化学反应的实质
化学反应的基本理论和实验应用
化学反应的基本理论和实验应用一、化学反应的基本理论1.1 化学反应的定义化学反应：物质之间的相互作用，产生新的物质和能量的过程。
1.2 化学反应的基本类型置换反应、复分解反应、加和反应、分解反应、氧化还原反应等。
1.3 化学反应的实质原子、离子或分子间的电子转移、共用电子对的重新分配或原子的重新组合。
1.4 化学反应的速率化学反应速率：单位时间内反应物消失或生成物出现的量。
影响化学反应速率的因素：反应物浓度、温度、催化剂、固体表面积、压力等。
1.5 化学平衡化学平衡：在封闭系统中，正反两个化学反应的速率相等，各种物质的浓度保持不变的状态。
化学平衡常数：表示化学平衡状态的数学表达式，如Kc、Kp等。
二、化学反应的实验应用2.1 化学分析滴定分析、光谱分析、色谱分析、原子吸收光谱分析等。
2.2 制备物质合成化学：通过化学反应制备有机物、无机物、高分子化合物等。
2.3 材料科学金属材料的制备与加工、陶瓷材料的制备、高分子材料的合成与改性等。
2.4 能源转换燃烧反应、电池反应、燃料电池反应等。
2.5 环境保护废水处理、废气处理、固体废弃物处理等。
2.6 药物制备药物合成、药物分析、药物制剂等。
综上所述，化学反应的基本理论和实验应用涵盖了化学学科的核心内容，对中学生来说，掌握这些知识点是学习化学的基础。
在学习过程中，要注重理论联系实际，培养观察、思考、实验能力，为将来继续深造或从事相关领域的工作奠定基础。
习题及方法：一、基本理论习题1.判断题：化学反应是物质之间的物理作用。
（对/错）答案：错。
化学反应是物质之间的相互作用，产生新的物质和能量的过程，不仅仅是物理作用。
2.选择题：以下哪个不属于化学反应的基本类型？A. 置换反应B. 复分解反应C. 加和反应答案：D。
核反应不属于化学反应的基本类型，而是属于物理学领域。
3.填空题：化学反应的实质是原子、离子或分子间的______、______或______。
答案：电子转移、共用电子对的重新分配、原子的重新组合。
高考化学溶液中离子反应的实质及发生条件
高考化学溶液中离子反应的实质及发生条件溶液中离子反应是指在溶液中，溶剂中的离子之间发生化学反应的过程。
溶液中的离子反应是化学反应的一种特殊形式，它与溶液中的电离和溶解密切相关。
溶液中的离子反应实质上是离子之间的电荷转移过程。
在溶液中，正负离子之间会相互吸引，当它们之间的吸引力大于离子与溶剂分子之间的吸引力时，离子之间就会发生反应。
这个过程涉及到离子的化学键的形成和断裂，从而产生新的化学物质。
溶液中离子反应的发生条件有多个方面，下面我们来逐一讨论。
首先是浓度。
溶液中离子反应的发生与离子的浓度有关。
通常情况下，只有当溶液中的离子浓度达到一定程度时，离子之间才会发生反应。
这是因为只有当离子浓度较高时，离子之间的碰撞机会才会增加，从而使得离子反应的几率增大。
其次是温度。
温度对溶液中离子反应的速率和方向有着重要影响。
通常情况下，温度越高，离子反应的速率越快。
这是因为高温能够提供更多的能量，使得离子之间的碰撞更加剧烈，从而促进反应的发生。
此外，温度还能够影响离子反应的平衡常数，进而影响反应的方向。
溶液中离子反应的发生还与溶液的酸碱性质有关。
酸碱反应是溶液中离子反应的一种特殊形式。
在酸碱反应中，酸和碱通过离子交换的方式产生水和盐。
酸碱反应的发生需要满足一定的酸碱配对条件，即酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合。
这种反应是通过离子之间的电荷转移实现的。
溶液中离子反应发生的速度还与反应物的性质有关。
一般来说，溶液中离子反应的速率与反应物的物理性质和化学性质有关。
例如，溶液中的离子反应速率较快的反应物通常具有较小的离子半径和较高的电荷数。
此外，反应物的溶解度和电离度也会影响离子反应的发生。
溶液中离子反应的实质是离子之间的电荷转移过程，它与溶液中离子的电离和溶解密切相关。
溶液中离子反应的发生条件包括浓度、温度、酸碱性质和反应物的性质等多个方面。
只有在这些条件满足的情况下，溶液中离子反应才会发生。
对于理解和掌握溶液中离子反应的实质和发生条件，有助于我们更好地理解化学反应的本质，同时也有助于我们在高考化学考试中的应用和解答相关问题。
分子轨道的对称性和反应机理
（2）相互作用的HOMO和LUMO能量必须接近(约为6 eV)；
+
(
* 2
p
)0
-
+
O2 HOMO
O2 LUMO
-
+
+
-
(
* 2
p
)1
+
-
(
* 2
p
)1
-
+
-
