微波化学反应动力学
微波化学反应动力学
微波对化学反应速率的影响
早在1967年Williams.N.H就报道了用微波加快某些化学反应的实验研究结果。1986年Gi guere.R.J(1)等人发现用微波辐射4-氰苄基苯氧离子与氰苄的SN2亲核取代反应可以使反应速率提高1240倍,从而引起化学家对微波可加速化学反应的作用的高度重视。此外,化学家注意到,微波不仅可以加快化学反应,而且在一定条件下还可以抑制反应的进行,也可以开
辟反应的新途径。以下举些实例说明微波对化学反应速率影响的程度。
(ⅰ)微波对有机合成反应的加速作用
以酯化反应为例。羧酸与醇作用生成羧酸酯的反应,是最早应用微波的有机反应之一,1986年,Gedye(2,3)将密封的反应器(300ml的Brghof反应瓶)置于微波炉中,研究了苯甲酸与醇的酯化反应,并与传统加热方法使之反应加以对比,结果列于表8-3
表8-3 微波加热与传统加热对苯甲酸酯化反应速率影响的对比
注:表中C-传统加热,W-微波加热
表8-3表明,微波对酯化反应有明显加速作用,特别对低佛点的醇(甲醇)的酯化作用加速的更明显,速率提高96倍。
再如,刘福安(4)等研究了反式-丁烯二酸与甲醇的双酯化反应,微波作用下仅回流50min，产率达82％，若达相近的产率而采用传统加热法却需480min：
HOOC H H2SO4 H COOCH3
C=C +2CH3OH C=C +2H2O
H COOH CH3COOC H
又如，Baghurst.D.R(5)利用微波合成铑和铱的二烯烃化合物，该反应使用传统加热法需在水和乙醇溶液中回流4－36h，而用微波炉只需45~50s，产率分别为91％和72％：
MCl3·xH2O+C8H12→[M(C8H12)Cl]2 (M=Rh或Ir)
微波技术还能应用于芳香环上的金属取代反应，配位体的再分配反应、络合物的合成反应等，如
Ph3Bi+3BiCl3=3PhBiCl2
上述反应用传统加热反应需在异丙醇中回流3~4h，产率为30％~68％，而用微波加热，只需6min，产率64％。
（ⅱ）微波对无机反应的加速作用
在微波作用下的烧结反应，亦有显著效果，如Baghurst(6)等，曾用500W家用微波炉成功地合成了一系列陶瓷氧化物，反应物料约20g，与传统加热方法相比，反应时间大大缩短，
如表8－
在超细粉体的制备中，微波加热也比传统加热的速率大大加快。例如，戴树珊(7,8)等考察了FeCl3+HCl及FeCl3+尿素两个反应系统，各自在微波辐照条件下和水浴加热升温条件下强迫水解进行比较，发现：微波辐照能加快Fe3+离子的水解速率，采用适量尿素为沉淀剂的条件下，微波辐照能使反应系统迅速升温，同时又促使尿素迅速电离和水解，从而使晶核大量地“爆析式”萌发，制备出了粒径为10－7~10－8m的球形α－Fe2O3超细粉体和棒状β-FeO(OH)超细粉体。
（ⅲ）微波诱导催化反应
许多有机化合物都不能直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱发化学反应。若选用这些“敏化剂”作催化剂或载体，就可在微波辐射下实现某些催化反应，这就是微波诱导催化反应。
戴树珊等人研究了微波辐照下甲烷部分氧化制合成气（CO+H2）的反应(9)，他们选用负载型镍基和钴基催化剂，研究了催化剂在微波场中的升温行为及其催化氧化甲烷制取合成气的反应，得到如下结论：采用相同催化剂，在达到相同的CH4转化率时，微波辐照下的催化剂床层温度比传统加热条件下要低得多（约低200K~300K），这是由于“微波热点”效应的结果，即催化剂固体表面在微波场作用下由于弱键及缺陷部位与微波发生局域共振耦合传能而形成的“微波热点”，它与传统加热在催化剂表面形成的“热点”有本质区别，“微波热点”是微波催化反应发生的主要部位；此外，发现微波照射下，CO的选择性比传统加热方式要高。
2.微波加速化学反应的机理
