第六章 化学反应与能量 读书资料 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版化学必修二 第六章 化学反应与能量 读书资料 第一节 化学反应与能量变化 一、化学反应与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 （1）从微观角度分析：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。常考题型为填空计算。 （2）从宏观角度分析：一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。反应物总能量＞生成物总能量，为放热反应。反应物总能量＜生成物总能量，为吸热反应。常考题型为选择题。 （3）微观和宏观的联系：破坏1 mol某物质中的化学键所消耗的能量越多（微观），则该物质本身具有的能量越低（宏观），则该物质越稳定。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸或水反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C＋CO22CO是吸热反应）。 常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如： C＋H2O(g) CO＋H2 、C＋CO22CO 、CO＋CuO(g) CO2＋Cu ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 3、能源的分类： 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 [思考]放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 二、化学反应与电能 1、化学能转化为电能的方式： 火电（火力发电） 化学能→热能→机械能→电能 缺点：环境污染、低效 原电池 将化学能直接转化为电能 优点：清洁、高效 2、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。(4)存在自发进行的氧化还原反应。 （4）电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， 电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。（注意：有些负极材料并不参与反应，不溶解） 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， 电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 （5）原电池正负极的判断方法： ①依据原电池两极的材料： 较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）； 较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。 ②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 ③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型： 负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。 正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 （6）原电池电极反应的书写方法： （i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下： ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。 （ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。若已知总反应式，也可以先把简单的某极电极反应式写出，然后再用总式减简单的某极反应式求出复杂的另一极电极反应式。 （7） 几种电池的总反应式和电极反应式： ①Cu－Zn－H2SO4（aq）原电池 负极：Zn－2e－===Zn2+ 正极：2H++ 2e－=== H2↑ 总：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ ②Cu－C（石墨）－FeCl3（aq）原电池 负极：Cu－2e－==