++
O2
+
--
N2
+
N2的LUMO和O2 的HOMO对称性匹配，但欲使反应进行，电 子需从电负性较高的O向电负性较低的N转移，而当O的电子向反键 轨道转移后，就会增强O2的化学键，反应很难进行。活化能很高。 这说明N2和O2能共存，而且NO也能分解。 前线轨道理论的基本要点：
)0
O2:
(1s
)2
(1*s
)2
(
2s
)2
(
* 2s
)2
(
2
p
)2
(
2
p
)4
(
* 2
p
)2
(
* 2
p
)0
N2的最高能量占有轨道：(
2
p
)2；
最低能量空轨道：(
* 2p
)0
O2的最高能量占有轨道：(
* 2p
)1；
化学反应的实质是原子间重新组合
元素守恒法
有一在空气中放置了一段时间的KOH固体，经分 固体， 例1 有一在空气中放置了一段时间的 固体 析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克该样品投入 克该样品投入25 析测知其含水 、 克该样品投入 毫升2摩 升的盐酸中后，多余的盐酸用1.0摩 毫升 摩／升的盐酸中后，多余的盐酸用 摩／升KOH溶 溶 毫升恰好完全中和， 液30.8毫升恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体 毫升恰好完全中和 A 1克 B 3.725克 C 0.797克 D 2.836克 克 克 克 克 例2 有一在空气中暴露过的 有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知其 固体， 固体 含水7． 含水 ．62%、含K2CO32．38%、含KOH90%，若将此样 、 ． 、 ， 克加入到a 的盐酸bmL中，再有适量 mol/LKOH 品1克加入到 mol/L的盐酸 克加入到 的盐酸 中 再有适量C 溶液中和过量的盐酸使溶液呈中性， 溶液中和过量的盐酸使溶液呈中性，蒸发中和后的溶液可得 固体的质量为多少克？ 固体的质量为多少克？ 1B 2 74.5ab/1000 克
克蒸发掉50克水 例3 将100℃的硫酸铜饱和溶液 ℃的硫酸铜饱和溶液200克蒸发掉 克水 克蒸发掉 后再冷却到0℃ 问能析出胆矾多少克？若在100℃硫酸 后再冷却到 ℃时，问能析出胆矾多少克？若在 ℃ 铜饱和溶液200克里加入 克无水硫酸铜，在同温度下应 克里加入16克无水硫酸铜 铜饱和溶液 克里加入 克无水硫酸铜， 有多少克胆矾析出？（硫酸铜溶解度100℃时为 ．4克。 ？（硫酸铜溶解度 ℃时为75． 克 有多少克胆矾析出？（硫酸铜溶解度 0℃时为14．3克） ℃时为 ． 克 摩尔氧气在放电后有30%转化为臭氧，则放电 转化为臭氧， 例4 1摩尔氧气在放电后有 摩尔氧气在放电后有 转化为臭氧 后所得的混和气体对H 后所得的混和气体对 2相对密度为 （ ） A 16 B 17．8 C 18．4 D 35．6 ． ． ． 在一定条件下，气体A可分解为气体 和气体C 可分解为气体B和气体 例5 在一定条件下，气体 可分解为气体 和气体 ， 其分解方程式为2A====B+3C 。若已知所得 和C混合气体 若已知所得B和 混合气体 其分解方程式为 的相对密度为42． 。求气体A的相对分子质量 的相对分子质量。 对H2的相对密度为 ．5。求气体 的相对分子质量。 3. 130.48克 克 4.34克 克 4 B 5 170
高中化学-晗 反应热
C. – 92KJ/mol
D. – 46KJ/mol
变式： 若有上述反应过程完全消耗1molH2, 则释放的能量为 30.6KJ 。
重难点 化学键与化学反应中能量变化的关系
6.化学反应A2+B2==2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( C) A.该反应是吸热反应 B.1 mol A-A键和1 mol B-B键断裂能 放出xkJ的能量 C.2 mol A-B键断裂需要吸ykJ的能量 D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和 1 mol B2的总能量
谢谢大家
1、晗 ：物质所具有的能量，是与内能有关的物理量，符号：H
晗变 ：对于一个化学反应，生成物的总晗与反应物的总晗的之差。 符号：△H △H单位：kJ/mol或kJ•mol-1
2、反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量