微波照射为什么能显著加快反应速率？它是通过什么样的机理来加速反应速率的？这自然是微波化学动力学要研究解决的重要课题。讫今为止，对化学动力学的讨论我们曾讨论过热化学反应、催化反应、溶液中反应、光化学反应等的动力学规律。我们曾说明，热化学反应（也称为黑暗反应）是依靠传统的加热方法，提高分子的热运动的能量通过分子的相互碰撞来积聚活化能,热化学反应其速率与温度的关系满足阿仑尼乌斯方程；催化反应则是为反应开辟了新途径，通过新途径降低了反应的活化能或提高指前参量（k0）来加快反应速率，它也遵从阿仑尼乌斯方程；溶液中的反应则是通过笼效应以及溶剂的性质来影响化学反应速率；而光化学反应是依靠光的辐射作用，通过对光量子的吸收，使反应物分子由基态被激发到激发态，从而进行光物理和光化学过程，光化学反应不遵从阿仑尼乌斯方程，其反应速率与光的强度有关。那么微波辐射加速反应的作用，其机制如何？到目前为止，对这一问题的研究尚处于起步阶段，还缺少必要的实验数据来说明微波辐照加速反应的机理,而且存在着两种不同的争议。
（1）热化学反应机理
一种观点认为，微波辐照与传统加热方式无本质区别，微波加热仅仅是加热速度快，加
热均匀而无温度梯度。对某个特定反应而言，在反应物、催化剂、产物不变的情况下，该反应的动力学规律不变，即与传统加热或微波加热方式无关。并认为微波辐射的频率在2450Hz左右，辐照的能量低，不会引起分子振动能级的改变，其对化学反应的加速主要归结为对极性有机物的选择加热。例如，Jahngen.E.G.E(10)研究了微波辐照下ATP水解反应，结论是微波加热与传统加热方式对反应速率的影响基本一致,其动力学规律无明显差异；Raner.K.D⑾对2、4、6－三甲基苯甲酸与异丙醇酯化反应的动力学研究表明，2、4、6－三甲基苯甲酸的酯化速率与微波加热或传统加热方式无关。
（2）非热化学反应机理
但热化学反应机理遇到了无法解释的实验事实。例如，Dayal.B⑿等用微波辐照由胆汁酸与牛磺酸合成了胆汁酸的衍生物，反应10min钟，产率达70％以上，但他们用油浴加热的办法，在相近的温度下进行，反应未获成功。又如，刘福安等⒀研究了丙烯腈与硫化钠的加成生成硫代二丙腈的反应：
CH2-CH2-CN
微波辐照
CH2=CH-CN+Na2S S
CH2-CH2-CN
在10℃左右条件下，自行设计了微波定温常压反应装置，用微波辐照1min钟，成功地合成了硫代二丙腈，产率达82.5％，比传统加热方式，反应速率提高360倍。这些事实用热化学反应机理是无法说明的。
因此，另一观点认为，微波辐照加快反应速率是十分复杂的,一方面是反应物分子吸收了微波的辐射能，加快了分子的运动速率，致使分子运动的混乱度增加，导致熵的增加；另方面，微波辐照对极性分子的作用，迫使其按电磁场作用方式运动，这两种作用都可能导致指前参量k0的变化（影响能量或方位因素）。
还有的认为一些反应在微波辐射下，降低了反应的活化能。最近，Shibata⒁对乙酸甲酯的水解动力学的研究结果表明，在相同条件下，微波辐照降低了反应的活化能；黄卡玛⒂等在研究了碘化钾和过氧化氢反应的动力学，也证实了微波照射可以降低反应的活化能。
总之，关于微波辐照加速化学反应的动力学机理的研究，还处于初级阶段，有待进一步取得较为系统的动力学数据，经过理论分析与处理之后，才有可能得到令人信服的结论。
[参考文献]
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⑷刘福安、李跃先、徐文国、宋艳秋、化学研究与应用，1994，（3）88．
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⑻Daichuan.D, Pingie.H, Shushan.D Materials Research Bulletin,1995,30(5), 537
⑼毕先均，吉林大学博士学位论文，1998
⑽Jahngen.E.G.E,https://www.360docs.net/doc/a013855025.html,.Chem,1992,57,6231
⑾Raner.K.D and Strauss.R, https://www.360docs.net/doc/a013855025.html,.Chem,1992,57,6231
⑿Dayal.B, Rapole.K.R,Salen.G Shefes.S, Tint.G.S and Wilson.S.R, Synlett, 1995, 861
⒀乔晓光，李跃先，刘福安，第一届微波化学学术讨论会论文集，长春，1996，63 ⒁Shibata.C, Kashima.T and Ohuchi.K Jpn.J.Appl.Phys,1996,35,316.
