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(046)§2化學反應(yīng)與能量【教學目標】掌握化學能與熱能、化學能與電能的關(guān)系;化學反應(yīng)速率與限度的概念及其意義。用探究實驗的方法解決化學反應(yīng)中化學反應(yīng)的速率和限度、能量的轉(zhuǎn)化等化學問題?!局R框架】1.整體建構(gòu):2.具體掌握:(1)化學能與熱能①化學反應(yīng)中能量變化的主要原因:化學鍵的斷裂和形成②化學反應(yīng)的一大特征:化學反應(yīng)的過程中總是伴隨著能量變化,通常表現(xiàn)為熱量變化③化學反應(yīng)吸收能量或放出能量的決定因素:反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小a.吸熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量b.放熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量④常見的放熱反應(yīng):A.所有燃燒反應(yīng);B.中和反應(yīng);C.大多數(shù)化合反應(yīng);D.活潑金屬跟水或酸反應(yīng);E.物質(zhì)的緩慢氧化⑤常見的吸熱反應(yīng):A.大多數(shù)分解反應(yīng);氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應(yīng)⑥中和熱:稀的強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(液態(tài))時所釋放的熱量。(2)化學能與電能①原電池:將_化學能轉(zhuǎn)化為_電能的裝置。②原電池形成條件:能發(fā)生氧化還原反應(yīng),活性不同的兩個電極,電解質(zhì)溶液,閉合回路。③電極名稱:簡略為:負氧正還負極:一般為活潑金屬,失電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng)。正極:一般為較不活潑金屬(或非金屬),電極周圍的陽離子得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng)。④化學電源:干電池(鋅錳干電池、堿性鋅錳電池)、充電電池(鉛蓄電池、鎳鎘電池等)、燃料電池(氫氧燃料電池、甲烷燃料電池等)(3)化學反應(yīng)速率I、用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。計算公式為V=△C/△t時間:(如每秒、每分、每小時)反應(yīng)速率的單位:mol/(L?s)mol/(L?min)mol/(L?h)II、應(yīng)注意:①現(xiàn)表示的化學反應(yīng)速率是平均速率,同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率數(shù)值可能不同,必須注明物質(zhì)。②起始濃度比不一定等于計量數(shù)比,但是轉(zhuǎn)化濃度比一定等于計量數(shù)比。③同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比即等于方程式中的系數(shù)比。例:2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:4④當起始濃度比等于計量數(shù)比投入進行充分反應(yīng)后,各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等。III、影響化學反應(yīng)速率的重要外界因素:濃度、溫度、催化劑,還有壓強(對有氣體物質(zhì)的反應(yīng))、光波、電磁波、超聲波、溶劑、固體的表面積等。①通常濃度越大(氣體或溶液),反應(yīng)速率越快;②溫度越高,反應(yīng)速率越快;③壓強越大,反應(yīng)速率越快(對有氣體物質(zhì)的反應(yīng),為什么?);④催化劑能改變化學反應(yīng)速率。(4)化學反應(yīng)的限度①反應(yīng)限度:當一個可逆反應(yīng)進行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)物和生成物的濃度不在改變,達到表面上靜止的一種“化學平衡狀態(tài)”,這就是這個反應(yīng)所能達到的限度。②化學平衡狀態(tài):對于可逆反應(yīng),在一定條件下進行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)。反應(yīng)開始:υ(正)>υ(逆)反應(yīng)過程中:反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度增大;υ(正)漸減,υ(逆)漸增;平衡時:υ(正)=υ(逆);各組分的濃度不再發(fā)生變化③化學平衡的特征:動:動態(tài)平衡υ≠0等:υ(正)=υ(逆)定:各組分的濃度不再發(fā)生變化變:如果外界條件改變,使υ(正)≠υ(逆)則原有的化學平衡狀態(tài)就被破壞。④意義:化學平衡必須是可逆反應(yīng)在一定條件下建立的,不同的條件將建立不同的化學平衡狀態(tài);通過反應(yīng)條件的控制,可以改變或穩(wěn)定反應(yīng)速率,可以使可逆反應(yīng)朝著有利于人們需要的方向進行,這對于化學反應(yīng)的利用和控制具有重要意義。同時,在具體工業(yè)生產(chǎn)中,既要考慮反應(yīng)的速率也要考慮反應(yīng)所能達到的限度。如工業(yè)合成氨時,就要通過控制反應(yīng)器的溫度和壓強,使反應(yīng)既快又能達到較大的限度。[思考]:如何判斷一個可逆反應(yīng)在一定條件下達到平衡狀態(tài)?【自主檢測】1.完成P56—P57復(fù)習題2.已知為放熱反應(yīng),下列有關(guān)說法中正確的是()A.O2的能量一定高于SO2的能量B.2molSO2和1molO2的總能量一定高于2molSO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生3.下列各個裝置中能組成原電池的是()A.B.C.D.4.可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是(碘蒸氣是紫色)A.H2、I2、HI的濃度保持不變B.H2、I2、HI的濃度相等C.混合氣體的密度保持不變D
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