3、反应热与焓变的联系与区别 恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变,因此我们用△H表示反应热。 注意：①晗只有正值，焓变有正负之分，反应为放热反应：ΔH＜0或 ΔH为“－” 反应为吸热反应：ΔH＞0 或ΔH为“＋” ②任何反应都有反应热 ③ 物质状态之间的焓变不能叫反应热。反应热是化学变化的焓变。
物质所具有的能量越低越稳定 物质所具有的键能越大越稳定
D. H2分子比 H原子稳定
5.已知键能: N≡N: 946KJ/mol,H-H :436KJ/mol, H-N :391KJ/mol
N2（g) + 3H2(g) 2NH3(g), 从理论上计算△H为（C）
A．+1800KJ/mol
B. + 92KJ/mol
则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为 183 kJ 。 形成1mol化学键时释放的能量
化学反应的实质与特征
化学反应的实质与特征化学反应是现代化学研究的核心内容之一，它揭示了物质变化的规律，探索了物质间相互作用的本质。
本文将从化学反应的实质与特征两个方面进行探讨。
一、化学反应的实质在化学反应中，原有的物质经过相应的作用，会转化成一种或多种不同的物质。
化学反应实质是物质的转化和重新组合，从而形成新的化学物质。
1. 化学反应的基本要素化学反应的基本要素包括反应物、生成物、反应条件和反应方程式。
反应物是参与反应的起始物质，生成物是反应产物，反应条件包括温度、压力、催化剂等，反应方程式则用化学符号和化学式来表示反应的化学过程。
2. 反应速率反应速率是指在单位时间内，反应物消失或生成物出现的量的变化率。
化学反应的速率由两方面因素决定：反应物浓度和反应温度。
当反应物浓度增大或温度升高时，反应速率会相应增加。
3. 反应机理反应机理是揭示反应中各个步骤和中间物质的生成与消失关系的理论模型。
反应机理可以用反应动力学来研究，通过实验数据得到反应速率表达式，从而推导出各个步骤的反应物和生成物之间的物质转化关系。
4. 能量变化在化学反应中，物质之间的相互作用导致了能量的变化。
化学反应中常常会伴随着能量的吸收或释放，例如吸热反应和放热反应。
吸热反应是指在反应过程中吸收热量，导致周围温度下降；放热反应则是指在反应过程中释放热量，导致周围温度升高。
二、化学反应的特征化学反应具有一系列的特征，这些特征揭示了化学反应的本质和规律。
1. 化学反应的不可逆性化学反应具有不可逆性，一旦发生化学反应，就很难逆转回原来的状态。
这是因为化学反应是物质的转化和重新组合，原子之间的化学键在反应中发生了改变，形成了全新的物质。
2. 反应速率的变化化学反应的速率取决于物质本身的性质以及反应条件。
不同物质的反应速率会有所差异，而各种反应条件（温度、压力、催化剂等）的改变也会直接影响反应速率。
3. 反应热效应反应热效应是指化学反应过程中产生的热量变化。
放热反应是指反应物中的化学键在反应中被破坏，形成新的化学键放出能量，导致反应放热；吸热反应则是指反应物中的化学键在反应过程中被形成，吸收周围热量，导致反应吸热。
化学反应中的活化能分析
化学反应中的活化能分析化学反应是物质变化的基本形式之一，它包括物质的分解和合成过程。
在化学反应中，需要克服一定的能量障碍才能进行反应，这个能量障碍就是活化能。
本文将结合实例，从化学反应的实质、定义、计算方法以及影响因素等方面，简要分析化学反应中的活化能。
一、化学反应的实质化学反应在本质上是由反应物发生结合和重排而形成新的物质的过程。
在反应过程中，反应物的原子或分子被分离，随后再组合形成新的物质。
这个过程需要克服一定的能量障碍（活化能），才能实现反应。
如果活化能低于一定的程度，反应就无法进行，反之则能顺利进行。
二、活化能的定义活化能是指化学反应中，从反应物的能量状态到过渡状态所需的最小能量变化，也就是分子碰撞所需克服的最小能量。
表征化学反应的难易程度和速率的关键参数之一。
三、活化能的计算方法1. 阿伦尼乌斯公式法阿伦尼乌斯公式法是一个经验公式，可以用来计算化学反应的活化能。
根据这个公式，活化能Ea与反应速率常数k的关系为：ln(k)=ln(A)-Ea/RT公式中A为频率因子，也就是分子碰撞的频率，R为气体常数，T为反应的温度。
如果已知反应速率常数k1和k2，可应用上式求出Ea。
根据此公式，可以发现活化能Ea与反应速率常数k成反比例关系，即活化能越大，反应速率越低。
2. 热力学计算法热力学计算法也可以用来计算化学反应的活化能。
如果已知反应物和产物的焓、熵变，以及反应的温度，可以应用吉布斯自由能公式求出活化能Ea。
