关于单元反应原理课件
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苏教化学选修化学反应原理课件：专题2第三单元化学平衡的移动
课时 影响化学反应速率的因素
课前自主学案 课堂互动讲练 课时 探究整合应用
知能优化训练
课前自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学案
自主学习 一、化学平衡的移动 外界条件改变―→正、逆反应速率变化的程 不同 度 _______―→ 导 致 正 、 逆 反 应 速 率 不相等 _________―→原平衡状态被破坏―→平衡 移动―→建立新的平衡。 二、反应条件对化学平衡的影响 只改变其中一个条件时，对化学平衡的影响 如下：
A：表示T2>T1，正反应是放热反应。 B：表示p1<p2，A是反应物，正反应为气体 总体积缩小的反应，即a＋b>c。
某化学科研小组研究在其他条件不变 时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到 下图所示变化规律(p表示压强，T表示温度， n表示物质的量)：
例2
根据以上规律判断，下列结论正确的是(双 选)( ) A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2 C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2<T1 D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1
(1)新的平衡状态的v(正)或v(逆)与原平衡状 态的v(正)或v(逆)不同。 (2)平衡混合物里各组分的质量(或体积)分数 不同。 事实表明，许多化学反应都是可逆的，存在 一定的限度，我们可以通过实验证明某个反 应是可逆反应，也可以通过实验探究条件改 变时，平衡移动的方向，下面具体举例分析 说明。
【思路点拨】 解答此类题注意以下两点： (1)四个图象中纵横坐标的含义及曲线的变化 趋势。 (2)四个化学方程式的特点。 【解析】 由反应Ⅰ的图象可知，温度升高， A的转化率减小，说明该反应的正反应是放热 反应，ΔH<0，由反应式得：压强越大A的转 化率越大，故p2>p1，A不正确；由反应Ⅱ的图 象可得：先达平衡对应的温度高，即T1>T2， 温度越高时n(C)越小，说明该反应的正反应是 放热反应，即ΔH<0，B选项错误；
课前自主学案 课堂互动讲练 课时 探究整合应用
知能优化训练
课前自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学案
自主学习 一、化学平衡的移动 外界条件改变―→正、逆反应速率变化的程 不同 度 _______―→ 导 致 正 、 逆 反 应 速 率 不相等 _________―→原平衡状态被破坏―→平衡 移动―→建立新的平衡。 二、反应条件对化学平衡的影响 只改变其中一个条件时，对化学平衡的影响 如下：
A：表示T2>T1，正反应是放热反应。 B：表示p1<p2，A是反应物，正反应为气体 总体积缩小的反应，即a＋b>c。
某化学科研小组研究在其他条件不变 时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到 下图所示变化规律(p表示压强，T表示温度， n表示物质的量)：
例2
根据以上规律判断，下列结论正确的是(双 选)( ) A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2 C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2<T1 D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1
(1)新的平衡状态的v(正)或v(逆)与原平衡状 态的v(正)或v(逆)不同。 (2)平衡混合物里各组分的质量(或体积)分数 不同。 事实表明，许多化学反应都是可逆的，存在 一定的限度，我们可以通过实验证明某个反 应是可逆反应，也可以通过实验探究条件改 变时，平衡移动的方向，下面具体举例分析 说明。
【思路点拨】 解答此类题注意以下两点： (1)四个图象中纵横坐标的含义及曲线的变化 趋势。 (2)四个化学方程式的特点。 【解析】 由反应Ⅰ的图象可知，温度升高， A的转化率减小，说明该反应的正反应是放热 反应，ΔH<0，由反应式得：压强越大A的转 化率越大，故p2>p1，A不正确；由反应Ⅱ的图 象可得：先达平衡对应的温度高，即T1>T2， 温度越高时n(C)越小，说明该反应的正反应是 放热反应，即ΔH<0，B选项错误；
苏教版高三化学选修4化学反应原理电子课本课件【全册】
苏教版高三化学选修4化学反应 原理电子课本课件【全册】目录
0002页 0040页 0104页 0158页 0240页 0312页 0360页 0362页 0364页
专题一 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 专题二 化学反应与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度 专题三 溶液中的离子反应 第二单元 溶液的酸碱性 附录Ⅰ 中英文名称对照表相对原子质量表 附录Ⅲ 难溶电解质的溶度积常数 元素周期表
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第二单元 化学反应的方向和限 度
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 化学平衡的移动