⒂黄卡玛，刘永清，唐敬贤，赵军，微波学报，1996（2），126．
南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)
第十章化学动力学基础（一） 返回上一页 1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,此值与N2O5的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数. (2) 作用完成90%时所须的时间. 2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下: t/s 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g) P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值(设在t=∞时反应基本完成) 4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应. (2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同) (3) 零级反应(求A作用完所用时间) 5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?
6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干? 7. 反应A+B P的动力学实验数据如下, [A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15 若该反应的速率方程为 ,求x和y的值. 8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的 1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含 量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年? 9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据 t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3） 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数. (2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.
化学反应工程教案
化学反应工程课程教案 课次17课时２课型 （请打 √) 理论课√讨论课□ 实验课□习题课□ 其她□ 授课题目(教学章、节或主题): 第7章气固相催化反应流化床反应器 7、3流化床反应过程得计算 教学目得、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次)：： 1、掌握流化床得基本概念; 2、掌握流化床得工艺计算; 教学重点及难点: 重点:固定床催化反应器得特点、类型与设计要求。 难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算。 教学基本内容方法及手段 7、１流化床得基本概念 流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体得 操作。 固体颗粒层与流体接触得不同类型: ７．1.1流化床得基本概念 1）当通过床层得流体流量较小时,颗粒受到得升力(浮力与曳力之与) 小于颗粒自身重力时，颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间得空 隙通过。此时床层称为固定床。 2）随着流体流量增加，颗粒受到得曳力也随着增大。若颗粒受到得升 力恰好等于自身重量时，颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内 作上下、左右、前后得激烈运动,这种现象被称为固体得流态化，整 个床层称为流化床。 曳力(表面曳力、形体曳力)曳力就是流体对固体得作用力，而阻力就 是固体壁对流体得作用力,两者就是作用力与反作用力得关系。表面曳力 由作用在颗粒表面上得剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上得压强 力扣除浮力部分引起。 讲解
3)、流化床类似液体得性状 (ａ）轻得固体浮起; （b)表面保持水平; (c）固体颗粒从孔中喷出; (d）床面拉平； (ｅ）床层重量除以截面积等于压强 流化床得优点 (1）颗粒流动类似液体,易于处理、控制; (2）固体颗粒迅速混合,整个床层等温; (3) 颗粒可以在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有可能在床层之间传递; (４）宜于大规模操作; (5) 气体与固体之间得热质传递较其它方式高; (6) 流化床与床内构件得给热系数大。 流化床得缺点 （1）气体得流动状态难以描述,偏离平推流,气泡使颗粒发生沟流,接触效率下降； （2)颗粒在床层迅速混合,造成停留时间分布不均匀; (3）脆性颗粒易粉碎被气流带走; (4)颗粒对设备磨损严重; (5）对高温非催化操作,颗粒易于聚集与烧结 流化床得工业应用 ?第一次工业应用： ?192２年Fｒitz Ｗinｋler获德国专利,1926年第一台高13米,截面积1２平方米得煤气发生炉开始运转。 ?目前最重要得工业应用: ?SOD(StａnｄaｒｄＯil Deｖeloｐment pａny) ＩV型催化裂化。 散式流态化与聚式流态化Ｐ１85 (1)散式流态化 随着流体流量得加大,床层内空隙率增大,颗粒之间间距加大,而颗粒在床层中分布均匀,流体基本上以平推流形式通过床层,人们称这种
化学反应动力学文档
