δt內(nèi)B物質(zhì)的濃度變化量（反應(yīng)物取減少量，生成物取增加量）由于化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物濃度的減少量和生成物濃度的增加量均為正值，反應(yīng)速率也均為正值。（3）單位：mol·L1·min1或mol·L1·s11mol·L－1·s－1=60mol·L－1·min－12.化學(xué)反應(yīng)速率的正確理解（1）在同一化學(xué)反應(yīng)里，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率可能不同，但意義相同，故描述反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì)。Δc(B)固體或純液體的濃度視為常數(shù)，Δc=0因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。（3）Δt化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率3.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法（1）定義式法：利用公式v=計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，也可以利用公式計(jì)算物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度變化或時(shí)間等。（2）關(guān)系式法：同一反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化量之比=物質(zhì)的量變化量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。另外，也可以利用該等量關(guān)系書寫未知的化學(xué)方程式或找各物質(zhì)的速率關(guān)系。4.反應(yīng)速率大小比較的兩種方法同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值大小，應(yīng)先統(tǒng)一單位，再比較：（1）歸一法：換算成同一物質(zhì)、同一個(gè)單位，再比較數(shù)值大小。（2）比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如反應(yīng)aA+bBcC，要比較v(A)與v(B)的相對(duì)大小，即比較與的相對(duì)大小，若>，則用v(A)表示的反應(yīng)速率比用v(B)表示的反應(yīng)速率大。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素——內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定化學(xué)反應(yīng)速率的大小。2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素——外因（1）濃度①固體或純液體的濃度為常數(shù)，所以增加其用量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率不變。②增大固體的表面積或?qū)⒐腆w溶于一定溶劑，能增大化學(xué)反應(yīng)速率。（2）溫度：對(duì)任何反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。（3）催化劑：一般地，使用催化劑能大大加快化學(xué)反應(yīng)速率。（4）壓強(qiáng)：壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，是通過改變氣體的濃度來實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上的增大壓強(qiáng)是指壓縮氣體的體積。①對(duì)無氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率基本不變。如MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O。②對(duì)有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡(jiǎn)化理解為壓強(qiáng)改變→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物質(zhì)濃度改度→化學(xué)反應(yīng)速率改變,物質(zhì)濃度不變→化學(xué)反應(yīng)速率不變))a．恒壓時(shí)：增大壓強(qiáng)體積縮小化學(xué)反應(yīng)速率增大。b．氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時(shí)對(duì)反應(yīng)速率的影響恒容：充入“惰性氣體”→總壓增大→反應(yīng)物濃度不變→化學(xué)反應(yīng)速率不變。恒壓：充入“惰性氣體”→體積增大→反應(yīng)物濃度減小→化學(xué)反應(yīng)速率減小?；瘜W(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)清單】一、化學(xué)反應(yīng)限度1.化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下，當(dāng)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)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。速率—時(shí)間(vt)圖像如下：2.化學(xué)平衡狀態(tài)的五大特征(1)逆：化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)(2)等：平衡時(shí)，同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等，即：v正＝v逆≠0(實(shí)質(zhì))(3)動(dòng)：平衡時(shí)，反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行，是一種動(dòng)態(tài)平衡(4)定：平衡時(shí)，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(α)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量()、混合氣體的密度(ρ)、壓強(qiáng)(P)等所有物理量全部恒定(5)變：外界條件改變時(shí)，平衡可能被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡，即發(fā)生化學(xué)平衡移動(dòng)3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（1）標(biāo)志一：正、逆反應(yīng)速率相等①同種物質(zhì)：v正＝v逆≠0，(同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率)②不同種物質(zhì)：eq\f(v正（A）,v逆（B）)＝eq\f(A化學(xué)計(jì)量數(shù),B化學(xué)計(jì)量數(shù))a.在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比b.在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(2)標(biāo)志二：變量不變①各組分濃度保持不變I.各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變II.各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變III.各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)保持不變?nèi)Q于有無非氣體M取決于有無非氣體M=m總n總?cè)Q于氣體系數(shù)差②氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M取決于氣體系數(shù)差則M不變時(shí)，即為平衡狀態(tài)若各物質(zhì)均為氣體，且m+n≠p+q則M不變時(shí)，即為平衡狀態(tài)則M不變時(shí)，則M不變時(shí)，不一定為平衡狀態(tài)若各物質(zhì)均為氣體，且m+n=p+q，恒容③氣體密度ρ恒容恒壓，且m+n=p+q恒壓，且m+n=p+q則ρ不變時(shí)，不一定為平衡狀態(tài)若各物質(zhì)均為氣體則ρ不變時(shí)，一定為平衡狀態(tài)若有非氣體參與，恒壓或是恒容則ρ不變時(shí)，則ρ不變時(shí)，一定為平衡狀態(tài)若有非氣體參與，恒壓或是恒容則ρ不變時(shí)，不一定為平衡狀態(tài)④混合氣體總壓強(qiáng)因?yàn)楹闳?、恒溫條件下，n(g)越大則壓強(qiáng)P就越大，則無論各成份是否均為氣體，只需考慮Δn(g)。當(dāng)Δn(g)=0，則P為恒值，不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。當(dāng)Δn(g)≠0，則P一定時(shí)，一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。⑤體系的顏色和溫度不變，一定是化學(xué)平衡狀態(tài)4.化學(xué)反應(yīng)的限度（1）化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的最大程度，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)行程度都有一定的限度。（2）不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制提高反應(yīng)速率1.控制反應(yīng)條件的意義提高反應(yīng)速率提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（1）促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低反應(yīng)速率降低反應(yīng)速率控制副反應(yīng)的發(fā)生控制副反應(yīng)的發(fā)生減少