但是，由于准确求得反应物和产物的焓、熵变比较困难，这种方法并不是特别实用。
四、影响因素化学反应的活化能受多种因素的影响，主要包括：1. 温度根据阿伦尼乌斯公式法，反应速率常数k与活化能Ea成反比例关系，也就是说，活化能越大，反应速率越低。
而随着温度升高，反应速率常数k也会增加，反应速率加快。
这是因为温度升高会增加分子的平均动能，使分子间发生的碰撞更频繁、更激烈，从而克服能量障碍更容易。
2. 反应物浓度反应物浓度的增加会导致反应速率加快。
九年级化学化学反应的本质是什么
化学反应的本质化学反应是指分子破裂成原子，原子重新排列组合生成新分子的过程，称为化学反应。
在反应中常伴有发光发热变色生成沉淀物等，判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的分子。
化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
化学反应微观示意图化学反应是指分子破裂成原子，原子重新排列组合生成新分子的过程，称为化学反应。
化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
化学反应的反应速率化学反应的反应速率是相关受质浓度随时间改变的的测量。
反应速率的分析有许多重要应用，像是化学工程学或化学平衡研究。
反应速率受到下列因素的影响：反应物浓度：如果增加通常将使反应加速。
活化能：定义为反应启始或自然发生所需的最低能量。
愈高的活化能表示反应愈难以启始，反应速率也因此愈慢。
反应温度：温度提升将加速反应，因为愈高的温度表示有愈多的能量，使反应容易发生。
催化剂：催化剂是一种通过改变活化能来改变反应速率的物质。
而且催化剂在反应过程中不会破坏或改变，所以可以重复作用。
反应速率与参与反应的物质浓度有关。
物质浓度则可透过质量作用定律定量。
化学反应的本质：化学反应的本质是原子的重新组合。
化学反应围观示意图能清晰的使用微观粒子表示化学反应的本质和过程。
例如：表示的化学反应为：Cl2+2NaClO2==2NaCl+2ClO2典型例题解析：确定模型表示的物质例1：分子模型可以直观的表示分子的微观结构（分子模型中，不同颜色、大小的小球代表不同的原子）。
下图所示的分子模型表示的分子是HCHO B．CO2 C．NH3 D．CH4 【解析】:模型表示物质的确定要从物质的元素种类、每个分子中原子的个数、原子的总数来综合考虑。
模型中小球的大小及颜色不同值代表了不同种类的原子，也就是代表了宏观上的元素种类的不同。
同种小球的个数代表了同种原子的个数。
本题中有三种不同的小球，说明分子中有三种不同的原子，且其中有两个同种原子，另外分别有两种一个原子。
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2.原子不能再分,原子重新组合成
新物质的分子； 3.原子是化学变化中的最小微粒。
2019/1/18
氧化汞分解过程
2019/1/18
氧分子.金属汞形成的过程
氧原子
汞原子
2019/1/18
结论:
1.有些物质是由分子构成
的;
2.有些物质是由原子直接 构成的;
3.还有一些物质是由离子 构成的.(以后讲)
11.___ +Ca(OH) 2 H2O
2019/1/18
努力学好各门功课!
2019/1/18
化学变化的实质
制作单位: 兰州市 永登县 中堡镇初级中学
制 作 人:
2019/1/18
鲁
耀
学
电解水过程示意图
2019/1/18
由此可见: 1.分子是在不的运动;
2.原子也是在不停的运动.
2019/1/18
氧 原 子
氧分子.氢分子形成的过程
2019/1/18
小结:
1.在化学变化中,分子可以分解成 原子;
2019/1/18
为什么质量守恒呢?
• 宏观:1.元素的种类不变
• 微观:2.原子的种类不变 • 3.原子的数目不变 • 4.各原子的质量不变
2019/1/18
化学方程式练习题 1.CaCO3+2HCl CaCl2+ H2O +__↑ 2.2KClO3
MnO2 3KCl
+ __↑
3.2H2O2 MnO2 2H2O +__↑
2019/1/18
4. C + ___ 5. 2C + O2 6. S + __
点燃
CO2 (充分燃烧) 2 __(不充分燃烧) SO2
点燃
点燃
点燃
7. 3Fe + 2__ 8. 4p + 5 x
2019/1/18
Fe3O4 2P2O5
点燃
9.2Mg + CO2 10.2KMnO4 O2↑
点燃
2__ + C K2MnO4 + __ + CaCO3↓+