化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成。在旧键断裂和新键形成的过程中会伴有能量的释放和吸收。对于化学反应，我们一般关心其反应速率和限度。本章内容要求比较简单，在化学选修4有详细讲解，为高考重点和难点。
考纲要求
（1）了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
（2）了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
（3）了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
（4）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
（5）了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
（6）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
（7）了解化学反应的可逆性。
第一节化学能与热能
1、化学反应与能量变化
化学反应的本质是旧化学断裂，新化学键形成。在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因是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、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+CO2加热条件2CO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）加热条件CO（g）+H2（g）。②铵盐和碱的反应如Ba（OH）28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O。③大多数分解反应如ClO3、MnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分类
能源的分类
第二节化学能与电能
1、化学能转化为电能的方式
化学能转化为电能
2、原电池原理
（1）原电池概念
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
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。
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。
（5）原电池正负极的判断
①依据原电池两极的材料：
较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极；
较活泼的金属作负极（、Ca、Na太活泼，不能作电极）。
②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。
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。
（6）原电池电极反应的书写方法
①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：
a.写出总反应方程式。
b.把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
c.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。
②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。
2、化学电源基本类型
（1）干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu-Zn原电池、锌锰电池。
（2）充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
（3）燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（OH等）。
第三节化学反应的速率和限度
1、化学反应的速率
（1）化学反应速率的概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
计算公式：化学反应速率公式
①单位：l/（Ls）或l/（Lin）。
②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。
④重要规律：（i）速率比=方程式系数比；（ii）变化量比=方程式系数比。
（2）影响化学反应速率的因素
内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。
外因：
①温度：升高温度，增大速率
②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）
③浓度：增加反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）
④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应），化学选修4详细阐述。
⑤其他因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。
（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。
①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。
③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正=v逆≠0。
④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。
⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。
（3）判断化学平衡状态的标志：
①VA（正方向）=VA（逆方向）或nA（消耗）=nA（生成）（不同方向同一物质比较）
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA+B可逆号zC，x+≠z）
一、元素周期表
熟记等式：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
1、元素周期表的编排原则：
①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;
②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行——族
2、如何精确表示元素在周期表中的位置：
周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数
口诀：三短三长一不全;七主七副零八族
熟记：三个短周期，第一和第七主族和零族的元素符号和名称
3、元素金属性和非金属性判断依据：
①元素金属性强弱的判断依据：
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;
元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱;置换反应。
②元素非金属性强弱的判断依据：
单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性;
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱;置换反应。
4、核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
①质量数==质子数+中子数：A==Z+N
②同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同，化学性质相同)
二、元素周期律
1、影响原子半径大小的因素：①电子层数：电子层数越多，原子半径越大(最主要因素)
②核电荷数：核电荷数增多，吸引力增大，使原子半径有减小的趋向(次要因素)
③核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的倾向
2、元素的化合价与最外层电子数的关系：最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)
负化合价数=8—最外层电子数(金属元素无负化合价)
3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律：
同主族：从上到下，随电子层数的递增，原子半径增大，核对外层电子吸引能力减弱，失电子能力增强，还原性(金属性)逐渐增强，其离子的氧化性减弱。
同周期：左→右，核电荷数——→逐渐增多，最外层电子数——→逐渐增多
原子半径——→逐渐减小，得电子能力——→逐渐增强，失电子能力——→逐渐减弱
氧化性——→逐渐增强，还原性——→逐渐减弱，气态氢化物稳定性——→逐渐增强
最高价氧化物对应水化物酸性——→逐渐增强，碱性——→逐渐减弱
三、化学键
含有离子键的化合物就是离子化合物;只含有共价键的化合物才是共价化合物。
NaOH中含极性共价键与离子键，NH4Cl中含极性共价键与离子键，Na2O2中含非极性共价键与离子键，H2O2中含极性和非极性共价键
一、化学能与热能
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
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、水反应制氢气。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)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
[练习]1、下列反应中，即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是(B)
(OH)2.8H2O与NH4Cl反应B.灼热的炭与CO2反应
C.铝与稀盐酸D.H2与O2的燃烧反应
2、已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是(C)
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
