高中化学 第二章 化学反应与能量 归纳与整理(1) 新人教版必修2VIP专享VIP免费

第二章化学反应与能量教学资源1.反应热和键能的关系在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。实验证明，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互吸引；在形成新化学键时，由于原子间的相互吸引而放出能量。化学反应的反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。化学键是分子中相邻原子间的强烈的相互作用，这种相互作用具有一定的能量，这一能量就是键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。下面用乙烷裂解为乙烯和氢气为例，根据化学反应中化学键的改变和键能的变化来分析反应热和键能的关系。在乙烷分子中，原子间的结合力可归结为6个C—H键和1个C—C键：HH||H—C—C—H||HH在乙烯分子中，原子间的结合力可归结为4个C—H键和1个CC键：用心爱心专心1从键能数据估算反应热的具体方法和步骤如下：（1）写出反应的化学方程式，并突出反应物和生成物分子中的各个化学键。（2）归纳出化学键改变的情况。6C—H+C—C→4C—H+CC+H—H即：2C—H+C—C→CC+H—H（3）从键能的表中，查出有关的数据。E（C—H）=414.4kJ/molE（CC）=615.3kJ/molE（C—C）=347.4kJ/molE（H—H）=435.3kJ/mol（4）根据下列公式粗略地估计反应热（ΔH）。ΔH=∑E(反应物)-∑E（生成物）上式表明，反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。ΔH=〔2E（C—H）+E（C—C）〕-〔E(CC)+E(H—H)〕=（2×414.4+347.4）kJ/mol-(615.3+435.3)kJ/mol=125.6kJ/mol这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6kJ/mol。用心爱心专心2其他反应是吸热还是放热，数值是多少，可以用以上方法进行估计。2.原电池课文里所讲的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。为了避免发生这种现象，设计了如图2-4的原电池装置。在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流表，就可以观察到下面的现象：（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。（2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。（3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2+进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2+从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应Zn-2e-=Zn2+用心爱心专心3Cu2++2e-=Cu总反应式：Cu2++Zn=Cu++Zn2+一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO4溶液中的Zn2+离子过多，CuSO4溶液中的SO42-离子过多）而阻碍电子的转移。但有盐桥存在，允许溶液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。于是，锌和CuSO4的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。从分析铜-锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。组成半电池的导体叫电极，失去电子的电极为负极，得到电子的电极为正极。不参加电极反应的电极叫惰性电极，如铜电极。上述原电池的装置可用符号来表示：Zn|ZnSO4‖CuSO4|Cu负极盐桥正极每个半电池都由两类物质组成，一类是可作还原剂的物质，如锌和铜，称为还原型物质。另一类是可作氧化剂的物质，如ZnSO4和CuSO4，称为氧化型物质。相对应的氧化型物质和还原型物质组成氧化还原电对，常用如下符号表示：Zn2+/Zn,Cu2+/Cu。不同氧化态的同一元素的离子或单质等也可构成氧化还原电对如Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O4/OH-等。3.课外实践活动案...