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化学反应与热能（预习）

一.吸热反应与放热反应

1.现象描述：

陆海空：描述固体溶液气体的现象

氨气现象:有刺激性气味

2.常见反应

常见的放热反应：金属与酸或水的反应；燃烧反应；大多数化合反应；中和反应

常见的吸热反应：大多数分解反应；氢氧化钡晶体与氯化铵的反应；盐酸与碳酸氢钠的反应

二.以化学键和总能量的角度分析化学反应的能量变化

1.本质：旧化学键断裂（吸热)和新化学键生成（放热）

2.特征：遵守质量守恒和能量守恒

*未知设x

*过渡态能量最高最不稳定

三.原电池 ---化学能直接转化为电能

1.定义：利用氧化还原反应，将化学能转换为电能的装置

2.电极名称

1）负极：电子流出，发生氧化反应（化合价升高）的电极

*铜棒只导电不反应

3.构成条件：理论上， 自发的氧化还原反应均可构成原电池

4.具体条件：

1）具有活动性不同的两个电极

2）溶液均插入电解质溶液中

3）两电极用导线相连，形成闭合回路

（正正负负：正离子向正极移动，负离子向负极移动）

*电子流：经过导线流向正极

*电流：由正极流向负极

四.化学电池

1.概念：化学电池是根据原电池原理，将化学能转化为电能的装置

2.分类

1）一次电池：放电后不能再充电使其复原的电池。

2）二次电池：又称 充电电池或蓄电池，可重复多次使用。

3）燃料电池：利用燃料和氧化剂之间氧化还原反应，能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换为电能的化学电池，如氢氧燃料电池，甲醇燃料电池

2.一次电池--锌锰干电池

*石墨棒只导电不反应

*早期锌锰干电池不稳定（放电过程中产生气体）

*气体是电的不良导体

1）干电池是锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围在石墨周围填充氯化铵，氯化锌和淀粉糊做电解质，还有氧化锰和炭黑

2）将普通锌锰电池中的电解质氯化铵换成氢氧化钾就变成了碱性锌锰电池（电流较稳定）

3）干电池属于一次性电池，放电后不再充电

3.二次电池--铅酸蓄电池

在充电时可以逆向进行，使生成物恢复原状，如此充，放电可循环进行。铅蓄电池是最常见的二次电池。

*付钱（负铅 ）

*负极减电子正极加电子

*总方程式为两方程式相加

放电过程:

正极负极质量逐渐增加，电解液（硫酸）浓度逐渐降低

4.燃料电池--氢氧燃料电池

燃料电池是一种将燃料（氢气，甲烷，乙醇）和氧化剂（氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁安全高效等特点

方程式技巧

*写出确定的反应物生成物

*调平电荷

*看氢补水

化学反应的速率

一.化学反应速率的含义与表示方法

1.定义：化学反应速率是用来衡量化学反应程度进行快慢程度的物理量

2.表示方法：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

3.计算公式与单位

4.固体纯液体的浓度视为定值（在一定温度下），不因其质量或物质的量增减而变化，所以不能用固体和纯液体的浓度变化来表示反应速率。(水溶液中的水)

二.化学反应速率的换算和比较

1.对同一个反应来说，用不同物质来表示该反应的速率时，其数值可能不同，但表达的意义是相同的。因此，在表示化学反应的速率时，必须指明使用反应体系中的哪种物质作为标准。

2.在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比

三.反应速率影响因素

*氯化铁为催化剂（等量）

*在锌与盐酸的反应中加入两滴氯化铜，氢气生成速率明显加快原因：构成锌铜原电池。

*压强对反应速率的影响

有气体参加的反应：改变压强对反应速率的影响实际是改变体积，使反应物的浓度改变。

1）压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。

2）充入非反应气体（无关气体）

a.恒温恒容时：充入无关气体-压强增大，但各物质浓度不变-化学速率不变

b.恒温恒压时（通过改变容器体积来维持恒定压强）：充入无关气体-压强不变，体积增大-各物质浓度减小-反应速率变慢

化学反应的限度

一.可逆反应

1.在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。

2.特征：双向性

双同性

共存性

*氢气和碘蒸汽反应需要持续加热，是可逆反应。

*可逆反应不能进行到底，存在一定的化学反应限度。

二.化学平衡状态

如果外界条件不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态。

三。化学平衡状态的判断

1）定义法：正逆反应速率相等

2）变量不变，即达平衡

原电池电极反应式的书写

一.*化合价变化决定得失电子

*酸性：二氧化碳

碱性：碳酸根

*质子交换膜：允许氢离子通过的膜 （用氢离子调平电荷）

二.非水溶液电解质

三.锂离子电池：

c只导电不反应

可看作锂单质，不是化合物

正极=总-负极=总+（负极逆反应）

有机化合物

一.烃

1.仅含碳氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃类。

2.分类方式1：根据碳原子成键方式的不同。

*饱和烃：全部c-c单键

分类方式二：根据碳骨架的不同，可以将烃分为链状烃和环状烃

芳香烃：至少含一个苯的烃？

苯的同系物：其分子式与苯相差CH2整数倍，且必须有苯的结构。

二.甲烷（不是平面型）

1.甲烷分子中的碳原子以最外层的四个电子与四个氢原子的电子形成4个C-H共价键。

*碳原子比氢原子大

2.甲烷的性质

1）物理性质：甲烷是一种无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。

2）化学性质：

通常状况下，甲烷性质比较稳定，与强酸强碱强氧化剂都不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生反应。

a.氧化反应

甲烷在空气中燃烧的化学方程式CH₄+2O₂=点燃=CO₂+2H₂O

现象：安静的燃烧，火焰呈淡蓝色。

3.甲烷与氯气的取代反应（光照卤代）

实验结论：（取代反应：有进有出，产物混合）

CH4+Cl2=光照=CH3Cl（一氯甲烷常温常压，标况气体）+HCl

CH3Cl+Cl2=光照=CH2Cl2（液体）+HCl

CH2Cl2+Cl2=光照=CHCl3（液体）+HCl

CHCl3+Cl2=光照=CCl4（液体）+HCl

CHCl3 氯仿

CCl4 萃取剂

三.烷烃的物理性质

1.逐渐升高

*在常温常压下，甲烷到丁烷都是气态

*是烃则轻

2.逐渐增大

3.难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂

四.烷烃的化学性质

1.通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。

2.烷烃（链状烷烃）完全燃烧的通式为

3.在光照条件下，烷烃与Cl2，Br2等卤素单质的气体发生取代反应，生成多种卤代产物（连锁反应）和相应的卤化氢气体。

烷烃与卤素单质发生一卤代反应的通式

CnH2n+2+X2=光照=CnH2n+1X+HX