第八章聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应
第八章聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应

重点、难点指导

一、重要术语和概念

概率效应、功能高分子、离子交换树脂、高分子试剂、接枝、嵌段、扩链、遥爪聚合物、老化、降解、解聚、燃烧性能、氧化指数

二、难点

概率效应、邻近基团效应

1、聚合物化学反应的特点及影晌因素

聚合物化学反应系指以聚合物为反应的化学反应。聚合物化学反应可分为三类:聚合度不变的反应(如侧基反应);聚合度增加的反应(如接枝、扩链、嵌段和交联等);聚合度减小的反应(如降解、解聚、分解和文化等)。

(1)特点:反应复杂,产物多样.不均匀。

(2)影响因素

①聚合韧聚集态的影响:处于结晶态的聚合物几乎不能参加化学反应,因为结晶区聚合物分子链间作用力强,链段堆砌十分致密,化学试剂不易扩散进去,难于产生化学反应。

②邻近基团位阻的影响:聚合物分子镊上参加化学反应的基团邻近体积较大的基团时由于位阻效应而使低分子反应物难于接近反应部位,而无法继续进行反应。

③邻近基团的静电效应:当聚合物化学反应涉及酸碱催化过程,或者有离子态反应物参与反应,或者有离子态基团生成时,在化学反应进行到后朗,未反应基团的进一步反应往往会受到邻近带电荷基因的静电作用而改变速率。

④构型的影响:具有不同立构异构体的聚合物参加的化学反应中,反应速率不相同。

⑤基团的隔离作用或“孤立化”:在聚合物化学反应中.如果参加反应的聚合物官能团必须是两个或两个以上.当反应进行到后期,当一个官能团的周围已经没有能够与之协同反应的第二个官能团,则这个官能团就好做“隔离”或“孤立”起来而无法继续进行反应。

⑥相容性的影响。

总之,影响聚合物化学反应的因素多种多样。研究聚合物肋化学反应需综合考虑。

2、聚合废不变的反应—聚合物侧基反应

聚合物侧基反应是大分子链上除端基以外的原子或原子团所进行的化学反应。侧基反应是对聚合物进行化学改性的重要手段,同时也是制备那些无法由单体直接聚合得到或者对应单体无法稳定存在的聚合物的唯一方法。

3、聚合度增大的化学反应—接枝、扩链、交联

(1)接枝:即在聚合物主链上引入一定数量与主链结构相同或不同文链的过程。包括以下

三类:①活性侧基引发的自由基型或离子型聚合

②短转移反应引发的接枝聚合

③活性侧基聚合物与活性端基聚合物的缩合

(2) 扩链:使聚合物主镕增长过程叫扩镀,扩链是合成线段共聚物的主要方法。扩链包括以下四类:

①活性端基聚合物间的缩合

活性端基聚合物指大分子两端带有相同的、可以参加缩合反应的活没官能团的聚合物.获得活性端基聚合物方法如下:

控制一种单体过量的线型平衡缩聚反应。

利用双基终止自由基聚合物大分子两端引发剂残基的化学转化。

利用活性阴离子聚合物与特殊试剂反应。

②与低分子偶联剂进行缩合;

③利用线型缩聚反应中的链交换反应;

④活性阴离子链引发的明离子聚合。

(3) 交联:是使线型聚合物转化成具有空间网状结构、不溶、不熔的聚合物的过程。

4、聚合度下降的化学反应——聚台物的降解、分解和老化

聚合物在使用过程中.受外界条件影响使聚合物发生降解、分解和老化,从而使聚合物发生化学组成、结构和性能的改变。

(1)聚合物的降解

聚合物的降解是指大分子主链断裂并导致聚合度降低的过程,降解的结果使聚合物的软化点和机械强度降低,使材料性能变坏。

①降解机理

缩聚物届于无现降解机理,无规降解即阵解反应发生的部位和降解反应的生成物都是无规的。一般主链上含有杂原子的缩聚物所发生的降解反应多为无规降解。加聚物居于连锁降解机理:连锁降解指降解反应部位和生成物总是有规律的。

②降解类型

热降解:是由物理因素引起的降解反应类型。具体分三种类型:第一类:主链断裂;第二类:侧基反应类型;第三类:主镀、侧基同时反应型。

化学降解和生物降解:一胶主链含杂原子的缩聚物易发生化学降解。水解反应是常见的一种化学降解反应。

氧化降解:在有氧参与而发生的降解反应。氧化降解的机理属于自由基型连锁反应机理。为减缓聚烯烃的氧化降解速率,有效的方法是加入抗氧剂(或稳定剂)。典型的抗氧剂为位阻较大的酚类和芳肤类化合物。抗氧剂的抗氧机理与酚类化合物对自由基聚合反应的阻聚机理类似。

聚合物的光降解和光氧化:聚合物的光降解和光氧化反应是技自由基历程进行。光照能否引起大分子链断裂,主要决定于键能、光的波长和光照强度。为提高聚合物在光照条件下的稳定性,则应采取以下原则:选择大分子主链上不合双键和碳基聚合物人在聚合物中加人光稳定剂包括:光屏蔽剂、紫外光吸收剂和淬灭剂。

机械降解:聚合物在塑炼或熔碰挤出,聚合物溶液在强力搅拌或超声波作用下部可发生大分子断裂即机械降解。研究表明聚合物机械降解速率几乎不受浓度影响。

(2)聚合物的分解

聚合物的分解反应通常在较高温度下发生,所以又叫热分解反应。包括:基团的消去、成环等复杂反应。

(3)聚合物的老化和防老

由于环境因素(热、氧、光、水、化学物质和微生物等多种因素)造成聚合物性能变坏的现象称为“老化”。为了延缓聚合物老化过程以达到延长其使用寿命,常在聚合物加工成型过程中加入“防老刑”(如:热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和屏蔽剂、防霉杀菌剂等)。

