化学反应与能量变化复习课件.ppt

1、1、化学反应的速率、化学反应的速率（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)()c Bt()n BVt 单位：单位：mol/(Ls)或或mol/(Lmin)B为溶液或气体，若为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。为固体或纯液体不计算速率。以上所表示的是以上所表示的是平均速率平均速率，而不，而不是是瞬时速率瞬时速率。注意注意：1、在同一反应体系中用不同的物在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示的，但是这些数值都表示 反应速反应速率。因此

2、化学反应速率的表示必须说明用率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。哪种物质来做标准。2、用同一反应体系中用同一反应体系中不同物质不同物质表示表示同同一速率一速率时，其时，其数值比数值比一定一定 化学方程式化学方程式中相应的中相应的化学计量数之比化学计量数之比。同一个同一个等于等于 比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物重要规律：（重要规律：（i）速率比方程式系数比）速率比方程式系数比 （ii）变化量比方程式系数比）变化量比方程式系数比（2）影响化学反应速率的因素：）影响化学反应速率的因素：其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗其它因素：如光（射线）、固体的

3、表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。会改变化学反应速率。内因：内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的外因：外因：温度温度：升高温度，增大速率：升高温度，增大速率催化剂催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）：一般加快反应速率（正催化剂）浓度浓度：增加：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）气体才有浓度可言）压强压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）在一定条件下，当一个在一定条件下，当一个可逆可逆反应进行到反应进行到正

4、向反正向反应速率与逆向反应速率应速率与逆向反应速率相等时，相等时，反应物和生成物的浓反应物和生成物的浓度度不再改变不再改变，达到表面上静止的一种，达到表面上静止的一种“平衡状态平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。2、化学反应的限度、化学反应的限度化学平衡化学平衡在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应而由生成物向反应物进

5、行的反应叫做逆反应。（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。“逆逆”：化学平衡只存在于可逆反应中；：化学平衡只存在于可逆反应中；“动动”：化学平衡是一个动态平衡；：化学平衡是一个动态平衡；“等等”：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0 0；“定定”：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变；：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变；“变变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）（3 3）判

6、断化学平衡状态的标志：）判断化学平衡状态的标志：VA（正方向）VA（逆方向）nA（消耗）nA（生成）（不同方向同一物质比较）各组分浓度保持不变或百分含量不变反应速率反应时间v正v逆正逆 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化化学反应的过程中伴随着化学反应的过程中伴随着能量能量变化变化,通常表现为通常表现为热量热量的变化的变化一、热量变化一、热量变化放热反应放热反应吸热反应吸热反应“释放释放”能量：能量：本身所具有的能量：本身所具有的能量：反应物反应物 生成物生成物“贮存贮存”能量：能量：本身所具有的能量：本身所具有的能量：反应物反应物 生成物生成物断开反应物中的化学键要断开反应物中的化学键要

7、吸收吸收能量，而形成生成物中的化学键要能量，而形成生成物中的化学键要放放出出能量。能量。化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放热反应放热反应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸热反应吸热反应贮能贮能释能释能化学反应中的能量变化示意图化学反应中的能量变化示意图 化学反应的过程化学反应的过程,可以看成是能量的可以看成是能量的“贮存贮存”或或“释放释放”的过程的过程反应物分子反应物分子断键断键时时吸收吸收的能量的能量反应物分子反应物分子断键断键

8、时时吸收吸收的能量的能量生成物分子生成物分子成键成键时时释放释放的能量的能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应3.常见常见的放的放(吸吸)热反应热反应1.金属与酸生成氢气的反应金属与酸生成氢气的反应2.所有的燃烧反应所有的燃烧反应3.酸碱中和反应酸碱中和反应4.大多数化合反应大多数化合反应5.生石灰的溶解生石灰的溶解放热反应放热反应吸热反应吸热反应1.氢氧化钙、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应氢氧化钙、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应2.C(s)+CO2(g)=2CO(g)3.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)4.大多数分解反应大多数分解反应 高温高温四、热化学反应方程式四、热化学反应方程式1、表

