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高二化学知识点总结第一单元化学反应与能量一反应热 焓变 1定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量都属于反应热，又称为焓变（H），单位kJ/mol。化学反应中为什么会伴随能量变化？（微观解释）旧键的断裂：吸收能量 新键的形成：放出能量总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。吸热：前者>后者放热：前者<后者2放热反应：放出热量的化学反应。(放热>吸热）H<0吸热反应：吸收热量的化学反应。(吸热>放热) H>0小结（1）化学反应的本质：原子的分离与结合的过程（2）反应物分子中原子解离-吸热。 生成物新分子的形成-放热。二热化学方程式1.定义：可表示参加反应物质的量和反应热的关系的方程式，叫做热化学方程式。2.写法：1)要注明反应的温度、压强（298K,101kPa时不写；2)要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l、g表示固体、液体、气体。3) H的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时， H也要加倍。当反应逆向进行时， 其H与正反应的数值相等，符号相反。三 燃烧热1、 定义：引入 H2(g)+½O2(g)=H2O(g) H=-285.8kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6kJ/mol H2(g)+ ½O2(g)=H2O(l) H=-241.8kJ/mol 哪一个是H2的燃烧热？分析（1）可燃物1mol；（2）生成稳定化合物 H2O(g)=H2O(l) H=-44.01kJ/mol CCOCO22、 注意（1） 特殊条件下的反应热（2） 放热 H<0（3） 以1mol可燃物为标准配平，其余可出现分数（4） 物质在O2中燃烧3、 应用第二单元化学反应速率和化学平衡一 化学反应速率及其影响因素高考考查热点1、化学反应速率的表示方法2、依据化学反应方程式计算化学反应速率， 比较化学反应速率的大小3、化学反应速率影响因素的实验探究4、结合图像考察化学平衡建立的过程5、化学平衡状态的分析、判断及比较6、应用化学平衡常数进行有关计算7、外界条件对化学平衡的影响以及 化学平衡移动中相关量的变化分析8、以图像题综合考察化学反应速率与 化学平衡移动的关系9、结合工农业生产、环保等社会热点 问题考查化学平衡理论的应用10、利用焓变、熵变判断化学反应进行 的方向二 化学平衡与化学反应进行的方向化学平衡常数：1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA+ n B p C + q D。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为： k=在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数2、化学平衡常数的意义（1）、平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变，只随温度的改变而改变。 即，K=f （T）。平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。K很大，反应进行的程度很大，转化率大K的意义K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。K 很小，反应进行的程度小，转化率小勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。（记住，仅仅是减弱而不是彻底的减小）勒夏特列原理对于所有的动态平衡都适用酸碱中和滴定.等效平衡及其分类：1.等效平衡原理：在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。2.等效平衡规律： 等效平衡的广泛定义：只因投料情况的不同，达到平衡后，各组分的物质的量（或能转化为物质的量）分数相等的平衡状态，互为等效平衡状态。 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等量即为等效平衡 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡在定温，定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数，换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效. 简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡化学反应进行方向的判据1能量判据：自发过程趋向于最低能量状态的倾向放热过程常常是容易进行的。2熵判据：自发过程趋向最大混乱度的倾向。若干熵增的过程是自发的。¡ H TS< 0 自发进行¡ H TS= 0 平衡状态¡ H TS> 0 非自发进行理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。4、由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（G）将更适合于所有的过程。5、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会期发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。6、若一个变化的正向能自发进行，则逆向是非自发反应。7、反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的，但在1273K时，这一反应就是自发的反应。规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等。2、吸热的自发过程是熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。第三单元 水溶液中的离子平衡考试大纲的要求（1）了解电解质的概念（2）根据电解质在水溶液中的电离与电解质溶液的导电性，理解强电解质和弱电解的概念，并能正确书写电离方程式（3）理解弱电解质在水溶液中的电离平衡（4）了解水的电离及离子积常数（5）认识溶液的酸碱性、溶液中c(H+)和c(OH)、pH三者之间的关系，并能进行简单计算（6）了解酸碱中和滴定的原理（7）了解溶液pH的调控在生活、生产和科学研究中重要作用（8）理解盐类水解的原理，掌握影响盐类水解程度的主要因素和盐类水解的应用（9）在理解离子反应本质的基础上，能从离子角度分析电解质在水溶液中的反应（10）了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质高考考查热点1、强、弱电解质的判断与比较2、外界条件对弱电解质电离平衡的影响3、结合图像考查电离平衡以及溶液 导电性的变化 4、水的电离平衡的影响因素以及 离子积常数的应用5、c（H+）、c（OH-）、pH和溶液中 酸碱性的关系及其计算6、盐类水解方程式的书写及判断7、水解平衡的影响因素及盐溶液 酸碱性的判断和比较8、溶液中离子浓度大小比较9、盐类水解在化工生产、日常生活中的应用10、结合图像考查溶解平衡的建立、 溶度积常数在生产、科研、环保中的应用11、根据物质的浓溶度积常数判断沉淀 的溶解及转化水的电离和溶液的酸碱性 盐类水解第四单元 电化学基础原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等）问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠（2）锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。（3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉） （4）Zn/ZnSO4/Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂） （5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池：硫酸铜硫酸铜硫s酸铜硫酸铜此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么？可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。原电池的工作原理：正极反应：得到电子 （还原反应）负极反应：失去电子 （氧化反应）总反应：正极反应+负极反应想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式： 负极反应式为：2CO+2CO32-4e-=4CO2正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO32-电池总反应式：2CO+O2=2CO2原电池中的几个判断1.正极负极的判断：正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断电流方向：正负 电子流向：负正电解质溶液中离子运动方向的判断阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动一、化学电池的种类化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置。化学电池的主要部分是电解质溶液，和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。化学电池放电到一定程度，电能减弱，有的经充电复原又可使用，这样的电池叫蓄电池，如铅蓄电池、银锌电池等；有的不能充电复原，称为原电池，如干电池、燃料电池等。