2、原电池原理

（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

（4）电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

电极反应式：较活泼金属－ne^－＝金属阳离子

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

电极反应式：溶液中阳离子＋ne^－＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO₂）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H₂的放出。

（6）原电池电极反应的书写方法：

（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：

①写出总反应方程式。　 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。

（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

1、化学能转化为电能的方式：

3、能源的分类：

[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。

点拔：这种说法不对。如C＋O₂＝CO₂的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。

第二节 化学能与电能

2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应（特殊：C＋CO₂2CO是吸热反应）。

常见的吸热反应：①以C、H₂、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)₂·8H₂O＋NH₄Cl＝BaCl₂＋2NH₃↑＋10H₂O

③大多数分解反应如KClO₃、KMnO₄、CaCO₃的分解等。

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。

2.电子式：

用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点：（1）电荷：用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。（2）[　 ]（方括号）：离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。

第二章　 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

四、化学键

化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。

1.离子键与共价键的比较

离子化合物：由离子键构成的化合物叫做离子化合物。（一定有离子键，可能有共价键）

共价化合物：原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。（只有共价键）

极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。

共价键

非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。

2.同周期元素性质递变规律

第三周期元素	11Na	12Mg	13Al	14Si	15P	16S	17Cl	18Ar
(1)电子排布	电子层数相同，最外层电子数依次增加
(2)原子半径	原子半径依次减小	—
(3)主要化合价	＋1	＋2	＋3	＋4 －4	＋5 －3	＋6 －2	＋7 －1	—
(4)金属性、非金属性	金属性减弱，非金属性增加	—
(5)单质与水或酸置换难易	冷水 剧烈	热水与 酸快	与酸反 应慢	——	—
(6)氢化物的化学式	——	SiH4	PH3	H2S	HCl	—
(7)与H2化合的难易	——	由难到易	—
(8)氢化物的稳定性	——	稳定性增强	—
(9)最高价氧化物的化学式	Na2O	MgO	Al2O3	SiO2	P2O5	SO3	Cl2O7	—
最高价氧化物对应水化物	(10)化学式	NaOH	Mg(OH)2	Al(OH)3	H2SiO3	H3PO4	H2SO4	HClO4	—
(11)酸碱性	强碱	中强碱	两性氢 氧化物	弱酸	中强 酸	强酸	很强 的酸	—
(12)变化规律	碱性减弱，酸性增强	—

第ⅠA族碱金属元素：Li　 Na　 K　 Rb　 Cs　 Fr　　 （Fr是金属性最强的元素，位于周期表左下方）

第ⅦA族卤族元素：F　 Cl　 Br　 I　 At　　　 （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法：

（1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO₄＝FeSO₄＋Cu。

（2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr＋Cl₂＝2NaCl＋Br₂。

（Ⅰ）同周期比较：

（Ⅱ）同主族比较：

（Ⅲ）

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：（1）先比较电子层数，电子层数多的半径大。

（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。

三、元素周期律

1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2．“18电子”的微粒

注：其它诸如C₂H₆、N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺等亦为18电子的微粒。

周期表中特殊位置的元素

①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge。

②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。

③族序数等于周期数3倍的元素：O。

④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。

⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。

⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。

⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。

⑧除H外，原子半径最小的元素：F。

⑨短周期中离子半径最大的元素：P。

常见元素及其化合物的特性

①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。

②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。

③地壳中含量最多的元素、气态氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。

④最轻的单质的元素：H ；最轻的金属单质的元素：Li 。

⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br ；金属元素：Hg 。

⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al、Zn。

⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。

⑧元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。

⑨元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。

⑩常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。