化学必修二第二章知识点总结

1、第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一化学键与能量变化关系关系：在任何的化学反应中总伴有能量的变化。原因： 当物质发生化学反应时，从微观 来看，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。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。反应热（宏观）含义化学反应中吸收或放出的热量符号Q单位kJ·mol -1Q>0，反应吸收热量（E 反应物总能量 E 生成物总能量，为吸热 反应）与能量变化的关系Q<0，反应放出热量（E 反应物总能量 E 生成物总能

2、量，为放热 反应）2、常见的放热反应和吸热反应（1）常见的放热反应：所有的燃烧与缓慢氧化；酸碱中和反应（中和热 ）；金属与酸、水反应制氢气；大多数化合反应（特殊：C CO2=2CO是吸热反应）；铝热反应注：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 液态水时的反应热叫做中和热 .必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热 . 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) 中和热均为 57.3kJ·mol-1 ，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其反应热小于57.3 kJ ·mol-1 ； . 以生成 1 mol 水为

3、基准（2）常见的吸热反应： C 、 H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s) H2O(g)CO(g) H2(g) 。盐和碱的反应如Ba(OH)2· 8H2O 2NH4Cl BaCl2 2NH3 10H2O多数分解反应如KClO3、 KMnO4、 CaCO3的分解等。（但过氧化氢的分解是放热反应）水解，弱电解质的电离注： 反应条件与吸放热无关。（3）放热反应与吸热反应的比较类型放热反应吸热反应比较定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量成物具有的总能量与化学键变化的关系生成物分子成键时释放出的生成物分子成键时释

4、放出的总能量大于反应物分子断裂总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量时吸收的总能量注： = Q，中学阶段二者通用第二节化学能与电能（ 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：有 活泼性不同 的两个电极 “两极” ；电解质溶液 “ 一液” ； 自发的氧化还原反应 “一反应” ； 闭合回路“成回路”（ 4）电极名称及发生的反应： “离子不上岸，电子不下水”外电路：负极导线正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液， 盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。负极：较活泼的金属作负极， 负

5、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。正极：较不活泼的金属或非金属作正极， 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：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。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。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。“正正负负”据原电池中的反应类型

6、：“负氧化，正还原”负极：失电子，电子流出，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，电子流入，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：写出总反应方程式。把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。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，介质和水等参与反应。注意酸碱（ ii ）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。总结：“找剂产配电子配电荷配水”（ 7）原电池的应

7、用 ： 加快化学反应速率 ，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。 比较金属活动性强弱 。 设计原电池 。金属的防腐。总结：经典原电池的电极方程式（已附纸）2. 一次电池（ 1）常见一次电池：普通（酸性）锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池锌锰电池是最早使用的干电池。锌锰电池的电极分别是锌（负极）和碳棒（正极），内部填充的是糊状的 MnO2和 NH4Cl。电池的两极发生的反应是：+2+正极： 2NH4+2e2NH+MnO+HO 负极： Zn2eZn+2MnO3232总反应： Zn+2MnO+2NH4+Zn2+Mn2O3+2NH3 +H2O碱性锌锰电池。 用 KOH电解质溶液代替 NH4Cl 作电

8、解质时， 无论是电解质还是结构上都有较大变化，电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电极反应如下：-负极： Zn+2OH -2e =Zn(OH)2正极： 2MnO+HO+2e =MnO +2OH223总反应：Zn+2MnO+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3银锌电池纽扣电池。 该电池使用寿命较长， 广泛用于电子表和电子计算机。 其电极分别为 Ag2O和 Zn，电解质为 KOH溶液。其电极反应式为：高能电池锂电池。该电池是20 世纪 70 年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小，所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大，使用寿命长。如作心脏起搏器的锂碘电池的电极反应

9、式为：锌空电池锌空气电池是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料， 则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电阴极： Zn + 2OH ZnO + HO + 2e阳极： O+ 2HO + 4e 4OH222综合： 2Zn + O 2 + 2e 2ZnO（ 2）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb SO 24- 2e PbSO4正极（氧化铅）：PbO2 4H+ 2e PbSO4 2H2O充电：阴极：+2-2-PbSO 2H O 2e PbO 4H SO4阳极： PbSO 2e Pb SO 4