12化学反应动力学 1 判断题 1．反应速率系数k A 与反应物A 的浓度有关。 （） 2．反应级数不可能为负值。 （ ） 3．一级反应肯定是单分子反应。 ( ) 4．对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。 （ ） 5．对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。 （ ） 6．Arrhenius 活化能的定义是 （ ） 7．对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。 （ ） 8．设对行反应正方向是放热的，并假定正、逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数 。( ) 9．连串反应的速率由其中最慢的一步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。 （ ） 10．鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。 ( ) 11．过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。 ( ) 12.催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。 ( ) 13.光化学的量子效率不可能大于一。 （ ） 14. 质量作用定律仅能用于元反应。 （） 15.复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。 16.当某反应对物质A 的反应级数为负值时，该反应的速率随物质A 的浓度升高而减小。 17.破坏臭氧的反应机理，NO+O 3→NO 2+O 2，NO 2+O →NO+O 2中，NO 是反应的中间体。 18.对于一个在定温、定压下，不做非膨胀功的化学反应来说，△G 越负，反应速度越快，。 19.某一反应A →B ，A 的半衰期为30分钟，那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。 20.已知反应2A →P 为零级反应，A 的半衰期为30分钟，由此可知，A 消耗3/4所需的时间为45分钟。 21.在任意条件中，任意一基元反应的活化能不会小于零，但对于非基元反应，活化能可以是正值，也可以是负值，甚至为零。 22.凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应，凡是反应的数为1，2和3的反应都是基元反应。 23.催化剂加速反应到达平衡是由于它提高了正反应的速率，同时降低可逆反应的速率。 24.某反应在一定的条件下的平衡转化率为48％，但在该条件下反应进行了较长时间，转化率只有8.5％，合适的催化剂可提高转化率，但不会超过48％。 25.在常温常压下将氢气和氧气混合，数日后尚未检测有任何变。所以在该条件下，氢气和氧气的混合物在热力学上是稳定的。 26.某化学反应是放热的，活化能较高，在没找到合适催化剂的情况下，要提高反应的效率，反应应该在较低的温度下进行。 {}T k RT E d ln d def 2a
第二章 化学反应动力学基础(答案)
第二章 反应动力学基础 一、填空题 1. 生成主产物的反应称为 主反应 ，其它的均为 副反应 。 2. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =n f K 。 3. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ， 则C K = n p RT ???? ?? y K 。 4. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =____)()(βα+RT ___P K 。 5. 反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n= 1 。 6. 反应3A → P ，已知s l mol k ?=/15.0，则反应级数n=___0____。 7. 活化能的大小直接反映了 反应速率 对温度的敏感程度。 8. 对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?，反应组分A 的化学反应速率=-A r Vdt dn r A A -=- 。（ V d t dn r A A -=-、 Vdt dn r B A -=-、dt dC r A A -=-、dt dC r B A -=-） 9. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=____2___。 10. 气相反应3A + B → P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=___-2/3____ 11. 在一间歇恒容反应器中进行如下平行反应12k k A P A S ??→??→，P 为目的产物，已知0A c 的单位为[]/mol L ，1k 的单位为1s -????，2k 的单位为[]/L mol s ?，活化能12E E >。则R A = )(221A A C k C k +- 。目的产物P 的瞬时选择性P S = 1212A A A k c k c k c + ，为了提高P S ，A c 要控制得较 低 ，T 要控制得较 高 。
化学反应动力学习题
化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射，经14d（1d=1天后，同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期；要分解 90.0%，需经多长时间？ 解：设反应开始时物质的质量为100%，14d后剩余未分解者为100%-6.85%，则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确？正确的选“√”，错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。 √× 5. Arrhenius活化能的定义是。
√× 6.若反应A?Y，对A为零级，则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号： 某反应，A → Y，其速率系数k A=6.93min-1，则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是： (A)0.2min；(B)0.1min；(C)1min；(D)以上答案均不正确。 某反应，A → Y，如果反应物A的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数 为： (A)零级；(B)一级；(C)二级；(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“ 1.某化学反应经证明是一级反应，它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1，c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2 (C)设反应进行了1h，在这一时刻反应速率u1为 2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 3.反应A → B+D中，反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3，初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1，假定该反 应为二级，则其速度常数k A为t1/2为。 4.某反应的速率系数k=4.62′10-2min-1，则反应的半衰期为 5.反应活化能E a=250kJ×mol-1，反应温度从300K升高到310K时，速率系数k增加
