一化学能与热能二化学能与电能三化学反应速率四化学反.ppt

1、a,1,第二章 化学反应与能量,一. 化学能与热能 二. 化学能与电能 三. 化学反应速率 四. 化学反应的限度,a,2,一、化学能与热能,1、化学反应的实质,旧化学键断裂，新化学键形成的过程,2、任何化学反应都伴随着能量的变化,引起化学反应中的能量变化： （1）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,化学键的断裂吸收能量； 化学键的形成放出能量,a,3,反应物 生成物 化学反应旧化学键断裂新化学键形成 （吸收总能量E1）（放出总能量E2,当E1 E2 ， 反应吸收能量 当E1 E2 ， 反应放出能量,2）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差,EA EB

2、 反应物总能量生成物总能量 反应放出能量 反应物总能量生成物总能量 反应吸收能量,a,4,4、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化吸热或放热,3、一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的，这就是能量守恒定律,现象,结论,溶液温度升高,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,放出热量,实验2-1,a,5,现象,结论,1、手摸杯底有冷的感觉,Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O,吸热,实验2-2,2、烧杯与玻璃片黏结在一起,a,6,盐酸温度,NaOH溶液温度,中和反应后温度,26,26,39,实验2-3,中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称

3、为中和热,a,7,5、常见的放热反应： （化学上把放出热量的化学反应叫放热反应） （1）所有的燃烧反应 （2）酸碱中和反应 （3）大多数的化合反应 （4）金属与酸的反应 （5）铝热反应,a,8,6、常见的吸热反应： （化学上把吸收热量的化学反应叫吸热反应） （1）晶体Ba(OH)28H2O+NH4Cl的反应 Ba(OH)2 8H2O +2NH4Cl= BaCl2+2NH3+10H2O （2）大多数的分解反应 （3）以H2、CO、C为还原剂的反应,a,9,火力发电中能量是如何转化的呢,二、化学能与电能,原）电池,定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池,a,10,失,得,Zn2e- Zn2,2H

4、+ + 2e-H2,负极,正极,Zn+2H+Zn2+H2,有气体产生,Zn片溶解,锌铜原电池原理,负极出电子，电子回正极,a,11,原电池反应的本质是: 氧化还原反应,较活泼金属,较不活泼金属,负 极,正 极,发生氧化反应,发生还原反应,e,I,电子流出，电流流入,电子流入，电流流出,原电池的电极,a,12,原电池形成条件,两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极。 其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。 电解质溶液 形成闭合电路 能自发地发生氧化还原反应,两极一液一连线,a,13,原电池原理的应用,制作化学电

5、源：各种电池 加快反应速率： 例如:实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。 判断金属活动性的强弱 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 因为钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀,a,14,判断原电池正、负极的方法,由组成原电池的两极材料判断,一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极,根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极 电子流动方向是由负极流向正极,根据原电池两极发生的变化来判断,失电子的反应氧化反应负极 得电子的反应还原反应正极,a,15,1、概念,浓度常用mol.L-1，时间常用s，m

6、in,3 、单位,2、数学表达式为,三、化学反应速率,用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示,mol/(Lmin)或mol/(Ls,4 、是平均速率，不是瞬时速率,a,16,5 、对某一反应而言,A)(B)(C)(D),mnpq,练习,某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速率为(,解：= (1.00.2)mol/L 20s = 0.04mol/(Ls,A. 0.04 B. 0.04mol/(Ls) C. 0.8mol/(Ls) D. 0.04mol/L,B,a,17,2.反应 A + 3B = 2C

7、 + 2D 在四种不同条件下的反应速率为： (1)(A)=0.3mol/Ls (2)(B)=0.6mol/Ls (3)(C)=0.4mol/Ls (4)(D)=0.45mol/Ls 则该反应速率的快慢顺序为,1)(4)(2)=(3,比较反应的快慢,应取同一参照物,6. 化学反应速率的影响因素： 内因（决定作用）:反应物本身的性质 外因（外界条件）:浓度、温度、压强、催化剂、固体的表面积、反应物的状态等,a,18,温度：温度升高，化学反应速率加快,催化剂：催化剂能改变化学反应速率,浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率,压强： 对于有气体参加的化学反应， 增大压强，可以增大反

8、应速率,固体的表面积：增大固体的接触面积，能增大反应速率,反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快,a,19,1 、可逆反应,正向反应：反应物生成物,是指在同一条件，正向反应和逆向反应同时进行的反应,逆向反应：生成物反应物,四、化学反应的限度 化学平衡状态,2、概念：当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度,a,20,化学平衡的标志,正逆 反应混合物中各组分的浓度保持不变,3、化学平衡状态的特征： 逆、等、动、定、变,a,21,逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。 等：(正)(逆) （是化学平衡状态的本质）。 动：动态平衡，正、逆反应还在不断进 行，正、逆反应速率相等但不等于零,定：平衡时，各组分的浓度保持一定 （是化学平衡状态的外观特征）。 变