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第二单元 溶液的酸碱性
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 盐类的水解
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题三 溶液中的离子反应
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 弱电解质的电离平衡
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题一 化学反应与能量变化
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 化学反应中的热效应
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第二单元 化学能与电能的转化
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 金属的腐蚀与防护
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题二 化学反应与化学平衡
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 化学反应速率
0002页 0040页 0104页 0158页 0240页 0312页 0360页 0362页 0364页
专题一 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 专题二 化学反应与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度 专题三 溶液中的离子反应 第二单元 溶液的酸碱性 附录Ⅰ 中英文名称对照表相对原子质量表 附录Ⅲ 难溶电解质的溶度积常数 元素周期表
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第二单元 化学反应的方向和限 度
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 化学平衡的移动
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第二单元 溶液的酸碱性
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 盐类的水解
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题三 溶液中的离子反应
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 弱电解质的电离平衡
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题一 化学反应与能量变化
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 化学反应中的热效应
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第二单元 化学能与电能的转化
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第三单元 金属的腐蚀与防护
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
专题二 化学反应与化学平衡
苏教版高三化学选修4化学反应原 理电子课本课件【全册】
第一单元 化学反应速率
2012苏教版化学反应原理课件--专题三第四单元
• 第四单元 难溶电解质的沉淀溶 解平衡
• 自然界中有许多神奇的景观，其中溶洞景观就 是一绝，溶洞里的石笋、石柱千奇百怪，引人 入胜，你一定会惊叹大自然的神工妙笔。那么 在惊叹自然界美丽之余，你也一定会疑问：如 此坚硬的石头怎么会溶成一个大洞呢？溶洞里 造型奇特的石柱、石笋又是怎样形成的？
• 一、沉淀溶解平衡原理
• (2)表达式：MmNn(s) cm(Mn＋)·cn(Nm－)
mMn＋＋nNm－ Ksp＝
• (3)应用：根据溶度积可以判断难溶电解质溶液
• 当c(Ag＋)·c(Cl－)>Ksp时，就会生成AgCl沉淀，直 到溶液饱和，使c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp；
• 当c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，溶液饱和，处于平衡 状态；
• (2)由难溶的沉淀转化为更易溶的沉淀——是比较 难以实现的一种转化，前提是“两种沉淀的溶 解度相差不是很大”。
• 例如：虽然Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，但两者差异 不大，BaSO4＋CO32－ BaCO3＋SO42－，K转＝ c(SO42 － )/c(CO32 － ) ＝ c(Ba2 ＋ )c(SO42 － )/c(Ba2 ＋ )c(CO32 － ) ＝ Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)<1 ， 只 要 加 入足量的饱和Na2CO3溶液，BaSO4就可能转化 为BaCO3，而BaCO3是可用酸溶解的。
• 【 例 2】 牙 齿 表 面 由 一 层 硬 的 、 组 成 为 Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下 列平衡：
• Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋＋3PO43－＋OH－ • 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，
这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是： __________________________________ 。 已 知 Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小， 质地更坚固。用离子方程式表示当牙膏中配有 氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： __________________；根据以上原理，请你提
• 自然界中有许多神奇的景观，其中溶洞景观就 是一绝，溶洞里的石笋、石柱千奇百怪，引人 入胜，你一定会惊叹大自然的神工妙笔。那么 在惊叹自然界美丽之余，你也一定会疑问：如 此坚硬的石头怎么会溶成一个大洞呢？溶洞里 造型奇特的石柱、石笋又是怎样形成的？
• 一、沉淀溶解平衡原理
• (2)表达式：MmNn(s) cm(Mn＋)·cn(Nm－)
mMn＋＋nNm－ Ksp＝
• (3)应用：根据溶度积可以判断难溶电解质溶液
• 当c(Ag＋)·c(Cl－)>Ksp时，就会生成AgCl沉淀，直 到溶液饱和，使c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp；
• 当c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，溶液饱和，处于平衡 状态；
• (2)由难溶的沉淀转化为更易溶的沉淀——是比较 难以实现的一种转化，前提是“两种沉淀的溶 解度相差不是很大”。
• 例如：虽然Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，但两者差异 不大，BaSO4＋CO32－ BaCO3＋SO42－，K转＝ c(SO42 － )/c(CO32 － ) ＝ c(Ba2 ＋ )c(SO42 － )/c(Ba2 ＋ )c(CO32 － ) ＝ Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)<1 ， 只 要 加 入足量的饱和Na2CO3溶液，BaSO4就可能转化 为BaCO3，而BaCO3是可用酸溶解的。
• 【 例 2】 牙 齿 表 面 由 一 层 硬 的 、 组 成 为 Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下 列平衡：
• Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋＋3PO43－＋OH－ • 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，
这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是： __________________________________ 。 已 知 Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小， 质地更坚固。用离子方程式表示当牙膏中配有 氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： __________________；根据以上原理，请你提
苏教化学选修化学反应原理课件：专题3第二单元课时1
混合溶液pH的计算
1．两强酸混合 ＋ ＋ c1H · 1＋c2H · 2 V V ＋ c(H )混合＝ →pH V1＋V2 2．两强碱混合 － － c1OH · 1＋c2OH · 2 V V － ＋ c(OH )混合＝ KW,c(H )→pH V1＋V2 3．强酸强碱混合 ＋ (1)强酸与强碱正好完全反应，溶液呈中性，c(H )＝ c(OH )。 如室温下， 中性溶液的 c(H )＝10 pH＝7。
【规律方法】
溶液呈中性的根本标志是c(H＋)
＝c(OH － )，不能认为c(H ＋ )或c(OH － )等于10 －
7mol· －1或pH＝7的溶液就一定是中性溶液，不 L
能把pH＝7作为判断一切溶液酸、碱性的分界线， 应比较c(H ＋ )和c(OH － )的相对大小。若用pH来 判断，必须指明温度，如25 ℃时pH<7的溶液一 定是酸性溶液。
＋
1 － ×10 4 2 ＋ －7 －1 2－ 释 10000 倍时，c(H )≈10 mol· ，c(SO4 )＝ L 10000 1 － － ＋ － mol· ＝ ×10 8mol· 1，c(H )∶c(SO2 )＝20∶1。 L L 4 2
A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH>7
B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7
C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7
D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH>7
【解析】 本题主要考查有关 pH 的简单计算。由题 意知：n(NaOH)＝x· 10
a－14
mol，n(HCl)＝y· mol， 10
＝14→cH＋＝cOH－中性 pH＝7 >14→cH＋<cOH－碱性 a＋b pH>7 ＋ － <14→cH >cOH 酸性 pH<7
精细有机合成单元反应基础PPT课件
精细有机合成化学
➢有机合成反应理论 ➢磺化、硫酸化反应 ➢硝 化 反 应 ➢烷 基 化 反 应 ➢羟 基 化 反 应