影响化学反应速率的因素(公开课)复习过程

《影响化学反应速率的因素》教学设计 儋州市第二中学陈曦 一、教材分析 本节课起着承上启下的作用,绪言中介绍的碰撞理论可以用来解释外界条件对化学反应速率的影响。学生对外界条件对化学反应速率的影响的进一步理解又为后续化学平衡的学习奠定了理论基础。同时本节课是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。使学生进一步体会化学学习的实用价值。 二、教学目标 1、知识与技能目标 (1)使学生理解影响化学反应速率的内因和外因,通过实验探究浓度对化学 反应速率的影响,认识其一般规律。 (2)初步运用有效碰撞理论来解释浓度、压强对化学反应速率的影响。 2、过程与方法目标 (1)通过实验探究提高观察能力、分析能力。 (2)在利用碰撞理论对影响化学反应速率的因素进行解释的过程中提高分 析问题、解决问题能力。 3、情感态度与价值观目标 通过学习过程,使学生初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。体验科学探究的喜悦,从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神。 三、教学重点 浓度、压强对化学反应速率的影响 四、教学难点 运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 五、教学方法 实验探究法多媒体教学法 六、教学过程 板块1——创设情境,引出影响化学反应速率的因素 【引入】以下图片展示的是我们在生活中经常见到的一些反应,大家比较一下它们的快慢程度。 【ppt演示】烟花燃放、爆炸、铁生锈、溶洞的形成图片 【分析】爆炸和烟花燃放的反应速率非常快,都是瞬间完成的;铁生锈的反应速率相对慢一些,需要数年才能完成;溶洞的形成反应速率最慢,需 要上万年或者几百万年的时间才能完成。 由此可知,不同的反应进行的快慢程度是有差别的,即其反应速率是不同的。

第八章 化学反应速率习题解析

第八章化学反应速率习题解析 1.选择题 (1)关于化学反应速率表达不正确的是: A.与体系的大小无关而与浓度大小有关 B.与各物浓度标度选择有关 C.可为正值也可为负值 D.与反应方程式写法有关 E.表示反应速率需标明采用何种物质浓度的变化 (2)对于反应Cl2(g) + 2NO(g) 2NOCl(g),实验发现,如两反应物浓度都加倍,则反应速率增至8 倍。该反应的级数是: A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 E. 1/2 (3)已知A + 2B C,则其速率方程式为: A. v= kc A c B2 B. v= kc A c B C. v= kc B2 D. v= kc3 E. 无法确定(4)进行反应A + 2D 3G在298K及2L容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为0.3mo l·s-1,则G的生成速率为(单位:mol·L-1·s-1): A. 0.15 B. 0.9 C. 0.45 D. 0.2 E. 0.35 (5)某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1·L·s-1,反应起始浓度为1.0 mol·L-1,则反应的半衰期为: A. 43.29s B. 15s C. 30s D. 21.65s E. 25s 答:(1)C (2)D (3)E (4)C (5)C 2.解释下例名词 (1) 化学反应速率(2) 元反应(3) 速率控制步骤(4) 有效碰撞(5) 活化分子(6) 活化能(7) 速率常数(8) 反应级数(9) 半衰期(10) 催化剂(11 )酶(略) 3.什么是质量作用定律?应用时要注意些什么? 答:在一定温度下,元反应的反应速率与反应物浓度以反应分子数为幂的乘积成正比,这就是质量作用定律 应用时要注意:①质量作用定律仅适用于元反应。②纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式。 4.试比较碰撞理论与过渡态理论的异同。 相同点:活化能越大,反应速率越慢。

影响化学反应速率的因素(教案)

6.1 化学反应为什么有快有慢 第2课时《影响化学反应速率的因素》 一、设计思想 本节内容在高一第二学期第六章《揭示化学反应速率和平衡之谜》的第一节——化学反应为什么有快有慢(第二课时)。其知识属于化学反应原理范畴,是深入认识和理解化学反应特点与进程的入门性知识。由于本课题的知识在生活生产和科学研究中有着广泛应用,学生能够通过生活经验在学科内的延伸,定性地理解和掌握化学反应速率影响因素的知识要点。因而,从学生认知和知识构建的角度来说,这个课题的内容不容易引发强烈的探究欲望和认知冲突。所以本课时的设计尝试着想引导学生从已有的生活经验出发,一步一步地自主设计探究实验的过程,近距离地做一次科学探究方法上的学习。 二、教学目标 1.知识与技能 (1)知道化学反应的快慢是由内因和外因共同作用的结果。 (2)能用控制变量的思想设计实验方案,通过实验探究浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积对化学反应速率的影响,认识其一般规律。 (3)初步知道怎样控制化学反应速率。 2.过程与方法 (1)在实验探究的过程中,体会定性观察、对比试验、控制变量等科学方法。 (2)通过分组实验,增强合作学习的意识。 (3)亲历探究实验的实施过程,初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 (4)增强实验现象观察和描述的能力,通过对实验现象的分析和推理,能得出正确结论。3.情感态度与价值观 (1)体验科学探究的过程,学习科学探究的方法,提升科学探究的素养。 (2)关注社会生产生活中有关化学反应速率的实例,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 (3)养成尊重事实、按化学规律办事的求实态度,树立严谨的科学实验精神。 三、重点与难点 教学重点:控制变量法在影响化学反应速率的因素的研究中的作用。 教学难点:1、化学反应速率影响因素的探究; 2、实验方案设计(如何体现控制变量法)。