10、4224放电两式可以写成一个可逆反应：PbO 2 Pb 2H2SO42PbSO4 2H2O充电镍铬电池。优势是：放电时电压变化不大， 内阻小，对轻度的过充过放相对镍氢电池和锂电池来说容忍度较大。 （易造成污染）镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。-正极反应： 2e-负极反应： Cd+2OH Cd(OH)2+2e+NiO2+2H2O Ni(OH) 2+2OH总反应： Cd+NiO2+2H2O Cd(OH)2+Ni(OH) 23. 燃料电池氢气与氧气混合，总反应方程式：2H2 2 2H2O当电解质溶液呈酸性时：负极： 2H2 4e 4

11、H+正极： 2 4 e+4H+ 2HO当电解质溶液呈碱性时：负极：22正极：222H 4OH 4e 4H O2H O 4 e 4OH另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH（碱性）溶液作电极，又在两极上分别通甲烷（燃料）和氧气（氧化剂） 。电池总反应式为：CH4 2O 2KOH K2CO3 3H2O电极反应式为：2 8OH4322负极： CH 10OH 8e CO7H O正极： 4H O 2O 8e性质类别原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能将电能转变成化学能的应用电解原理在某些金属表（装置特点）的装置装置面镀上一侧层其他金属反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源，两级材料不同有电

12、源，两级材料可同有电源可不同形成条件活动性不同的两极两电极连接直流电源1 镀层金属接电源正极， 待镀电解质溶液两电极插入电解质溶液金属接负极； 2 电镀液必须含形成闭合回路形成闭合回路有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属阳极：与电源正极相连名称同电解，但有限制条件正极：较不活泼金属阴极：与电源负极相连阳极：必须是镀层金属（能导电非金属）阴极：镀件电极反应负极：氧化反应，金属阳极：氧化反应，溶液阳极：金属电极失去电子失去电子正极：还原反中的阴离子失去电子，阴极：电镀液中阳离子得到电应，溶液中的阳离子的或电极金属失电子子电子或者氧气得电子阴极：还原反应，溶液（吸氧腐蚀）中的阳离子得到电子电子流

13、向负极正极电源负极阴极同电解池电源正极阳极溶液中带电粒子阳离子向正极移动阳离子向阴极移动同电解池的移动阴离子向负极移动阴离子向阳极移动联系在两极上都发生氧化反应和还原反应注：析氢腐蚀腐蚀过程中不断有氢气放出条件：潮湿空气中形成的水膜, 酸性较强（水膜中溶解有CO2、 SO2、 H2S等气体）电极反应：负极: Fe 2e-= Fe2+-2正极 : 2H +2e =H总式： Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2 吸氧腐蚀反应过程吸收氧气条件：中性或弱酸性溶液电极反应：负极: 2Fe 4e - = 2Fe 2+正极 : O 2+4e- +2H 2O = 4OH-总式： 2Fe + O 2

14、+2H2O =2 Fe(OH) 2离子方程式：Fe2+ + 2OH - = Fe(OH) 2生成的 Fe(OH) 2 被空气中的O2 氧化，生成Fe(OH) 3 ， Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH) 3Fe(OH)3 脱去一部分水就生成Fe2O3?XH2O（铁锈主要成分）规律总结：金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀总结：化学电源四、化学反应的速率和限度1、化学反应的速

15、率（ 1）概念：化学反应速率通常用 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。计算公式： v(B) Ct单位： mol/(L ?s) 或 mol/(L ?min)B 为溶液或气体，若B 为固体或纯液体不计算速率。规律： 速率比方程式系数比化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的刻的瞬时速率。平均速率 ，而不是在某一时对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。（ 2）影响化学反应速率的因素：内因：由参加

16、反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。外因： 温度：升高温度，增大速率催化剂 ：一般加快反应速率（正催化剂）浓度 ：增加 C 反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）压强 ：增大压强，增大速率（影响对象：压强 只影响有气体参与的反应 的反应速率）其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。注： 恒压 充稀有气体等不影响反应的气体V -N -c - v恒容 充稀有气体等不影响反应的气体c 不变 - v 不变2、化学反应的限度化学平衡（ 1）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。注：可逆反应：在同一条件 下，同时 向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。前提 ：反应物和产物必须同时 存在于同一反应体系 中，而且在相同条件下， 正、逆反应都能自动进行。 “三同双向”动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。等 ：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于 0。即 v 正 v 逆 0。定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。注：标志是“反应混合物中各组分的浓度相同。对于