➢还 原 反 应ห้องสมุดไป่ตู้➢卤 化 反 应 ➢酰 化 反 应 ➢氧 化 反 应 ➢酯 化 反 应
1
绪论
一、精细化学品的释义 欧美 产量小、纯度高的化工产品。
日本
具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、 多品种、小批量生产的化学品。
三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 。
注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从 上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所 不同。
10
第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
产品生产过程的顺序：
精细化工产品
起始原料
基础有机原料
基本有机化学品
三大合成材料
起始原料：石油、天然气、煤、农林产品（副产品）。
中国 原则上采用日本对精细化学品的释义。
2
美国克林教授的释义
无差别化学品： 差别化学品：
具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构 式表示其结构的
不具备上述条件的
通 用 化 学 品 大量生产的无差别化学品（无机酸、碱、甲醇等）
准通用化学品 较大量生产的差别化学品（塑料、合成纤维等）
精细化学品 专用化学品
第一门类又可分为许多小类。中国的分类暂行规定中，不
包括国家医药管理局管理的药品。
5
三、精细化工的特点
1）除化学合成反应、前后处理外，还常涉及剂型制备和 商品化（标准化）才得到最终商品 2）生产规模小，生产流程大多为间歇操作的液相反应，常 采用多品种综合生产流程或单元反应流程 3）固定投资少、资金产出率高 4）产品质量要求高，知识密集度高；产品更新换代快、寿命 短；研究、开发难度大，费用高
➢有机合成反应理论 ➢磺化、硫酸化反应 ➢硝 化 反 应 ➢烷 基 化 反 应 ➢羟 基 化 反 应
➢还 原 反 应ห้องสมุดไป่ตู้➢卤 化 反 应 ➢酰 化 反 应 ➢氧 化 反 应 ➢酯 化 反 应
1
绪论
一、精细化学品的释义 欧美 产量小、纯度高的化工产品。
日本
具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、 多品种、小批量生产的化学品。
三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 。
注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从 上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所 不同。
10
第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
产品生产过程的顺序：
精细化工产品
起始原料
基础有机原料
基本有机化学品
三大合成材料
起始原料：石油、天然气、煤、农林产品（副产品）。
中国 原则上采用日本对精细化学品的释义。
2
美国克林教授的释义
无差别化学品： 差别化学品：
具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构 式表示其结构的
不具备上述条件的
通 用 化 学 品 大量生产的无差别化学品（无机酸、碱、甲醇等）
准通用化学品 较大量生产的差别化学品（塑料、合成纤维等）
精细化学品 专用化学品
第一门类又可分为许多小类。中国的分类暂行规定中，不
包括国家医药管理局管理的药品。
5
三、精细化工的特点
1）除化学合成反应、前后处理外，还常涉及剂型制备和 商品化（标准化）才得到最终商品 2）生产规模小，生产流程大多为间歇操作的液相反应，常 采用多品种综合生产流程或单元反应流程 3）固定投资少、资金产出率高 4）产品质量要求高，知识密集度高；产品更新换代快、寿命 短；研究、开发难度大，费用高
苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第一单元 “四根据”破解热化学方程式的书写
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应
微专题2 “四根据”破解热化学方程式的书写
一、根据盖斯定律书写热化学方程式
二、根据反应的热量变化书写热化学方程式
B
三、根据化学键的键能书写热化学方程式
化学键
436 391
498 414 803 462 193
946Байду номын сангаас
四、根据能量图像书写热化学方程式
根据图中显示的能量的变化,确定反应热的正负及数值,结合反应物和生成物的量的关 系,确定热化学方程式。 例4 金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃 烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热 量如图所示。 （1）在通常状况下,_石__墨___（填“金刚石”或“石墨”）更稳定, 石墨的标准燃烧热为_______________。
苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 专题1 第2单元 第3课时 电解池的工作原理及应用
H2↑+Cl2↑+2NaOH
;
离子方程式: 2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
;
工业上习惯把电解饱和食盐水叫做 氯碱工业
。