化学反应工程原理(华东理工大学版)第二版第八章答案

化学反应工程原理(华东理工大学版)第二版第八章答案 篇一:化学反应工程原理(华东理工大学版)第三章华东版3-1 解:cA0kt?xA1?xA ?1把数据代入得cA0k?0.2min 当xA=0.75时解得t=15min 所以,增加的时间为15-5=10min 3-2 解:?1?xA?1?nn?1?1??n?1?cA0kt (式A)把xA=0.75和t=10min代入解得cA0k?0.1 再把t=30min代入(式A)解得xA=1.25 所以,转化率应为 1 3-3 解:设反应动力学方程为:? 则?1?xA?1?nn?1dcAn ?kcAdtn?1?1??n?1?cA0kt,且cA0=1 ?1?0.8??1??n?1?k8因此有 1?n?1?0.9??1??n?1?k18 解得:n=2;k=0.5L/mol·min 3-4 1)计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度cA0、cB0、cS0(注意进料中水的浓度cS0不为0)。 2)列出当酸的转化率为xA时,各组分浓度的表示式: -11?n cA?cA0?1?xA? cB?cB0?cA0xA cR?cA0xA cS?cS0?cA0xA 3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式,整理得 dxA2 ??7.93?10?6?10.2?20.1xA?2.58xA?dt 4)计算转化率达35%所需的时间为 t??0.35 0dxA ?627.93?1010.2?20.1xA?2.58xA上述积分可查积分表用公式计算,也可用MATLAB语言的quad解算子计算,结果为 t?7153s?2h 5)计算所需反应器体积。先计算每天的反应批数,再计算每m3反应体积每天的生产量,然后再计算达到要求产量所需反应器体积。答案为 VR=51.9m3 3-5 1)设酯的平衡转化率为xAe,将平衡时各组分浓度代入化学平衡方程得:21.1512xAe?0.219 1.1511?xAe48.76?1.151xAe化简整理上述方程并求解得xAe?90.8% 2)此题解法与3-4中的步骤2~4相同,答案为t=276min 3)此时各组分的浓度为酯:0.207mol/L;水:47.816 mol/L;醇、酸:0.910 mol/L;反应物系的组成为酯:0.414%;水:95.80%;醇、酸:1.82%; 3-6 对可逆放热反应,当反应温度过低时,因反应速率过低转化率偏低,当反应温度过高时,转化率又会受化学平衡的限制。所以,对一定的平均停留时间都存在一能达到最高转化率的最优反应温度。对本题此最优反应温度可用解析法求解。 1)列出反应器的物料衡算方程 qV?cA0?cA??VR??rA? 将反应动力学方程代入,整理后可得xA?k?T??1???k?T??k??T???? 式(A)2)对上式求导,并令导数为零 ?dkdk??dk???1??k?k?????k??????dTdTdTdxA?? ?2dT?1??k?k?????? dkkE将上式展开,并将代入,化简后可得 ?2dTRT ???E2E1?ln?? RT?k20?E2?E1? 于是Topt??E2 ??E1Rln??k?E?E2021????12405 ?325K

第二章化学反应速率练习题与答案

第二章 化学反应速率练习题 一、填空题 1. 某反应,当升高反应温度时,反应物的转化率减小, 若只增加体系总压时,反应物的 转化率提高,则此反应为 热反应,且反应物分子数 (大于、小于)产物分子 数。 2. 对于 反应,其反应级数一定等于反应物计量系数 ,速度常数的单位由 决定,若 k 的单位为 L 2 ·mol - 2 ·S - 1 ,则对应的反应级数为 。 3. 可逆反应 A ( g) + B ( g) ? C( g) +Q 达到平衡后,再给体系加热正反应速度 , 逆反应速度 ,平衡向 方向移动。 4. 在 500K 时,反应 SO 2( g) + 1/2O 2( g) ? SO 3( g) 的 K p = 50,在同一温度下,反应 2 SO 3( g) ? 2SO 2( g) + O 2( g) 的 K p = 。 5. 反应: HIO 3 +3H 2SO 3 HI + 3H 2 SO 4,经实验证明,该反应分两步完成; (1) HIO 3+ H 2SO 3 HIO 2+ H 2SO 4(慢反应),(2) HIO 2+ 2H 2SO 3 HI + 2H 2SO 4(快反应),因此反应 的速度方程式是 。 6. 在 298K 温度下,将 1 摩尔 SO 3 放入 1 升的反应器内,当反应 2 SO 3(g)? 2SO 2( g) + O 2( g) 达到平衡时, 容器内有 0.6 摩尔的 SO 2,其 K C 是 ,K p 是 。(R = 8.314 kPa ·L · K - 1 · mol - 1 )。 7. 已知下列反应的平衡常数: H 2(g) + S(s)? H 2S(g) , K c =1.0 × 10- 3 ; S( s) + O 2( g) ? SO 2( g) , K c = 5.0 ×10 6 ; H 2(g) + SO 2(g) ? H 2S(g) + O 2(g) 的平衡常数 K c 为 。 8. 简单反应 A = B + C ,反应速度方程为 ,反应级数为 ,若分别以 A 、 B 两种物质表示该反应的反应速度,则 V A 与V B 。 9. 阿仑尼乌斯公式中 e - Ea/RT 的物理意义是 。 10. 催化剂能加快反应速度的原因是它改变了反应的 ,降低了反应的 ,从而 使活化分子百分数增加。 二、判断题 ( 正确的请在括号内打√,错误的打× ) 11. 某温度下 2N 2O 5 = 4NO 2 + O 2 该反应的速度和以各种物质表示的反应速度的关系为: V=1/2 V N 2 O 5 = 1/4 V NO 2 = V O 2 。() 12. 化学反应平衡常数 K 值越大,其反应速度越快。 ( ) 13. 因为平衡常数和反应的转化率都能表示化学反应进行的程度,所以平衡常数即是反 应的转化率。() 14. 在 2SO 2 + O 2? 2SO 3 的反应中,在一定温度和浓度的条件下,无论使用催化剂或不 使用催化剂,只要反应达到平衡时,产物的浓度总是相同的。 ( ) 15. 增加温度,使吸热反应的反应速度加快,放热反应的反应速度减慢,所以增加温度 使平衡向吸热反应方向移动。 ( ) 16. 化学平衡常数 K c 等于各分步反应平衡常数 K c1,K c2??之和。 () 17. 催化剂可影响反应速度,但不影响热效应。() 18. 化学反应平衡常数 K 值越大,其反应速度越快。 ( ) 19. 在一定温度下反应的活化能愈大,反应速度亦愈大。 ( ) 20. 催化剂将增加平衡时产物的浓度。 ( ) 21. 一个气体反应的标准自由能变 △G Θ 298,是指反应物和产物都处于 298.15 K 且混合气 体的总压力为 100kPa 时反应的自由能变。 ( ) 22. 体系由状态 1→状态 2 的过程中, 热 ( Q) 和功 ( W) 的数值随不同的途径而异。 ( )