下面介绍化学电池的种类：1干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂)，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。电极反应为：负极 Zn2 e-Zn2+ 正极 22 e-2NH3H2 H22MnO2Mn2O3H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+4NH3Zn(NH3)42+ 干电池的总反应式：Zn2NH4Cl2MnO2Zn(NH3)2Cl2Mn2O3H2O或 2Zn4NH4Cl2MnO2Zn(NH3)2Cl2ZnCl2Mn2O3H2O正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压1.5 V1.6 V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小，性能好的碱性锌锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。2铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，用含锑5%8%的铅锑合金铸成格板，在正极格板上附着一层PbO2，负极格板上附着海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液(密度为1.251.28 g / cm3)中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。放电的电极反应为：负极：Pb2e- PbSO4正极：PbO24H+2e- PbSO42H2O铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V，当电压下降到1.85 V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达1.18 g / cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为： 阳极：PbSO42H2O2e- PbO24H+ 阴极：PbSO42e- Pb 放电 充电 当密度增加至1.28 g / cm3时，应停止充电。这种电池性能良好，价格低廉，缺点是比较笨重。蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。3银锌蓄电池银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。目前，有一种类似干电池的充电电池，它实际是一种银锌蓄电池，电解液为KOH溶液。常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。负极：Zn2OH-2e- Zn(OH)2正极：Ag2OH2O2e- 2Ag2OH- 银锌电池跟铅蓄电池一样，在使用(放电)一段时间后就要充电，充电过程表示如下：阳极：2Ag2OH-2e- Ag2OH2O 阴极：Zn(OH)22e- Zn2OH- 放电 充电 总反应式：ZnAg2OH2O Zn(OH)22Ag一粒钮扣电池的电压达1.59 V，安装在电子表里可使用两年之久。4燃料电池：燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池，所以燃料电池也是化学电源。它与其它电池不同，它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内，而是在工作时，不断地从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。因此，燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体；从正极连续通入氧气或空气。电解液可以用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等)把两个电极隔开。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的特点是能量利用率高，设备轻便，减轻污染，能量转换率可达70%以上。当前广泛应用于空间技术的一种典型燃料电池就是氢氧燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂，如铂电极、活性炭电极等，具有很强的催化活性。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。电极反应式为：负极 H22H 2H2OH-2 e-2H2O 正极 22H2O4 e-4OH-电池总反应式为：2H222H2O另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：负极：CH410OH8e- 7H2O；正极：4H2O2O28e- 8OH-。电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO33H2O目前已研制成功的铝空气燃料电池，它的优点是：体积小、能量大、使用方便、不污染环境、耗能少。这种电池可代替汽油作为汽车的动力，还能用于收音机、照明电源、野营炊具、野外作业工具等。5锂电池：锂电池是金属锂作负极，石墨作正极，无机溶剂亚硫酰氯(SO2Cl2)在炭极上发生还原反应。电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4)溶解于亚硫酰氯中组成。它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应，生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。8Li3SO2Cl26LiClLi2SO32S锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长，能在216.3344.1K温度范围内工作，使用寿命大大延长。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起博器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。微型电池：常用于心脏起搏器和火箭的一种微型电池是锂电池。这种电池容量大，电压稳定，能在-56.771.1温度范围内正常工作。6海水电池1991年，我国首创以铝空气海水电池为能源的新型电池，用作海水标志灯已研制成功。 该电池以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其能量比干电池高2050倍。负极材料是铝，正极材料可以用石墨。电极反应式为：负极反应：Al3 e-Al3+， 正极反应：2H2OO24 e-4OH-。电池总反应式为：4Al3O26H2O4Al(OH)37溴锌蓄电池国外新近研制的的基本构造是用碳棒作两极，溴化锌溶液作电解液。电极反应式为：负极反应：Zn2e-Zn2+ 正极反应：Br22e-2Br-电池总反应式为：ZnBr2ZnBr2电解原理讲：首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。 金属电解质导电粒子导电状态温度影响导电实质电子定向移动过渡：电解质导电的实质是什么呢？一起看实验。实验：现象一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。讲：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。1电极阳极与电源正极相连阴极与电源负极相连隋性电极只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2+2Cl- H2O H+OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。2电极反应( 阳氧阴还 )阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2+2e-=Cu(还原)总电极方程式：_放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。3电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。讲：所以电解质导电的实质便是电解电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。一、金属腐蚀的本质: M xe- = Mx+二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别化学腐蚀 电化学腐蚀 共同点 M xe- = Mx+ M xe- = Mx+ 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子(2)反应中不伴随电流的产生 反应中伴随电流的产生(3)金属被氧化 活泼金属被氧化三、电化学腐蚀 (以钢铁为例) 1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: Fe 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H2 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) 负极: 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH- 总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3四、金属的防护1 影响金属腐蚀快慢的因素 本性：（1）金属的活动性（2）纯度（3）氧化膜 介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）2 金属的防护（1） 改变金属的内部结构（钢不锈钢，在钢中加入镍和铬）（2） 覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）（3） 电化学保护 外加电流阴极保护法 牺牲阳极阴极保护法