2.电镀 (1)电镀是应用 电解 的原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄 层其他金属或合金的过程。电镀除了提升美观和增加表面硬度之外,更主 要的目的是增强材料的抗 腐蚀 能力,防止金属 氧化 等,所以电镀所 用的镀层金属通常是一些在空气中或溶液里不易被腐蚀的金属或合金,如 铬、镍、银、铜等。
2.原电池和电解池的原理比较
装置类别
原电池
电解池
使氧化还原反应中电子的 使电流通过电解质溶液或熔融电解质
原理
转移做定向移动,从而形成 而在阴、阳两极引起氧化还原反应的
电流
过程
装置特点 将化学能转变成电能 将电能转变成化学能
实例
装置类别
原电池
电极名称 负极
正极
反应类型 氧化反应
还原反应溶液吗? 提示 电解质溶液通电电解时,在外电路中有电子通过,而溶液中是依靠离 子定向移动形成电流。 (3)如何判断一套装置是原电池还是电解池? 提示 一看有无外接电源;二看电极材料,电解池中阳极一般为活泼性较差 的导电材料且两电极可以使用相同材料。
方法突破 1.电解池的工作原理
目录索引
基础落实·必备知识全过关 重难探究·能力素养全提升
1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、 阴阳两极上的反应及其变化等。 素 2.通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,认识电 养 解池中物质及能量的变化过程,并运用电解池原理解决实际问题。 目 3.建立对电解过程的系统分析的思维模型,理解电解的规律,会判断电解 标 的产物,会书写电解的电极反应式;建立电解应用问题的分析思维模型 和电解相关计算的思维模型,加深对电解原理的理解和应用。
第二章 单元反应原理1
被磺化物 速度常数
CH3 NO3
k×106(g· mol· s)
78.7
15.5
0.24
17/43
（2） 磺化剂的影响 磺化剂对反应影响较大。含水越多（包括反应生 成的水）反应能力越弱（从动力学可见）。 SO3反应能力最强。 特点：硫酸磺化，可逆反应；SO3磺化不可逆。
18/43
表 不同磺化剂对反应的影响
（2）将磺酸基转变成其它基团（如羟基、氨基、 氰基、氯基等），生产有机合成中间体或精细化工 产品，如苯磺化碱熔法生产苯酚。
SO3H
碱性水解
OH
（ 3 ）利用磺酸基的可水解性，先在苯环上引入 磺酸基，在完成特定的反应后，再将磺酸基水掉。
4/43
磺化应用： 主要用于生产阴离子表面活性剂(主要是洗涤剂)、 染料、医药、农药。在精细有机合成工业中占十分 重要地位。 石油工业中应用：如石油磺酸盐的合成与应用， 三次采油、洗涤、防锈以及用于纺织工业。
40/43
稀释盐析法：某些芳磺酸盐在无机盐中溶解度不同，
通过向稀释的磺化物中加入某种无机盐就可将芳磺 酸盐析出。如G酸和R酸的分离。
41/43
中和盐析法 : 利用中和时生成的硫酸钠或其它无机
盐，使磺酸盐析出。磺化物的钠盐在硫酸钠水溶液
中的溶解度较小。
42/43
脱硫酸钙法: 磺化物稀释后用氢氧化钙的悬浮液进
需加热 低 少 大 大
十分粘稠 多，有时很高 无 很小
19/43
（3）磺化物的水解及异构化作用
水解：硫酸作磺化剂时，在较稀的硫酸存在
下发生水解（逆反应）。
特点：升高温度对水解有利；
水解反应也是亲电取代，反应质点为 H3+O ， 进攻磺酸基，易磺化的也易水解。
CH3 NO3
k×106(g· mol· s)
78.7
15.5
0.24
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（2） 磺化剂的影响 磺化剂对反应影响较大。含水越多（包括反应生 成的水）反应能力越弱（从动力学可见）。 SO3反应能力最强。 特点：硫酸磺化，可逆反应；SO3磺化不可逆。
18/43
表 不同磺化剂对反应的影响
（2）将磺酸基转变成其它基团（如羟基、氨基、 氰基、氯基等），生产有机合成中间体或精细化工 产品，如苯磺化碱熔法生产苯酚。
SO3H
碱性水解
OH
（ 3 ）利用磺酸基的可水解性，先在苯环上引入 磺酸基，在完成特定的反应后，再将磺酸基水掉。
4/43
磺化应用： 主要用于生产阴离子表面活性剂(主要是洗涤剂)、 染料、医药、农药。在精细有机合成工业中占十分 重要地位。 石油工业中应用：如石油磺酸盐的合成与应用， 三次采油、洗涤、防锈以及用于纺织工业。
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稀释盐析法：某些芳磺酸盐在无机盐中溶解度不同，
通过向稀释的磺化物中加入某种无机盐就可将芳磺 酸盐析出。如G酸和R酸的分离。
41/43
中和盐析法 : 利用中和时生成的硫酸钠或其它无机
盐，使磺酸盐析出。磺化物的钠盐在硫酸钠水溶液
中的溶解度较小。
42/43
脱硫酸钙法: 磺化物稀释后用氢氧化钙的悬浮液进
需加热 低 少 大 大
十分粘稠 多，有时很高 无 很小
19/43
（3）磺化物的水解及异构化作用
水解：硫酸作磺化剂时，在较稀的硫酸存在
下发生水解（逆反应）。
特点：升高温度对水解有利；
水解反应也是亲电取代，反应质点为 H3+O ， 进攻磺酸基，易磺化的也易水解。
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2/43
磺化概述
磺化：向有机化合物分子引入磺酸基(-SO3H) ， 或其相应的盐、磺酰卤基的反应。如苯环上：
+ H2SO4
S O 3H
+ H2O
硫酸化：是有机化合物分子中引入－OSO3H基的 化学过程，生成成C－O－S键 。
3/43
磺化目的：
（1）使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤 维素具有亲和力。
