一、化學(xué)反應(yīng)及能量變化

　　1、化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)、特征和規(guī)律

　　實質(zhì)：反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成

　　特征：既有新物質(zhì)生成又有能量的變化

　　遵循的規(guī)律：質(zhì)量守恒和能量守恒

　　2、化學(xué)反應(yīng)過程中的能量形式：常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來

　　二、反應(yīng)熱與焓變

　　1、反應(yīng)熱定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時，所吸收或放出的熱量成為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。

　　2、焓變定義：在恒溫、恒壓條件下的反應(yīng)熱叫反應(yīng)的焓變，符號是△H，單位常用KJ/mol。

　　3、產(chǎn)生原因：化學(xué)鍵斷裂—吸熱化學(xué)鍵形成—放熱

　　4、計算方法：△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量

　　=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和

　　5、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

　　化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化。據(jù)此，可將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸

　　熱反應(yīng)。

　　(2)反應(yīng)是否需要加熱，只是引發(fā)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放

　　熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng)，也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱，在常溫時就可以進行。

　　中和熱

　　(1)定義：稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱

　　三、化學(xué)電池：

　　化學(xué)電池，是一種能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，它通過化學(xué)反應(yīng)，消耗某種化學(xué)物質(zhì)，輸出電能。它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。

　　不同種類的電池：

　　(一)一次電池

　　一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度，就不能使用了。一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動，也叫干電池。常用的有普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳電池、鋅汞電池、鎂錳干電池等。

　　常見的一次電池：

　　(1)普通鋅錳干電池

　　的周圍是細密的石墨和去極化劑MnO2的混合物，在混合物周圍再裝入以NH4Cl溶液浸潤ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物(制成糊狀物)。為了避免水的蒸發(fā)，干電池用蠟封好。干電池在使用時的電極反應(yīng)為

　　—負極：Zn—2e=Zn2+

　　—正極：2NH4++2e+2MnO2=2NH3+Mn2O3+H2O

　　總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2++H2O

　　(2)堿性鋅錳干電池

　　——負極：Zn+2OH—2e=Zn(OH)2

　　——正極：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH

　　總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

　　(3)銀一鋅電池

　　電子手表、液晶顯示的計算器或一個小型的助聽器等所需電流是微安或毫安級的，它們所用的電池體積很小，有“紐扣”電池之稱。它們的電極材料是Ag2O和Zn，所以叫銀一鋅電池。電極反應(yīng)和電池反應(yīng)是：

　　-—負極：Zn+2OH—2e=Zn(OH)2

　　—-正極：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH

　　總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

　　利用上述化學(xué)反應(yīng)也可以制作大電流的電池，它具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點。這類電池已用于宇航、火箭、潛艇等方面。

　　(4)鋰-二氧化錳非水電解質(zhì)電池

　　以鋰為負極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰一二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬及為負極，電解活性MnO2作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機溶劑作為電解質(zhì)溶液，以聚丙烯為隔膜，電極反應(yīng)為：

　　-+負極反應(yīng)：Li—e=Li

　　+-正極反應(yīng)：MnO2+Li+e=LiMnO2

　　總反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2

　　該種電池的電動勢為2.69V，重量輕、體積小、電壓高、比能量大，充電1000次后仍能維持其能力的90%，貯存性能好，已廣泛用于電子計算機、手機、無線電設(shè)備等。

　　(5)鋁-空氣-海水電池

　　1991年，我國首例以鋁——空氣——海水為材料組成的新型電池用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。

　　工作原理：

　　3+-負極：4Al—12e==4Al

　　--正極：3O2+6H2O+12e==12OH

　　總反應(yīng)：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3

　　特點：這種海水電池的能量比“干電池”高20—50倍。