人教版化学必修2第二章

化学反应与能量第二章熊启强能源、材料、信息——现代社会三大支柱人类文明起源于能量的利用人类社会离不开能源的使用为什么要研究化学反应与能量？化学反应可以放出或者吸收能量燃烧爆炸电解煅烧煤、石油、天然气等能源的燃烧反应均可以放出热量。炸药、以及一些粉尘爆炸均可以释放巨大能量。氯碱工业以及制钠钾等反应需提供电能才能发生。石灰石煅烧以及一些矿石的煅烧需要提供热能。化学能与热能01化学能与电能02化学反应的速率和限度03CONTENT目录第一节化学能与热能化学反应的实质：化学键与化学反应能量变化关系旧化学键断裂新化学键形成吸收能量释放能量例如：H2+Cl22HCl光照两个氢原子之间化学键断裂，两个氯原子之间化学键也断裂，而一个氢原子和一个氯原子形成了新的化学键。反应吸能或者放能的判断:放能反应反应物的总能量高生成物的总能量低化学反应放出能量反应物的总能量生成物的总能量注意反应物和生成物能量计算方式反应吸能或者放能的判断:吸能反应生成物的总能量高反应物的总能量低化学反应放出能量生成物的总能量反应物的总能量能量变化的计算反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程放出能量反应：吸收能量反应：放出能量=反应物总能量-生成物总能量吸收能量=生成物总能量-反应物总能量要特别注意表述方式与能量正负号关系化学能与热能之间相互转化：能量守恒定律一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。化学能是一种能量，其可以转化为其他形式的能量，而化学中的能量变化主要表现为热量变化。燃烧反应为化学能转化热能——放热反应三个典型化学反应能量变化:盐酸与铝反应氢氧化钡与氯化铵中和反应第二节化学能与电能问题：化学能在什么条件下转化为电能？如何转化为电能？间接的能量转化：化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（化学反应）燃烧为氧化还原反应，而氧化还原反应的本质为氧化剂和还原剂之间的电子转移，其同时伴随能量的变化。而电能依赖于电子的流动，是否可以设计一种装置，使氧化和还原两个反应在不同区域进行，从而使电子之间的转移转化为电流。思考铜锌原电池及其工作原理：铜和锌活动性不同，锌容易失去电子形成Zn2+，电子经由导线流向铜片，溶液中H+获得电子形成氢原子，氢原子再结合形成氢气，从而产生电能。电极反应式：Zn-2e-Zn2+2H++2e-H2另外一种原电池使用硫酸铜做溶液更为常见。化学电池的反应本质为氧化还原反应。发展中的化学电源上述实验只是初步揭示原电池的工作原理，由于其电流很小、电压不稳定以及工作时间短等缺点，其并不能进行实用化。实际应用的有干电池、充电电池和燃料电池三种。干电池最早使用的为锌锰干电池，为一次性电池，外壳为锌皮，作为阳极，中间的碳棒作为阴极。在电池使用过程中，锌片会逐渐溶解，因此开发了防漏电池，其后开发了碱性干电池进一步提高其电压稳定性以及其使用性能。干电池提供电压较低，而且不可以重复使用，对于环境危害较大。生活中应用更多的是充电电池和燃料电池。充电电池可以重复利用，而燃料电池有很高的能量转化效率。充电电池充电时氧化还原反应可以逆向进行，但是并不代表其可以无限次使用。燃料电池高效、环境友好反应物不储存在电池内部第三节化学反应的速率和限度化学反应的速率不同化学反应进行的快慢千差万别，“快”与“慢”是相对的定性描述，在科学研究中需要定量的描述，化学反应过程进行的快慢使用“反应速率”来描述。反应速率单位时间内反应物浓度减少的量或者生成物浓度的增加量（均取正值）。单位常为mol/(L*min)或者mol/(L*s)影响化学反应速率的因素温度影响催化剂影响温度、固体的表面积、反应物状态、溶液浓度、催化剂等均可以影响反应速率。注意催化剂的性质化学反应的限度对于按反应方程式计量数加入反应物，其并不会完全转化为产物，其说明化学反应是有限度的。可逆反应：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。注意：严格意义上来说，任何反应均属于可逆反应，但当正反方向反应相差很大时，其一般不称为可逆反应，而反应认为直到一种反应物完全消耗完为止。化学平衡状态（化学平衡）：正反应速率与逆反应速率相等，反应物浓度与生成物浓度不再变化，达到一种表面静止状态。化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，为给定条件下反应所能达到或完成的最大程度，即为反应进行的限度。注意：此处特别强调在给定条件下，化学反应的限度与反应条件有关。THANKYOUFORWATCHINGAnyquestionsorsuggestionswillbeappreciated！