高中化学选修四《化学反应原理》《盖斯定律》【创新教案】
选修4 化学反应原理第一章化学反应与能量 第三节盖斯定律及其应用 核心素养：通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。 一、教材分析 1、本节教学内容分析 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，以及燃烧热的概念。在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分： 第一部分，介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。 第二部分，利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，本节内容中，盖斯定律是个难点，为了便于学生理解，教科书以测山高为例，并用能量守恒定律来论证。最后用CO的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上，利用燃烧热的数据，就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律，并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式，体现了新课标的精神。 2、课标分析 3、本节在本章及本模块中的地位和作用
能源是人类生存和发展的重要物质基础，本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。 在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念，使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。 本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．了解反应途径与反应体系 2. 理解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3．能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算； （二）过程与方法 1．从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律，培养分析问题的能力；2．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。 （三）情感态度与价值观 1．通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。 2．通过加强练习，及时巩固所学知识，养成良好学习习惯；形成良好的书写习惯。 三、教学重点
第十一章 化学动力学基础(一)习题
化学动力学基础（一） 一、简答题 1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应？为什么？ 2.某反应物消耗掉50％和75％时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4，若反应对该反应物分别是一级、二级和三级，则t 1/2： t 1/4的比值分别是多少？ 3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征？平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征？ 4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法？各有什么适用条件？ 5.某一反应进行完全所需时间时有限的，且等于k c 0（C 0为反应物起始浓度），则该反应是几级反应？ 6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？ 7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式: （1）A+B→2P （2）2A+B→2P （3）A+2B→P+2s （4）2Cl 2+M→Cl 2+M 8.典型复杂反应的动力学特征如何? 9.什么是链反应?有哪几种? 10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限? 11.催化剂加速化学反应的原因是什么? 二、证明题 1、某环氧烷受热分解，反应机理如下： 稳定产物?→??+?+??→??++??→??? +??→?432134 33k k k k CH R CH R CH RH CO CH R H R RH
证明反应速率方程为()()RH kc dt CH dc =4 2、证明对理想气体系统的n 级简单反应，其速率常数()n c p RT k k -=1。 三、计算题 1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应，320℃时512.210s k --=?。问在320℃ 加热90min ，22SO Cl 的分解百分数为若干？[答案：11.20%] 2、某二级反应A+B C →初速度为133105---???s dm mol ，两反应物的初浓度皆为 32.0-?dm mol ，求k 。[答案：11325.1---??=s mol dm k ] 3、781K 时22H +I 2HI →，反应的速率常数3-1-1HI 80.2dm mol s k =??，求2H k 。[答 案：113min 1.41---??=mol dm k ] 4、双光气分解反应32ClCOOCCl (g)2COCl (g)→可以进行完全，将反应物置于密 闭恒容容器中，保持280℃，于不同时间测得总压p 如下： [答案： 1.1581a =≈;-14-12.112h 5.8710s k -==?] 5、有正逆反应均为一级反应的对峙反应： D-R 1R 2R 32L-R 1R 2R 3CBr 已知半衰期均为10min ，今从D-R 1R 2R 3CBr 的物质的量为1.0mol 开始，试计算10min 之后，可得L-R 1R 2R 3CBr 若干？[答案：0.375mol] 6、在某温度时，一级反应A →B ，反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率 为75%，已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3，求(1)起始反应初速率；(2)速率常数。[答案：r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ] 7、在某温度时，对于反应A+B →P ，当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3 时，测 得反应的半衰期分别为4.80和12.90min ，求反应级数。[答案：2] 8、某二级反应，已知两种反应物初始浓度均为0.1mol ·dm -3，反应15min 后变