NaOH －NaCl, －H2O
RSO3Na
反应分两步：先生成磺酰氯，再与碱作用成盐。 烷基磺酰氯活性很高，可与醇、胺、酚类反应制
取许多重要的精细化学品。
16/43
磺化及硫酸化的影响因素 （1）有机化合物的结构影响
电子效应: 磺化反应是典型的亲电取代反应，被磺化 物芳环上电子云密度的高低直接影响反应速度。芳环 上有供电基，易磺化，反应速度快；芳环上有吸电基， 难磺化，反应速度慢。
（2）将磺酸基转变成其它基团（如羟基、氨基、 氰基、氯基等），生产有机合成中间体或精细化工 产品，如苯磺化碱熔法生产苯酚。
SO3H 碱性水解
OH
（3）利用磺酸基的可水解性，先在苯环上引入 磺酸基，在完成特定的反应后，再将磺酸基水掉。
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磺化应用： 主要用于生产阴离子表面活性剂(主要是洗涤剂)、 染料、医药、农药。在精细有机合成工业中占十分 重要地位。 石油工业中应用：如石油磺酸盐的合成与应用， 三次采油、洗涤、防锈以及用于纺织工业。
关于单元反应原理
/43
总体上可归纳为三大类：
（1）有机分子中碳原子上的氢被各种取代基所取代的反应。(取代） 如：卤化、磺化、硝化、酰基化、烷基化等；
（2）碳原子的取代基转变为另一种取代基的反应。（置换） 如：硝基还原为胺基；
（3）在有机分子中形成杂环或新的碳环的反应。（成环缩合） 如：环化。
上述三类反应联系密切。第一类反应是后两类反应的基 础，为后两类反应准备条件。对第二类反应来讲，其产 物取代基的位置往往就是第一类反应所形成的取代基的 位置。而第三类反应也需要由碳原子上的取代基来提供 C、N、O、S等原子来形成杂环和新的碳环。
SO3 + H3+O + HSO4－ H3SO4+ + HSO4－ H2S2O7 + H3+O + HSO4－ HSO3＋ + H3+O + 2HSO4－
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发烟硫酸也略能导电，按下式离解：
SO3 ＋ H2SO4 H2S2O7 ＋ H2SO4
H2S2O7 H3SO4+ + HS2O7－
由此解离出亲电质点：SO3、H2S2O7、H2SO4、 HSO3＋和H3SO4＋
沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率
H2SO4 290～317
慢
达到平衡，不完全
ClSO3H 151～ 150
较快Biblioteka 较完全SO3•H2SO4SO3 46
较快 较完全
瞬间完成 定量转化(p107)
磺化热效应
需加热
一般
一般
放热量大，需冷却
磺化物粘度
低
副反应
少
产生废酸量
大
反应器容积
大
一般 少 较少 大
一般 少 较少 一般
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反应质点：
SO3·H2SO4中：SO3
浓H2SO4中：H2S2O7（SO3·H2SO4）
80～85％的H2SO4中：H3SO4+（SO3·H3+O） 在更低浓度的硫酸中：H2SO4（ SO3·H2O ）
+ SO3
k1 k-1
H
.. . +.
SO
. ..
-
3 K2,-H+
SO
3
+H+
SO 3 H
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（1）磺氧化 二氧化硫和氧同烷烃的反应是在20世纪40年代
发现的，在50年代开始工业应用；该反应的产物是 一种仲链烷磺酸盐：
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(2)磺氯化(P27) 磺氯化剂：SO2+Cl2, 原料：烷烃。
产物：烷基磺酸盐表面活性剂。 实例：表面活性剂的生产。
RH
SO2 ＋ －HCl
Cl2
RSO2Cl
(B)自由基历程 在氧或过氧化物存在下，烯烃与亚 硫酸氢钠可发生加成，生成磺酸钠盐，反应按自由 基历程，加成方向是反马尔科夫尼科夫规则的。
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脂肪烃的磺化 烷烃比较稳定，不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧
化硫等磺化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化。 特殊磺化方法：
磺氧化 磺氯化 加成磺化 置换磺化
十分粘稠 多，有时很高
无 很小
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（3）磺化物的水解及异构化作用 水解：硫酸作磺化剂时，在较稀的硫酸存在
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(1)芳烃的取代反应 大多数情况下是SO3作为亲 电试剂，反应历程如下：
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(2)链烯烃的加成反应 烯烃的磺化加成反应首先生 成离子中间体或自由基中间体，最后得到的是双键全 部被加成的产物或者明显的取代产物。
（A）离子型的加成反应
磺内酯
1-链烯-1-磺
2-链烯-1-磺酸
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速度常数
被磺化物
CH3
k×106(g·mol·s)
78.7
15.5
NO3
0.24
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（2） 磺化剂的影响 磺化剂对反应影响较大。含水越多（包括反应生