化学反应速率,影响化学反应速率的因素

化学反应速率 1.化学反应速率的定义:_________________________________________________。 2.化学反应速率的计算公式:v= ,单位:。 注意: (1)在同一个化学反应中,用不同物质所表示的化学反应速率,数值上可能是的(填“相等”或“不等”),但各反应速率所表示的意义是相同的,所以计算化学反应速率时,要注明具体物质; (2)在同一个化学反应中,用不同物质所表示的化学反应速率,其比值等于之比;(3)固体、纯液体在反应中可视为浓度,一般不用固体或纯液体来表示反应速率; 3.化学反应速率的相关计算,常用“三段式”方法。 4.影响化学反应速率的内因:反应物自身的性质,如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为:Na>Mg>Al。 5.影响化学反应速率的外因,可从分子碰撞理论解释(充分接触和有效碰撞): (1)浓度:其它条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减少反应物的浓度,化学反应速率降低。 注意:纯固体、纯液体的浓度看作常数,故其反应速率与其用量无关。 (2)温度:其它条件相同时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率降低。一般,温度每升高10℃,反应速率增大2—4倍。 (3)压强:其它条件相同时,增大气体反应物的压强,化学反应速率加快;减小气体反应物的压强,化学反应速率降低。 注意:①压强只影响气体反应的速率;②恒温、恒容充入“惰性气体”化学反应速率不变;恒温、恒压充入“惰性气体”,化学反应速率减小。 (4)固体反应物的表面积:其它条件相同时,固体反应物表面积越大,反应速率越大。 (5)催化剂:其它条件相同时,催化剂可以改变化学反应速率,大部分加快反应速率。 (6)其他外因:光波、电磁波、放射线、超声波和溶剂等。 6.硫代硫酸钠溶液和盐酸的化学反应方程式为:Na2S2O3 + 2HCl →2NaCl + S↓+SO2↑+H2O, Na2S2O3,还原剂是Na2S2O3,氧化产物是SO2,还原产物是S。 例1.(化学反应速率的基本计算与大小的比较) 1.对于反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)来说,下列反应速率中表示该反应进行得最快的是(A) A.v(A2)=0.6 mol/(L·s) B.v(B2)=2.7 mol/(L·min) C.v(AB3)=12 mol/(L·min) D.v(A2)=6 mol/(L·min) 例2.(“三段式”法计算反应速率、转化率等) 2.将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)+a Q(g),2 min 后达到平衡时生成0.8 mol Z,测得Q的浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述错误的是(B) A.a的值为2 B.平衡时X的浓度为0.2 mol·L-1 C.Y的转化率为60% D.反应速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1 1

化学反应工程复习题

《化学反应工程原理》复习思考题 第一章绪论 1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。 2、几个常用指标的定义及计算:转化率、选择性、收率。 第二章化学反应动力学 1、化学反应速率的工程表示,气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。 2、反应速率常数的单位及其换算。 3、复杂反应的反应速率表达式(可逆、平行、连串、自催化)。 4、气固相催化反应的步骤及基本特征。 5、物理吸附与化学吸附的特点。 6、理想吸附等温方程的导出及应用(单组分吸附、解离吸附、混合吸附)。 7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。 8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。 9、由已知的动力学方程推测反应机理。 第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 1、反应器设计的基本方程式。 2、理想间歇反应器的特点。 3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。 4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。 5、理想间歇反应器最优反应时间的计算. 7、可逆反应的反应速率,分析其浓度效应及温度效应。 8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。 9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。 10、串连反应反应物及产物的浓度分布,t opt C p.max的计算。 11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。 第四章理想管式反应器