9、示化学反应放出或吸收的热量、表示化学反应放出或吸收的热量2、使用热化学方程式注意的几点：、使用热化学方程式注意的几点：要标明各物质的聚集状态：要标明各物质的聚集状态：S(固固)、l(液液)、g(气气)(如如C要说明晶体类型要说明晶体类型)一定条件下，一定条件下，H0表示吸热表示吸热单位：单位：KJmol-1化学方程式中各物质的化学计量数不表示分子化学方程式中各物质的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，可用整数或分数表示个数，只表示物质的量，可用整数或分数表示2、原电池原理、原电池原理（1）电极为导体且活泼性不同；）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）；）两个电

10、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。）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。（1）概念：把）概念：把化学能化学能直接转化为直接转化为电能电能的装置的装置叫做原电池。叫做原电池。（2）原电池的工作原理：）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：）构成原电池的条件：负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电

11、子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向正极：正极：较不活泼的金属或石墨较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生作正极，正极发生还原还原反应，反应，电极反应式：电极反应式：溶液中阳离子溶液中阳离子ne单质单质正极的现象：正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。一般有气体放出或正极质量增加。负极：负极：较活泼的金属较活泼的金属作负极，负极发生作负极，负极发生氧化氧化反应，反应，电极反应式：电极反应式：较活泼金属较活泼金属ne金属阳离子金属阳离子负极现象负极现象：负极溶解，负极质量减少。负极溶解

12、，负极质量减少。三三.电解原理及电解池电解原理及电解池3.电极名称和电极反应电极名称和电极反应与电源负极相连的电极叫与电源负极相连的电极叫阴极阴极，阴极上发生还原反应阴极上发生还原反应。与电源正极相连的电极叫与电源正极相连的电极叫阳极阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上发生氧化反应。构成电解池有什么条件？电解池有什么条件？构成条件构成条件:（1）与外加电源相连的两个电极）与外加电源相连的两个电极 （2）有电解质溶液）有电解质溶液 （3）形成闭合回路）形成闭合回路1.电解电解:使使电流电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程氧化还原反应的过程.2.电解

13、池电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置，借助于电流引起氧化还原反应的装置，即把即把 电能电能转化为转化为化学能化学能的装置叫的装置叫电解池电解池或或电解槽电解槽阴极阴极:与电源负极相连，与电源负极相连，电子流入，发生电子流入，发生还原还原反应反应阳极阳极:与电源正极相连，与电源正极相连，电子流出，发生电子流出，发生氧化氧化反应反应4.电极的判断电极的判断eeCC阴极阴极阳极阳极电解质溶液电解质溶液5.电子、离子的流向电子、离子的流向电子电子从从阳极阳极通过电源流向通过电源流向阴极阴极阳离子阳离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阴极阴极阴离子阴离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阳极

14、阳极8.原电池和电解池的比较原电池和电解池的比较:装置装置原电池原电池电解池电解池能量转化能量转化电极名称电极名称电极反应电极反应电子、离电子、离子流动方子流动方向向化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能正极、负极正极、负极阴极、阳极阴极、阳极负极负极：本身失电子，：本身失电子，发生氧化反应发生氧化反应正极正极：溶液中阳离：溶液中阳离子子(或或O2)得电子得电子,发发生还原反应。生还原反应。阴极阴极：溶液中阳离子得电子，：溶液中阳离子得电子，发生还原反应。发生还原反应。阳极阳极：惰性电极：惰性电极：溶液中溶液中阴离子失电子发生氧化反应阴离子失电子发生氧化反应;活性电极

15、：活性电极：电极本身失电电极本身失电子，发生氧化反应。子，发生氧化反应。电子由负极流出经电子由负极流出经外电路流入正极外电路流入正极电子由电源负极流出电子由电源负极流出阴阴极，阳离子得电子；极，阳离子得电子；阳极阳极(阴离子阴离子)失电子经导线流向失电子经导线流向电源正极。电源正极。练习下图各装置中，溶液均为稀硫酸，不能构成原电池的是（）把把A、B、C、D四块金属泡在稀四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若以组成各种原电池。若A、B相连时，相连时，A为负极；为负极；C、D相连，相连，D上有气泡逸出；上有气泡逸出；A、C相连时相连时A极减轻；极减轻；B、D相连，相连，B为正极。为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（）A.ACDB B.ACBD C.BDCA D.ABCD