成的水）反应能力越弱（从动力学可见）。 SO3反应能力最强。
特点：硫酸磺化，可逆反应；SO3磺化不可逆。
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表 不同磺化剂对反应的影响
项目 磺化剂
亲电质点（亲电体）指在化学反应中对含有可成键电子对的原子 或分子有亲和作用的原子或分子。亲电试剂一般都是带正电荷的试 剂或具有空的p轨道或者d轨道，能够接受电子对的中性分子。
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不同浓度硫酸的离解方式：
100%的硫酸中略能导电，约有0.2～0.3%按下式 离解：
2H2SO4 2H2SO4 3H2SO4 3H2SO4
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磺化剂
三氧化硫 九八酸（98％）
浓硫酸（浓H2SO4） 九二酸（92～93％） 20～25％
发烟硫酸（SO3•H2SO4） 三氧化硫（SO3） 60～65％ 氯磺酸（ClSO3H） 其它：氨基磺酸（NH2SO3H）、硫酰氯（SO2Cl2）、 亚硫酸盐（Na2SO3）
浓度表示方法：可用游离SO3 的含量w(SO3)（质量分数）表 示，也可用H2SO4的含量w(H2SO4)表示。
/43
磺化反应历程
芳烃的磺化主要是用 硫酸、发烟硫酸、三氧 化硫来进行的，反应属亲电取代反应。亲电质点 由磺化剂离解形成（由磺化剂离解产生亲电质 点）。
亲电取代反应是亲电试剂进攻化合物负电部分，取代其它基团的 化学反应。一般发生于芳香族化合物，是一种向芳香环系引入官能 团的重要方法，是芳香族化合物的特性之一。被取代的基团通常是 氢原子，但其他基团被取代的情形也是存在的。
磺化概述
磺化：向有机化合物分子引入磺酸基(-SO3H) ， 或其相应的盐、磺酰卤基的反应。如苯环上：
+ H2SO4
S O 3H
+ H2O
硫酸化：是有机化合物分子中引入－OSO3H基的 化学过程，生成成C－O－S键 。
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磺化目的：
（1）使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤 维素具有亲和力。
NaOH －NaCl, －H2O
RSO3Na
反应分两步：先生成磺酰氯，再与碱作用成盐。 烷基磺酰氯活性很高，可与醇、胺、酚类反应制
取许多重要的精细化学品。
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磺化及硫酸化的影响因素 （1）有机化合物的结构影响
电子效应: 磺化反应是典型的亲电取代反应，被磺化 物芳环上电子云密度的高低直接影响反应速度。芳环 上有供电基，易磺化，反应速度快；芳环上有吸电基， 难磺化，反应速度慢。
（2）将磺酸基转变成其它基团（如羟基、氨基、 氰基、氯基等），生产有机合成中间体或精细化工 产品，如苯磺化碱熔法生产苯酚。
SO3H 碱性水解
OH
（3）利用磺酸基的可水解性，先在苯环上引入 磺酸基，在完成特定的反应后，再将磺酸基水掉。
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磺化应用： 主要用于生产阴离子表面活性剂(主要是洗涤剂)、 染料、医药、农药。在精细有机合成工业中占十分 重要地位。 石油工业中应用：如石油磺酸盐的合成与应用， 三次采油、洗涤、防锈以及用于纺织工业。
关于单元反应原理
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总体上可归纳为三大类：
（1）有机分子中碳原子上的氢被各种取代基所取代的反应。(取代） 如：卤化、磺化、硝化、酰基化、烷基化等；
（2）碳原子的取代基转变为另一种取代基的反应。（置换） 如：硝基还原为胺基；
（3）在有机分子中形成杂环或新的碳环的反应。（成环缩合） 如：环化。
上述三类反应联系密切。第一类反应是后两类反应的基 础，为后两类反应准备条件。对第二类反应来讲，其产 物取代基的位置往往就是第一类反应所形成的取代基的 位置。而第三类反应也需要由碳原子上的取代基来提供 C、N、O、S等原子来形成杂环和新的碳环。
SO3 + H3+O + HSO4－ H3SO4+ + HSO4－ H2S2O7 + H3+O + HSO4－ HSO3＋ + H3+O + 2HSO4－
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发烟硫酸也略能导电，按下式离解：
SO3 ＋ H2SO4 H2S2O7 ＋ H2SO4
H2S2O7 H3SO4+ + HS2O7－
由此解离出亲电质点：SO3、H2S2O7、H2SO4、 HSO3＋和H3SO4＋
沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率
H2SO4 290～317
慢
达到平衡，不完全
ClSO3H 151～ 150
较快Biblioteka 较完全SO3•H2SO4SO3 46
较快 较完全
瞬间完成 定量转化(p107)
磺化热效应
需加热
一般
一般
放热量大，需冷却
磺化物粘度
低
副反应
少
产生废酸量
大
反应器容积
大
一般 少 较少 大
一般 少 较少 一般
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反应质点：
SO3·H2SO4中：SO3
浓H2SO4中：H2S2O7（SO3·H2SO4）
80～85％的H2SO4中：H3SO4+（SO3·H3+O） 在更低浓度的硫酸中：H2SO4（ SO3·H2O ）
+ SO3
k1 k-1
H
.. . +.
