《化学反应原理归纳》课件

化学反应原理归纳系统总结化学反应基本原理课程概述学习目标内容结构12掌握化学反应基础理论七大板块循序渐进学习方法第一部分化学反应基础基础概念反应物与生成物表示方法化学方程式书写反应类型四大基本反应化学反应的定义本质特征物理变化区别物质组成、性质发生改变分子结构重组、能量变化化学反应的表示方法化学方程式离子方程式表示反应物、生成物及比例显示溶液中实际反应粒子关系结构式展示分子结构变化过程化学反应的基本类型化合反应分解反应置换反应简单物质或化合物结复杂物质分解为简单活泼元素置换出化合合物质物中元素复分解反应两化合物交换组分形成新物质氧化还原反应氧化剂2得电子物质电子转移1得失电子过程还原剂失电子物质3酸碱反应阿伦尼乌斯理论1电离产生H+或OH-布朗斯特-劳里理论2质子给体与受体路易斯理论3电子对给体与受体沉淀反应离子相遇溶液中阳离子与阴离子结合固相形成离子积大于溶度积沉淀析出难溶性盐类形成第二部分化学反应与能量自发性判断1吉布斯自由能能量计算2盖斯定律热力学效应3熵变与焓变化学反应的能量变化吸热反应系统吸收能量放热反应系统放出能量化学反应热定义单位标准生成焓123反应过程中吸收或放出的热量kJ/mol标准状态下形成1摩尔物质的热效应燃烧热定义物质完全燃烧放出的热量测定方法热量计法应用燃料效能评估结合热与分解热结合热分解热简单物质生成化合物释放热化合物分解为简单物质吸收量热量关系数值相等、符号相反盖斯定律基本原理1反应热与路径无关数学表达2总热效应等于各步骤热效应之和应用价值3计算难以直接测量的反应热化学反应热的计算确定反应方程式1配平化学方程式查找标准热数据2生成焓或燃烧热应用盖斯定律3计算总热效应熵与熵变无序度温度关系计算方法系统混乱程度的量度温度升高熵增大产物熵减去反应物熵吉布斯自由能数学表达反应自发性12ΔG=ΔH-TΔSΔG0反应自发进行平衡条件3ΔG=0系统处于平衡状态第三部分化学反应速率速率概念影响因素反应机理反应物浓度变化速度浓度、温度、催化剂微观粒子反应路径反应速率的概念定义数学表达单位单位时间内反应物浓度的变化v=-Δc/Δt mol/L·s影响反应速率的因素浓度温度12反应物浓度增加速率加快温度升高速率增大表面积催化剂增大接触面积提高速率降低活化能加快反应43浓度对反应速率的影响12一级反应二级反应速率与一种反应物浓度成正比速率与两种反应物浓度乘积成正比0零级反应速率与反应物浓度无关温度对反应速率的影响温度℃反应速率催化剂正催化剂加快反应速率负催化剂降低反应速率反应速率方程一般表达式速率常数v=k[A]^m[B]^n反映反应速度快慢级数确定根据实验数据确定反应机理基元反应单步反应过程中间产物反应过程中生成后又消耗的物质速率决定步骤最慢的基元反应第四部分化学平衡可逆反应定义正反应逆反应正逆反应可同时进行反应物转化为生成物生成物转化为反应物化学平衡的概念宏观特征2宏观性质不变动态平衡1正逆反应速率相等微观本质分子不断转化3化学平衡常数表达式1K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b物理意义2反应进行程度数值大小3K1反应正向为主化学平衡的移动勒沙特列原理1系统抵抗平衡被破坏的趋势浓度影响2增加反应物浓度正向移动压强影响3增压使气体分子减少方向移动温度影响4升温使吸热方向移动温度对化学平衡的影响放热反应吸热反应升温平衡逆向移动升温平衡正向移动压强对化学平衡的影响气相分子增加增压平衡逆向移动气相分子减少增压平衡正向移动气相分子不变压强无影响催化剂对化学平衡的影响对平衡位置对达到时间工业意义无影响缩短达到平衡时间提高生产效率化学平衡的应用合成氨硫酸生产环境治理低温高压催化剂催化氧化最大转化率调控污染物转化条件第五部分水溶液中的离子平衡沉淀溶解平衡1溶度积原理盐类水解2酸碱性形成电离平衡3弱电解质电离电解质的电离弱电解质部分电离强电解质完全电离离子积常数水的电离离子积表达式H₂O⇌H⁺+OH⁻Kw=[H⁺][OH⁻]25℃时数值Kw=

1.0×10⁻¹⁴酸的电离一元弱酸电离常数12HA⇌H⁺+A⁻Ka=[H⁺][A⁻]/[HA]酸强弱3Ka越大酸性越强碱的电离一元弱碱BOH⇌B⁺+OH⁻电离常数Kb=[B⁺][OH⁻]/[BOH]碱强弱Kb越大碱性越强值pH盐类水解弱酸弱碱盐强酸弱碱盐酸碱性由水解常数决定弱酸强碱盐阳离子水解酸性强酸强碱盐阴离子水解碱性不水解中性缓冲溶液组成原理应用弱酸与其共轭碱或弱碱与其共轭抵抗pH变化的能力生物体系、化学分析、生产过程酸沉淀溶解平衡-表达式2K_sp=[A^m+]^a[B^n-]^b溶度积定义1沉淀与其饱和溶液中离子浓度乘积应用判断沉淀生成条件3沉淀的生成和溶解沉淀生成条件1离子积溶度积沉淀溶解条件2离子积溶度积同离子效应3加入含相同离子的化合物抑制溶解第六部分电化学原电池电解池腐蚀与防护化学能转化为电能电能转化为化学能电化学原理应用氧化还原反应复习氧化数计算氧化还原反应类型12根据电负性确定电子得失过程半反应方程式3分别表示氧化过程和还原过程原电池阳极阴极盐桥氧化反应发生还原反应发生维持电路中性电极电势电化学序活泼金属标准电极电势越负越活泼置换反应活泼金属置换出化合物中不活泼金属腐蚀倾向电极电势越负越易被腐蚀电解池构造阳极反应阴极反应电解质溶液、阴极、阳极、电源失电子氧化反应得电子还原反应法拉第定律第一定律第二定律电解质量与通过电量成正比电解质量与电化当量成正比计算公式m=MIt/nF电镀和电解精炼电镀电解精炼应用表面覆盖金属薄层提纯金属装饰、防腐、导电腐蚀与防护第七部分实验技能1反应原理理解实验的理论基础2操作技巧掌握标准实验步骤3数据处理科学记录和分析数据4安全规范遵守实验室安全规则化学反应速率的测定气体法滴定法测量气体体积变化定期取样分析浓度平衡常数的测定分光光度法1测量特征吸收光谱电导法2测量溶液电导变化色度法3观察溶液颜色变化值的测定pHpH试纸pH计指示剂简便快速比色精确数值测量特定pH范围变色电解实验装置组成操作步骤12电源、电极、电解槽、电安装、连接、调节电流解质注意事项3防止短路、观察气体产生总结与展望动力学反应类型速率与平衡21基础反应分类热力学能量与自发性35应用电化学工业生产与生活应用4电能与化学能转化。