化学反应工程教案
化学反应工程课程教案 课次1７课时２课型 (请打√)理论课√讨论课□实验课□习题课□其她□ 授课题目(教学章、节或主题): 第7章气固相催化反应流化床反应器 7。3流化床反应过程得计算 教学目得、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):: 1. 掌握流化床得基本概念; 2。掌握流化床得工艺计算; 教学重点及难点: 重点:固定床催化反应器得特点、类型与设计要求。 难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算、 教学基本内容方法及手段 7、1流化床得基本概念 流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体得 操作、 固体颗粒层与流体接触得不同类型: 7．１。1流化床得基本概念 1）当通过床层得流体流量较小时,颗粒受到得升力(浮力与曳力之与) 小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间得空 隙通过。此时床层称为固定床。 2）随着流体流量增加,颗粒受到得曳力也随着增大、若颗粒受到得升力 恰好等于自身重量时,颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内作 上下、左右、前后得激烈运动,这种现象被称为固体得流态化,整个 床层称为流化床、 曳力(表面曳力、形体曳力)曳力就是流体对固体得作用力,而阻力就 是固体壁对流体得作用力,两者就是作用力与反作用力得关系。表面曳力 由作用在颗粒表面上得剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上得压强 力扣除浮力部分引起。 讲解
３)。流化床类似液体得性状 (a) 轻得固体浮起; (b)表面保持水平; (c)固体颗粒从孔中喷出; (ｄ)床面拉平; (ｅ)床层重量除以截面积等于压强 流化床得优点 (１) 颗粒流动类似液体,易于处理、控制; (２) 固体颗粒迅速混合,整个床层等温; (3) 颗粒可以在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有可能在床层之间传递; (4) 宜于大规模操作; (5) 气体与固体之间得热质传递较其它方式高; (6) 流化床与床内构件得给热系数大。 流化床得缺点 (1)气体得流动状态难以描述,偏离平推流,气泡使颗粒发生沟流,接触效率下降; (２)颗粒在床层迅速混合,造成停留时间分布不均匀; (３)脆性颗粒易粉碎被气流带走; (4)颗粒对设备磨损严重; (5)对高温非催化操作,颗粒易于聚集与烧结 流化床得工业应用 ?第一次工业应用: ?1922年 Fritz Ｗiｎｋler获德国专利,1926年第一台高13米,截面积12平方米得煤气发生炉开始运转。 ?目前最重要得工业应用: ?SOＤ(Stanｄarｄ Oil Develoｐｍent pany) IV型催化裂化。 散式流态化与聚式流态化Ｐ１8５ (1)散式流态化 随着流体流量得加大,床层内空隙率增大,颗粒之间间距加大,而颗粒在床层中分布均匀,流体基本上以平推流形式通过床层,人们称这种
《化学反应原理》全册教案
《化学反应原理》全册教案 绪言 一学习目标：1学习化学原理的目的 2：化学反应原理所研究的范围 3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1：学习化学反应原理的目的 1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子 3）如何实现这个过程？ 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才 能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发生的，为 什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！ 这就是学习化学反应原理的目的。 2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念 1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子 的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体 积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么是活化能？ 活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的 大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则 一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位 时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。4）什么是催化 剂？催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？ 1、为什么可燃物有氧气 参与，还必须达到着 火点才能燃烧？2、催 化剂在我们技术改造和生 产中，起关键作用，它主 要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？
化学反应动力学基础(一)-学生
5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1，则速率常数 k 和 k ' 的关系是： ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。r A ＝ 13r B ＝1 2 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时，某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1，如速率常数用 k C 表示，则 k C 应为： (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：