1、理想管式反应器的特点。 2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。 3、空时、空速、停留时间的概念及计算。 4、膨胀率、膨胀因子的定义,变分子数反应过程反应器的计算。 第五章理想连续流动釜式反应器 1、全混流反应器的特点。 2、全混流反应器的基础方程及应用。 3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。 4、全混釜的图解计算原理及图解示意。 5、全混流反应器中的浓度分布与返混,返混对反应的影响。 6、返混产生的原因及限制返混的措施。 7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。 8、多釜串联反应器的图解法计算原理。 第七章化学反应过程的优化 1、简单反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的选择。 2、多釜串连反应器串连段数的选择分析。 3、自催化反应反应器的选型分析。 4、可逆放热反应速率随温度的变化规律,平衡温度和最优温度的概念。 5、平行反应选择率的温度效应及浓度效应分析,反应器的选型,操作方式的确定。 6、串连反应影响选择率和收率的因素分析,反应器的选型及操作方式的确定。 7、平推流与全混釜的组合方式及其计算。 第八章气固相催化反应过程的传递现象 1、气固相催化反应的全过程及特点。 2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义。 3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反应选择性的影响分析。 4、气体流速对外扩散的影响分析。 5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义。

化学反应速率知识点总结

第二章一二节复习学案 1、反应速率 (1).定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,通常用单位时间内反 应物浓度的减少或增加来表示。 (2).定义式:t c v ??= (3).单位:mol ?L -1 ?s -1 、mol ?L -1 ?min -1 、mol ?L -1 ?h -1 或 mol/(L ?s )、mol/(L ?min )、 mol/(L ?h ) 【注意】 ① 化学反应速率是指一段时间内的平均速率,且反应速率均取正值,即0>v 。 ② 一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率. ③ 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率,数值可 能会不同,但意义相同,其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。 ④ 比较同一个反应在不同条件下速率大小,要折算为同一物质表示的速率进行比较。 【例题1】在2L 的密闭容器中,加入1mol 和3mol 的H 2和N 2,发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ,在2s 末时,测得容器中含有的NH 3,求用N 2、H 2、NH 3分别表示反应的化学反应速率。 【例题2】对于反应A + 3B = 2C + 2D ,下列数据表示不同条件的反应速率,其中反应进行得最快的是( ),反应进行快慢程度相等的是( ) (A) =(L·S) B. v (B) =(L · S) C. v (C) =1mol/(L · S) D. v (D) =(L · min) 【例题3】 某温度时,容积为 2L 的密闭容器时, X 、Y 、Z 三种气态物质的物质的量随 时间变化情况如图: (1)写该反应的化学方程式 (2)在 3min 内 X 的平均反应速率为 2.有效碰撞理论

化学人教版高中选修4 化学反应原理《影响化学反应速率的因素》说课稿

《影响化学反应速率的因素》说课稿 一、教材分析 1.教材所处的地位和作用: 本节内容在全书和章节中的作用是:《影响化学反应速率的因素》是人教版高中化学教材选修四,第二章第二节内容。在此之前学生已学习了第一节化学反应速率为基础,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。本节内容为化学平衡及化学平衡移动的学习奠定基础,以及为其他学科和今后的学习做好准备。 学情分析 教学对象是高二理科学生,经过前一段的化学学习,他们已经储备了一定的相关知识:,积累了一些化学方程式,掌握了基本的实验技能,基本上都养成了良好的思考、讨论、探究的习惯,必修二中初步学习了温度、压强、催化剂、浓度、接触面积等因素对化学反应速率的影响等对本节内容奠定了一定基础,新课标的理念和学生的学习经历决定着该部分内容的教学目标不是在知识的深度和广度上而是要注重培养学生的科学精神,科学的探究方法,学以致用,根据上述情况,我为本节课制定了如下教学目标: 教学目标: 1、知识与技能 掌握浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响。

能运用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素。 2、过程与方法 通过实验观测浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响。 3、通过小组讨论用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 4.情感态度与价值观 1、通过实验,培养学生严谨求实的科学态度。 2. 通过教学初步培养学生分析问题,解决实际问题,收集处理信息,团结协作,语言表达能力以及通过师生双边活动,初步培养学生运用知识的能力,培养学生加强理论联系实际的能力, 3 通过浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响,学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生学习兴趣。 教学重点:浓度对化学反应速率的影响 根据:其他条件对反应速率的影响均可归结为活化分子的浓度的影响 教学难点:用碰撞理论解释解释影响因素 教学手段:采用探究发现式教学。 三、教学过程 1、引入:让学生带着以下几个问题阅读课本的第一段内容 2、我们能通过计算出一个化学反应的速率,能否改变反应速率呢? 3、影响化学反应速率的因素是什么?我们人类能否控制这个因素?

