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                    公司動態

                    必修二化學反應中的能量變化知識匯總

                    銳意(高中)化學

                    專業、有“ 鈹 ”氣的

                    1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。

                    原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量?;瘜W鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應。

                    2、常見的放熱反應和吸熱反應

                    常見的放熱反應:① 所有的燃燒與緩慢氧化。 ② 酸堿中和反應。 ③ 金屬與酸反應制取氫氣。 ④大多數化合反應(特殊:C+CO 2 2CO是吸熱反應)。

                    常見的吸熱反應:①以C、H 2 、CO為還原劑的氧化還原反應如:C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g)。 ②銨鹽和堿的反應如Ba(OH) 2 ·8H 2 O+NH 4 Cl=BaCl 2 +2NH 3 ↑+10H 2 O ③大多數分解反應如KClO 3 、KMnO 4 、CaCO 3 的分解等。

                    3、能源的分類:

                    形成條件

                    利用歷史

                    性質

                    一次能源

                    常規能源

                    可再生資源

                    水能、風能、生物質能

                    不可再生資源

                    煤、石油、天然氣等化石能源

                    新能源

                    可再生資源

                    太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣

                    不可再生資源

                    核能

                    二次能源

                    (一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源)

                    電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業余熱、酒精、汽油、焦炭等

                    [思考]一般說來,大多數化合反應是放熱反應,大多數分解反應是吸熱反應,放熱反應都不需要加熱,吸熱反應都需要加熱,這種說法對嗎?試舉例說明。

                    點拔:這種說法不對。如C+O2=CO2的反應是放熱反應,但需要加熱,只是反應開始后不再需要加熱,反應放出的熱量可以使反應繼續下去。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但反應并不需要加熱。

                    化學能與電能

                    1、化學能轉化為電能的方式:

                    電能

                    (電力)

                    火電(火力發電)

                    化學能→熱能→機械能→電能

                    缺點:環境污染、低效

                    原電池

                    將化學能直接轉化為電能

                    優點:清潔、高效

                    2、原電池原理

                    (1)概念:把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。

                    (2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變為電能。

                    (3)構成原電池的條件:(1)電極為導體且活潑性不同;(2)兩個電極接觸(導線連接或直接接觸);(3)兩個相互連接的電極插入電解質溶液構成閉合回路。

                    (4)電極名稱及發生的反應:

                    負極:較活潑的金屬作負極,負極發生氧化反應,

                    電極反應式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子

                    負極現象:負極溶解,負極質量減少。

                    正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發生還原反應,

                    電極反應式:溶液中陽離子+ne-=單質

                    正極的現象:一般有氣體放出或正極質量增加。

                    (5)原電池正負極的判斷方法:

                    ①依據原電池兩極的材料:

                    較活潑的金屬作負極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);

                    較不活潑金屬或可導電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。

                    ②根據電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負極;電子則由負極經外電路流向原電池的正極。

                    ③根據內電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池 正 極,陰離子流向原電池 負 極。

                    ④根據原電池中的反應類型:

                    負極:失電子,發生氧化反應,現象通常是電極本身消耗,質量減小。

                    正極:得電子,發生還原反應,現象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。

                    (6)原電池電極反應的書寫方法:

                    (i)原電池反應所依托的化學反應原理是氧化還原反應,負極反應是氧化反應,正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下:

                    ①寫出總反應方程式。 ②把總反應根據電子得失情況,分成氧化反應、還原反應。

                    ③氧化反應在負極發生,還原反應在正極發生,反應物和生成物對號入座,注意酸堿介質和水等參與反應。

                    (ii)原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。

                    (7)原電池的應用:①加快化學反應速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的腐蝕。

                    2、化學電源基本類型:

                    ① 干電池 :活潑金屬作負極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。

                    ② 充電電池 :兩極都參加反應的原電池,可充電循環使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。

                    ③ 燃料電池 :兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發生反應,而是由引入到兩極上的物質發生反應,如H 2 、CH 4 燃料電池,其電解質溶液常為堿性試劑(KOH等)。

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