【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：2.4《化学反应条件的优化
（第五课时） 【题15】A、B、C、D四种物质皆易溶于水，且在水溶液中存在如下化学平衡，加入水稀释后，平衡向正反应方向移动的是（B） A.A＋B C＋D B.A＋H2O C＋D C.A＋B C＋H2O D.A＋2B＋H2O C 【解析】选项A中：加水稀释后，A、B、C、D四种物质被同等程度稀释，所以平衡不移动；选项B中，加水稀释后，A、C、D三种物质的浓度均减小，但水并未变，所以C和D 的有效碰撞几率显著下降，A与水的却不显著。（对于该反应，也可作如下分析，加水后，水在混合体系中的百分含量增加，相当于水的“浓度”增加，所以平衡向右移动）；同理，选项C中，加水后平衡应左移。选项D中是一个非可逆反应，加水后平衡不移动。 【题16】在一定条件下，某密闭容器中发生了如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) (正反应为放热反应)，反应达到平衡后SO2、O2、SO3的物质的量之比为３:２:５。保持其他条件不变，升温后达到平衡时，SO2、O2的物质的量分别为1.4 mol和0.9 mol，此时容器内SO3的物质的量应为（） A.1.8 mol B.2 mol C.2.2 mol D.2.4 mol 【解析】 【题17】某温度时，把1 mol N2O4气体通入体积为10 L的真空密闭容器中，立即出现棕色，反应进行4 s时NO2的浓度为0.04 mol·L－１，再经过一定时间后，反应达到平衡，这时容器内压强为开始时的1.8倍。则下列说法正确的是（BD） A.前4 s中以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L－１·s－１ B.在4 s时容器内的压强为开始时的1.2倍 C.在平衡时容器内含N2O4 0.4 mol D.在平衡时容器内含NO2 1.6 mol 【解析】因为出现红棕色，所以说生成了NO2气体。2NO2N2O4，4s时，生成的NO2的物质的量是c(NO2)V＝0.04 mol·L－１ 10L＝0.4 mol，则消耗的N2O4是0.2 mol，剩余的N2O4是0.8 mol，这时混合气体的总物质的量是0.4 mol ＋0.8 mol＝1.2 mol。由压强之比等于物质的量之比可知，4s时容器压强为开始时 1.2倍，前4s中，v(N2O4)＝
化学反应动力学基础-学生整理版
5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1，则速率常数 k 和 k ' 的关系是： ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如 其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5 之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50× 10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。 r A ＝13r B ＝12 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时，某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1，如速率常数用 k C 表示，则 k C 应为： (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：
化学反应工程教学大纲
《化学反应工程》教学大纲 课程编号：01100730 课程性质：必修 课程名称：化学反应工程学时/ 学分：48/3 英文名称：Chemical Reaction Engineering 考核方式：闭卷笔试 选用教材：《化学反应工程》朱炳辰化学工业出版社 《化学反应工程原理》张濂等华东理工大学 出版社 大纲执笔人：XXXX 先修课程：物理化学、化工原理、高等数学大纲审核人：XXXX 适用专业：化学工程与工艺及相近专业 一、教学目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 1、能够运用数学、物理、物化和化工原理知识表达反应工程问题，建立反应器和传递过程的数学模型，并正确求解。 2、能运用反应工程的思维方法，判断反应器变量对评价指标的影响，提出优化的解决方案。 3、能够针对反应过程的特性，确定反应器选型和操作条件，进行工业反应器的设计优化。 4、能设计并实施与化学反应工程相关的热模或冷模实验，分析实验结果，验证或拟合模型参数，获取有效结论。 5、能应用专业软件模拟和解决反应器设计和操作的问题，了解模拟计算的原理及其局限性。 二、课程目标与毕业要求的对应关系
二、教学基本内容 第一章：绪论 介绍反应工程的研究对象，研究目的和研究方法。 第二章：化学反应动力学与理想化学反应器（支撑课程目标1、2） 1、反应过程的技术指标转化率、收率与选择性的定义，化学反应速率的表示方式及相互关系， 反应速率的温度效应和活化能的意义，及反应速率的浓度效应和级数的意义。 2、可逆反应、平行反应和串联反应的动力学特征，掌握复杂反应系统反应组分的速率、选择性和收率的模型计算方法。 3、等温间歇反应器的计算模型，及反应时间、反应器体积的计算方法。 4、管式平推流反应器的计算模型，平推流反应器的停留时间、空时和空速的概念及其应用。 要求学生：能根据化学反应的类型能正确地选择反应器的操作方式、加料方式、原料浓度及温度和温度序列。 第三章：连续流动反应器中的返混（支撑课程目标 3、4、5） 1、全混流反应器的特征及计算方法。 定态下全混流反应器的数学模型，定态下串联或并联操作的全混流反应器的计算方法。 2、循环反应器的特征及计算方法。 返混的概念、起因、返混造成的后果，返混对各种典型反应的利弊及限制返混的措施。 返混与物料停留时间分布的关系，停留时间分布的意义及其数学表达式，及停留时间分布的测定方法。 3、活塞流和全混流停留时间分布表达式。轴向扩散模型、多釜串联模型的建模方法和模型参数的确定方法。 要求学生：理解流体的微观混合与宏观混合及其对反应结果的影响，会设计实验测定物料的停留时间分布。能根据化学反应的不同类型能正确地选择反应器的组合方式、加料方式、原料浓度及操作温度。 第四章：非均相反应过程的质量传递（支撑课程目标1、2、4） 1、非均相反应过程的拟均相化处理方法，多相反应过程的分析方法。反应本征动力学、颗粒动力学和床层动力学的概念及其实验测定方法。