化学反应速率知识点

第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 一. 化学反应速率 1.定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的, 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) 2.计算公式v =Δc /Δt 注意:①一般来说,随着化学反应的进行,浓度等外界条件在不断改变,因此在某一段时间内,化学反应的速率也在 不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指某 一段时间内的平均速率。在中学阶段只研究平均速率。 ②一般不用固体物质或纯液体表示反应速率,因为固体物质或纯液体的浓度为定值。 3.特点 (1) .同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,但意义一样. (2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m∶n∶p∶q (3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较 二. 化学反应速率的测定 化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。 第二节影响化学反应速率的因素 一. 影响化学反应速率的因素 1.概念: (1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞. (2)活化分子: 能够发生有效碰撞的分子 (3)活化能: 活化分子多出的那部分能量 注意: 发生有效碰撞的分子一定是活化分子,而活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞; 活化分子间的有效碰撞是发生化学反应的充要条件。 2. 影响化学反应速率的因素分为内因和外因两个方面。内因是指参加反应的物质本身的性质。外因是指外界条件如浓度压强温度催化剂等。影响化学反应速率的决定因素是内因。 二.外界因素对反应速率的影响 1.浓度对反应速率的影响 在其它条件相同时, 增大反应物浓度, 化学反应速率加快;减小反应物浓度,化学反应速率减慢。 因为当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率加快,但活化分子百分数是不变的。 注意:固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数 ..................,.不能用其表示反应速率,它们的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小可影响反应速率。 2.压强对反应速率的影响 对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。 注意:压强的改变,本质上是改变气体的浓度,因此,压强改变,关键看气体浓度有没有改变,v才可能改变。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。 3.温度对反应速率的影响 其它条件相同时, 升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。 只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)。一般来说,温度每升高10℃反应速率增大到原来的2~4倍。 4.催化剂对反应速率的影响 使用适当的催化剂可以大幅度提高反应速率。 使用正催化剂能够降低反应所需的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内活化分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。习题中一般指的是正催化剂。 5.其他因素对反应速率的影响 增大固体表面积(粉碎),光照也可增大某些反应的速率,此外,超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。习题中构成原电池也可增大反应的速率。 【注意】改变外界条件时,若正反应速率增大,逆反应速率也一定增大,增大的倍数可能不同,但不可能正反应速率增大,逆反应速率减小。 第三节化学平衡 第一课时化学平衡 一.可逆反应与不可逆反应 1. 可逆过程: 当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液中的溶质分子回到溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不变。我们把这类过程称作可逆过程。 2. 可逆过程的表述 表述这类过程时,约定采用” ”来代替反应中原来用的”=”,把从左到右的过程称作正反应;从右到左的过程称作逆反应。 3.可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特点:①两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行 ②符号” ”两边的物质互为反应物、生成物 ③在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如 223 2SO+O2SO 反应体系中有SO2、O2、SO3。 二.化学平衡: ⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度不变的状态。⑶. 化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等:v正=v逆

第八章 聚合物化学反应

9 聚合物的化学反应 9.1 课程的知识要点 聚合物化学反应的类型、特点及应用,介绍通过聚合物化学反应生成的几类产品:纤维素类、PVA及缩醛化、离子交换树脂的生产及应用、交联反应、高分子试剂;降解反应:热、光、氧化、机械降解的特点。 9.2 本章习题 1、聚合物化学反应浩繁,如何考虑合理分类,便于学习和研究? 2、聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例来说明促使反应顺利进行的措施。 3、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。 4、在聚合物基团反应中,各举一例来说明基团变换、引入基团、消去基团、环化反应。 5、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维,需要经过哪些反应?写出反应式、要点和关键。 6、由纤维素合成部分取代的醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素,写出反应式,简述合成原理要点。 7、简述粘胶纤维的合成原理。 8、试就高分子功能化和功能集团高分子化,各举一例来说明功能高分子的合成方法。 9、高分子试剂和高分子催化剂有何关系?各举一例。 10、按链转移原理合成抗冲聚苯乙烯,简述丁二烯橡胶品种和引发剂种类的选用原则,写出相应反应式。 11、比较嫁接和大单体共聚嫁接合成接枝共聚物的基本原理。 12、以丁二烯和苯乙烯为原料,比较溶液丁苯橡胶、SBS弹性体、液体橡胶的合成原理。

13、下列聚合物选用哪一类反应进行交联? a.天然橡胶 b.聚甲基硅氧烷 c.聚乙烯涂层 d.乙丙二元胶和三元胶 14、如何提高橡胶的硫化效率,缩短硫化时间和减少硫化剂用量? 15、研究热降解有哪些方法?简述其要点。 16、那些基团是热降解、氧化降解、光(氧化)降解的薄弱环节? 17、热降解有几种类型?简述聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯热降解的机理特征。 18、抗氧剂有几种类型?它们的抗氧机理有何不同? 19、紫外光屏蔽剂、紫外光吸收剂、紫外光淬灭剂对光稳定的作用机理有何不同? 20、比较聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯装饰材料的耐燃性和着火危害性。评价耐热性的指标是什么? 9.3 模拟考试题 1、聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例来说明促使反应顺利进行的措施。 2、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。 3、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维,需要经过哪些反应?写出反应式、要点和关键。 4、简述粘胶纤维的合成原理。 5、高分子试剂和高分子催化剂有何关系?各举一例。 6、下列聚合物选用哪一类反应进行交联? a.天然橡胶 b.聚甲基硅氧烷 c.聚乙烯涂层 d.乙丙二元胶和三元胶

化学反应工程王承学课后答案第三章

3-1 在反应体积为3 1m 的间歇操作釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H 该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下的速率常数为0.981 -h ,原料液中环 氧丙烷的浓度为 2.1kmol/3 m ,环氧丙烷的最终转化率为90%。若辅助时间为0.65h ,一天24h 连续生产,试求丙二醇的日产量为多少? 解 3223 2COHCHOHCH H →+O H COCHCH H ( A ) ( B ) 一级反应 h x k C C k t Af Af A 35.29 .011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-== h m h m t t V v /3 1)65.035.2(13 300=+=+= 丙二醇日产量=Af A x C v 0024 = 天/12.159.01.23 124kmol =??? kmol k /g 76M B = 丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =?= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04mol c /10.0c (B00 L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器,物料在最佳的条件下进行 反应A →2B+C 。已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C , L mol c Af /04.0=。试求:在反应器内条件下,A 、B 和C 的反应速率? 解 空时 min 5min /2100===L L v V R τ