SO
. ..
-
3 K2,-H+
SO
3
+H+
SO 3 H
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（1）磺氧化 二氧化硫和氧同烷烃的反应是在20世纪40年代
发现的，在50年代开始工业应用；该反应的产物是 一种仲链烷磺酸盐：
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(2)磺氯化(P27) 磺氯化剂：SO2+Cl2, 原料：烷烃。
产物：烷基磺酸盐表面活性剂。 实例：表面活性剂的生产。
RH
SO2 ＋ －HCl
Cl2
RSO2Cl
(B)自由基历程 在氧或过氧化物存在下，烯烃与亚 硫酸氢钠可发生加成，生成磺酸钠盐，反应按自由 基历程，加成方向是反马尔科夫尼科夫规则的。
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脂肪烃的磺化 烷烃比较稳定，不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧
化硫等磺化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化。 特殊磺化方法：
磺氧化 磺氯化 加成磺化 置换磺化
十分粘稠 多，有时很高
无 很小
19/43
（3）磺化物的水解及异构化作用 水解：硫酸作磺化剂时，在较稀的硫酸存在
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(1)芳烃的取代反应 大多数情况下是SO3作为亲 电试剂，反应历程如下：
11/43
(2)链烯烃的加成反应 烯烃的磺化加成反应首先生 成离子中间体或自由基中间体，最后得到的是双键全 部被加成的产物或者明显的取代产物。
（A）离子型的加成反应
磺内酯
1-链烯-1-磺
2-链烯-1-磺酸
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速度常数
被磺化物
CH3
k×106(g·mol·s)
78.7
15.5
NO3
0.24
17/43
（2） 磺化剂的影响 磺化剂对反应影响较大。含水越多（包括反应生
成的水）反应能力越弱（从动力学可见）。 SO3反应能力最强。
特点：硫酸磺化，可逆反应；SO3磺化不可逆。
18/43
表 不同磺化剂对反应的影响
项目 磺化剂
亲电质点（亲电体）指在化学反应中对含有可成键电子对的原子 或分子有亲和作用的原子或分子。亲电试剂一般都是带正电荷的试 剂或具有空的p轨道或者d轨道，能够接受电子对的中性分子。
7/43
不同浓度硫酸的离解方式：
100%的硫酸中略能导电，约有0.2～0.3%按下式 离解：
2H2SO4 2H2SO4 3H2SO4 3H2SO4
5/43
磺化剂
三氧化硫 九八酸（98％）
浓硫酸（浓H2SO4） 九二酸（92～93％） 20～25％
发烟硫酸（SO3•H2SO4） 三氧化硫（SO3） 60～65％ 氯磺酸（ClSO3H） 其它：氨基磺酸（NH2SO3H）、硫酰氯（SO2Cl2）、 亚硫酸盐（Na2SO3）
浓度表示方法：可用游离SO3 的含量w(SO3)（质量分数）表 示，也可用H2SO4的含量w(H2SO4)表示。
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磺化反应历程
芳烃的磺化主要是用 硫酸、发烟硫酸、三氧 化硫来进行的，反应属亲电取代反应。亲电质点 由磺化剂离解形成（由磺化剂离解产生亲电质 点）。
亲电取代反应是亲电试剂进攻化合物负电部分，取代其它基团的 化学反应。一般发生于芳香族化合物，是一种向芳香环系引入官能 团的重要方法，是芳香族化合物的特性之一。被取代的基团通常是 氢原子，但其他基团被取代的情形也是存在的。