化学反应原理鲁科版全册教案
课题：第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应 课本：化学反应原理山东科学技术出版社 知识与技能：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关；通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法；通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系；通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性；通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关；通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。 过程与方法：通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理；通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念；通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。 情感态度与价值观：体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度；体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度。 教学重点：反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。 教学难点：反应焓变的计算 课时安排：共五课时(新课3课时复习练习2课时) 教学过程： 第一课时 【引入新课】从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的 生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习，我们知道在化学反应中，化学能可以与多种形式的能量发生转化，其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。 【板书】第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应 【投影】
人教版化学反应原理全册教案
普通高中化学新课程人教版选修4化学反应原理 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 教案 学校： 授课教师： 所用课时：2课时 授课班级 教学目标 （一）知识与技能 （1）了解反应热和焓变的含义 （2）理解吸热反应和放热反应的实质 （3）书写表示化学反应热的化学方程式 （二）过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 （三）情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点和难点 （一）教学重点 （1）理解吸热反应和放热反应的实质 （2）书写表示化学反应热的化学方程式 （二）教学难点 书写表示化学反应热的化学方程式 教学用具 多媒体课件 教 学 预 设 教学生成 核心环节 活动设计 设计意图 环节一 复习必修相关 内容 教师活动 学生活动 提问：1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？什么是放热反应？能作图吗？ 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？什么是吸热反应？ 能作图吗？ 复习回忆，总结归纳，分析作图 做好必修与选修的衔接教学 环节二 反应热与焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相 应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ?mol -1 ?H 为“－” 为放热反应?H 为“＋” 讨论、思考、提问 准确无误地 掌握概念 核心环节 活动 设计意图 环节三 教师活动 学生活动
相同的。化学反应的反应热只与 反应体系的始态和终态有关，而 与反应的途径无关。 环节三 盖斯定律的 应用讲评 练习：1同素异形体相互转化 但反应热相当小而且转化速率慢，有时 还很不完全，测定反应热很困难。现在 可根据盖斯提出的观点“不管化学反应 是一步完成或分几步完成，这个总过程 的热效应是相同的”。 已知 P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； ΔH = -2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； ΔH = -738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学 方程式________________。 2、已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH（l）+2O2（g） =2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3KJ/mol (2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5KJ/mol (3) H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 培养计算能力 环节四 反应热的计算讲评 〖练习1〗298K，101KPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯化 钠晶体并放出17.87 KJ的热量， 求生成1mol 氯化钠的反应热？ 〖练习2〗乙醇的燃烧热是 △H=-1366.8KJ/mol，在此温度下， 1Kg乙醇充分燃烧后放出多少热 量？ 培养计算能力 环节五课堂总结 怎样进行反应热的计算 1、热化学方程式与数学上的方程式相 似，可以移项同时改变正、负号；各项 的系数包括△H的数值可以同时扩大或 缩小相同的倍数。 2、根据盖斯定律，可以将两个或两个 以上的热化学方程式包括其△H相加或 相减，得到一个新的热化学方程式。 3、可燃物完全燃烧产生的热量＝n × △H 普通高中化学新课程人教版选修4化学反应原理第二章化学反应速率与化学平衡 第一节化学反应速率教案 学校：授课教师：所用课时：1课时 授课班级 教学目标