min 5/)04.01.0(00L mol C C r r C C Af A Af Af Af A -= -= =-τ τ min /012.0?=L mol min)/(024.02?==L mol r r Af Bf min)/(012.0?==L mol r r Af Cf 3-3 一个液相反应: A+B →R+S 其中,min)/(71 ?=mol L k ,min)/(32?=mol L k 。 反应是在一个容积为120L 的稳态全混流反应器中进行的,两条加料线,一个保持2.8mol/L 反应物A 的加料浓度,另一个保持1.6mol/L 反应物B 的加料浓度,两条线分别以等体积速率进入反应器,要求指定组分转化率为75%。求每条线的加料流量?假设反应器内密度为常数。 解 S R 1k 2 k +??←+? →?B A 因B 的浓度低,所以为指定组分,两条线混合后两组份的浓度各降一半, 因此,有: %751x 0 0=- =-= B Bf B Bf B Bf c c c c c L mol c Bf /2.0= L mol X C C c Bf B A Af /8.075.08.04.100=?-=-= 因此, S R 1k 2 k +??←+? →?B A 出口 初始 1.4 0.8 0 0 L mol c Af /8.0= 反应掉 0.6 0.6 生成 0.6 0.6 L mol c Bf /2.0=

选修四《影响化学反应速率的因素》教案

第二节影响化学反应速率的因素教案 月平[教学目标] 1.知识与技能 (1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 (2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度 和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2.过程与方法 (1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法; (2)通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像,提高识图分析能力, 培养从图像中挖掘化学信息的能力。 3、情感、态度与价值观 (1)通过实验培养学生严谨的科学态度,知道科学研究的一般方法。 (2)通过目前催化剂研究的缺陷,激发学生投身科学的激情。 [教学重点、难点] 压强对化学反应速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。 [教学过程] [导入]有些反应速率很快,如爆炸反应,而有些反应速率很慢,如石油的形成。可见,不同物质化学反应速率相差很大,决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 爆炸反应石油的形成

[板书] 一、决定化学反应速率的主要因素:反应物本身的性质 二、外界条件对化学反应速率的影响: (一)浓度对化学反应速率的影响 [实验探究] 课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应 【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。 【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢? 当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。 【注意】 a.反应物是纯液体或固体,其浓度是常数,因此改变它们的量反应速率不变。 b. 一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大。 (二)压强对化学反应速率的影响

低热固态化学反应与材料合成

低热固态化学反应与材料合成 摘要:本文主要描述了低热固态化学反应在材料合成方面相关的进展情况,同时总结出低热固态化学反应所拥有的优点,譬如总体效率偏高,低碳环保,以及简便等其他方面的优势。在材料合成方面有良好的发展前景。 关键词:低热固态合成材料化学反应 很久以前,人们就已经掌握了低热固态化学反应这门技术。最早人们只是用于烧制瓷器,后来发展到青铜器时代,再到现在社会中的钢铁,半导体,以及其他一些等材料的研究中,这一系列过程都离不开低热固态化学反应。 1.低热固态反应的发展过程 所谓固态反应,通常情况下都是表示在高温情形下固态的反应,截止到目前,已经有了大量固体材料。不过通常高温固态反应大多是只是用在热力学非常稳固的化合物上,而且一些属于低热条件下的稳化合物及动力学上稳定的化合物,通常运用高温合成的效果并不是非常理想。因此人们在提升固态反应速度的阶段中,降低了反应的温度,分析和研讨了一系列新的材料合成方法[1]。譬如水热法、微波法等其他相关的方法。不过这种合成方法出现非常大的问题,具体而言,操作较繁杂,成本费用偏高等,因此没有进行推广应

用。 在20世纪的80年代末,温室固态化学反应被人们发掘和研发出来。经过了多年实验改善,低热固态化学反应合成材料在技术技术已经有了很大进展,这种方法显著的优势就是在固态反应过程中的温度可以在一定程度上降到室温。另外其整体的操作非常简单,同时不使用溶剂、环保节约能源等,这一点比较满足现代绿色发展的需求,因而得以广泛推广。 2.低热固态化学反应的合成材料 2.1原子簇与三阶非线性光学材料 原子簇属于无机化学、结构化学、催化学等多种学科的综合领域,并且具有多样性、催化性、生物活性等多方面的化学特性。低热固态化学反应合成原子簇化合物能消除溶剂化作用,在合成过程中能得到溶液中得不到的化学物质。目前通过此种合成方法已经得到了200多种类型的簇合物,比如一些半开口类型: 类立方烷结构的(Et N)[MoOS Br (u-Br)] ?2H O,蝶形结构MoOS Cu (PPh )(Py), 鸟巢状结构的[MoOS Cu (py)X](X=Br,I) 三阶非线性光学性里面基本上涵盖了光线辐,自散焦聚焦,以及其他相关的内容,等等。运用该类非线性现象可以制作不同类型的器件,譬如混频调制及储存等类型的器件。

人教版化学高二选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素同步练习A卷

人教版化学高二选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素同步练习A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题;共40分) 1. (2分)下列关于催化剂的说法,正确的是() A . 催化剂能使不起反应的物质发生反应 B . 在化学反应前后催化剂性质不改变,质量发生改变 C . 催化剂能改变化学反应速率 D . 在化学反应过程中,催化剂质量和化学性质都改变 【考点】 2. (2分) (2016高二上·双峰期中) 生产中常要控制化学反应条件增大反应速率.下列措施中不能加快化学反应速率的是() A . 尽可能使用稀溶液 B . 选择合适的催化剂 C . 碾细固体反应物 D . 提高反应体系的温度 【考点】 3. (2分) (2019高二上·通榆月考) 已知用甲醇制乙烯、丙烯等烯烃时,在温度为400 ℃时,发生的主反应为2CH3OH C2H4+2H2O、3CH3OH C3H6+3H2O,副反应为2CH3OH CH3OCH3+H2O。乙烯和丙烯的选择性(转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)及丙烯对乙烯的比值(Cat.1和Cat.2代表两种等量的催化剂)如图所示,下列说法不正确的是()。 A . 使用Cat.2反应2小时后乙烯和丙烯的选择性下降 B . 使用Cat.1反应3小时后产生的烯烃主要是乙烯

C . 使用Cat.2反应3小时内产生的烯烃主要是丙烯 D . 使用Cat.1时乙烯和丙烯的选择性一直高于使用Cat.2时 【考点】 4. (2分) (2018高二上·太原期末) 传统的冰箱制冷剂“氟利昂”( CCl2F2)泄漏后台破坏臭氧层.其反应过程可表示为:O3﹣→O+O2;Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2 ,总反应为2O3→3O2.则上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl原子的作用是() A . 氧化剂 B . 还原剂 C . 催化剂 D . 稳定剂 【考点】 5. (2分) (2020高二上·大连月考) 在气体参与的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是() ①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④加入催化剂 A . ①② B . ②③ C . ②④ D . ③④ 【考点】 6. (2分) (2018高三上·双鸭山月考) 下列说法正确的是()

聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应 一、课程主要内容 本章研究聚合物化学反应的意义和聚合物的化学反应。聚合物的化学反应包括:聚合度相似的化学反应;聚合度变大的化学反应和聚合度变小的化学反应。 通过学习第八章,掌握聚合物可能发生的聚合反应,以便对聚合物进行改性;了解聚合物老化的原因和防止聚合物老化的方法。 二、试题与答案 本章有基本概念题、填空题、选择填空题和简答题。 ㈠基本概念题 ⒈聚合物的化学反应:天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应,谓之。 ⒉聚合度相似的化学反应:如果聚合物的化学反应是发生在侧基官能团上,很显然这种化学反应不涉及聚合物的聚合度,反应前后聚合度不变(或相似),将这种聚合物的化学反应称为聚合度相似的化学反应。 ⒊聚合度变大的化学反应:如果聚合物的化学反应是交联、嵌段或接枝等,使聚合物的聚合度变大,将这种聚合物的化学反应称为聚合度变大的化学反应。 ⒋聚合度变小的化学反应:如果聚合物的化学反应是降解(热降解、化学降解等)很显然这种化学反应使聚合物的聚合度变小,将这种聚合物的化学反应称为聚合度变小的化学反应。 ⒌聚合物的老化:聚合物在使用或贮存过程中,由于环境的影响,性能变坏、强度和弹性降低、颜色变暗、发脆或发粘等现象叫聚合物的老化。 ⒍聚合物的无规降解:聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。 ⒎聚合物的解聚:聚合物在热的作用下发生热降解,但降解反应是从链的末端开始,降解结果变为单体,单体收率可达90%~100%,这种热降解叫解聚。 ⒏聚合物的侧链断裂:聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄,然后变棕,最后变为暗棕或黑色,同时有氯化氢放出。这一过程是链锁反应,连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联,这种热降解称为侧链断裂。 ⒐离子交换树脂:离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 ⒑强酸性阳离子交换树脂:磺酸型离子交换树脂其酸性相当H2SO4,为强酸,并且能与水中或溶液中的阳离子(Na+1,Mg+2,Ca+2发生离子交换反应。称磺酸型离子交换树脂为强酸型阳离子交换树脂。 ⒒强碱性阴离子交换树脂:季胺碱型离子交换树脂,其碱性相当NaOH为强碱,并且能与水

影响化学反应速率的因素(知识点详细归纳+典例解析)

影响化学反应速率的因素 【学习目标】 1、了解活化能的含义及其对化学反应速率的影响; 2、通过实验探究浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律; 3、认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 【要点梳理】 要点一、影响化学反应速率的因素 参加反应的物质的性质和反应的历程,是决定化学反应速率的主要因素。 对于同一化学反应,外界条件不同,反应速率也不同,其中重要的外界条件为浓度、压强、温度、催化剂等。有效碰撞理论能较好地解释浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。 1、浓度对化学反应速率的影响 ①重要结论:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。 ②理论解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。增大反应物的浓度→活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。 ③几点注意: a .对于纯液体或固体物质,可认为其浓度为“常数”,它们的量的改变不会影响化学反应速率。 b .固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小,其表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,有效碰撞次数越多,所以能增大化学反应速率。 2、压强对化学反应速率的影响 ①重要结论:对于有气体参加的化学反应来说,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以增大化学反应速率;减小气体的压强,可以减小化学反应速率。 ②理论解释:在其他条件不变时,增大压强,就是增大了反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此,增大压强,可以增大化学反应速率。 ③几点注意: a .在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。对于气体反应体系,有以下几种情况: Ⅰ.恒温时:增加压强??? →引起体积缩小???→引起浓度增大???→引起 反应速率增大 Ⅱ.恒容时:充入气体反应物??? →引起 总压增大???→引起 浓度增大???→引起 反应速率增大 充入“惰性气体”后总压强增大,各反应物质浓度不变,反应速率不变 Ⅲ.恒压时:充入“惰性气体”??? →引起体积增大???→引起各反应物浓度减小???→引起 反应速率减小 b .由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小,因而对它们浓度改变的影响也很小,可以认为改 变压强对它们的反应速率无影响。 3、温度对化学反应速率的影响 ①重要结论:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。 ②理论解释:在其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子(如图)→活化分子百分数增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此,升高温度可以增大化学反应速率。 ③几点注意: a .实验测得:温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。 b .上述结论,对吸热反应和放热反应均适用。

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