教学设计/实验实训项目实施方案
常见有机反应类型总结 1．常见有机反应类型与有机物类型的关系 基本类型有机物类别 取代 反应 卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等 酯化反应醇、羧酸、糖类等 水解反应卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等 硝化反应苯和苯的同系物等 磺化反应苯和苯的同系物等 加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等 消去反应卤代烃、醇等 氧化 反应 燃烧绝大多数有机物 酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物等 直接(或催化)氧化酚、醇、醛、葡萄糖等 还原反应醛、葡萄糖等 聚合 反应 加聚反应烯烃、炔烃等 缩聚反应苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等与浓硝酸的颜色反应蛋白质(含苯环的) 与FeCl3溶液的显色反应酚类物质 2.判断有机反应类型的常用方法 (1)根据官能团种类判断发生的反应类型。 (2)根据特定的反应条件判断反应类型。 (3)根据反应物和产物的结构不同判断反应类型。 1．化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过下图所示的路线合成：
(1)指出下列反应的反应类型。 反应1：______________； 反应2：________________； 反应3：______________； 反应4：________________。 (2)写出D 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式：________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)氧化反应 取代反应 取代反应(或酯化反应) 取代反应 (2)＋3NaOH ――→ △ ＋CH 3COONa ＋CH 3OH ＋H 2O 2．请观察下图中化合物A ～H 的转化反应的关系(图中副产物均未写出)，并填写空白： 已知：①――→400 ℃ R —CH==CH 2＋CH 3COOH ； ②―――――→ 稀NaOH 溶液 。 (1)写出图中化合物C 、G 、H 的结构简式： C______________________，G_____________________________， H______________________。 (2)属于取代反应的有________(填数字代号)。 (3)属于消去反应的是____________。 (4)写出⑨的化学方程式并指明其反应类型：________________________________，________________________________________________________________________。 答案 (1)C 6H 5CH==CH 2 C 6H 5C ≡CH (2)①③⑥⑧ (3)②④⑦ (4) ＋2H 2――→催化剂 加成反应
绪言 物理化学是化学与化工专业的一门必修核心基础理论课。化学反应常伴随有物理变化，物理因素也可以引起或影响化学变化过程。物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，应用物理学的基本原理与实验方法，如力、热、光、电、磁等，研究化学变化基本规律的科学。物理化学还为化学的其它分支科学提供基本理论与方法。学习物理化学的目的在于打下扎实的化学理论基础，增强分析和解决实际化学问题的能力，加深对无机化学、有机化学、分析化学等课程的理解，为仪器分析、化工热力学、化工原理、化学反应工程、催化化学、应用电化学等课程的学习提供必要的基础知识。物理化学是化学与化工及某些相关专业硕士研究生入学的必考科目之一。 1物理化学课程的基本内容 物理化学可分成以下三个主要部分：化学热力学、化学动力学、物质结构。其中物质结构已单独设课讲授。主要内容有： （一）热力学第一定律及其应用 核心提示：能量守恒与转化定律在热力学、热化学(主要涉及内能、热与功)中的应用。 主要内容：(1)热力学方法的特点和局限性；(2)体系与环境、强度性质与广度性质、可逆过程与不可逆过程、状态、状态函数、状态方程式、过程方程式、过程、途径、功、热、内能、焓、热容、反应进度、热效应、焦耳(Joule)-汤姆逊(Thomson)效应等热力学基本概念；(3)热力学第一定律、盖斯(Hess)定律、基尔霍夫(Kirchhoff)定律；(4)热力学第一定律对简单状态变化(如理想气体自由膨胀过程、等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、节流膨胀过程等)、相变、化学反应过程(等温与非等温)的分析，热、功、内能变化以及焓变(包括应用生成焓、燃烧焓、键焓等热力学数据)的计算。 （二）热力学第二定律及其应用 核心提示：过程的方向性与限度。 主要内容：(1)熵(S)判据：熵的引出(由卡诺循环出发)，熵增加原理，熵的统计意义，热力学第二定律的表述与数学表达式，物质的规定熵；(2)赫姆霍兹
有机化学10种反应类型 一、取代反应 定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。在中学化学中，取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。 分例如下： 1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括：烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。例如： 2、与混酸的硝化反应（苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应）。如： （3）注：环己烷对酸、碱比较稳定，与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应，与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应，生成硝基环己烷。在铂或钯催化下，350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化，生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。 低碳硝基烷的工业应用日益广泛。在使用原料上，以丙烷硝化来制取是合理的途径。在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺，已积累了较丰富的工业经验。有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多，这是应该引起我们充分注意的。
3、与硫酸的磺化反应（苯、苯的衍生物,几乎均可磺化）。如： 4、羧酸和醇的酯化反应 5、水解反应（卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应）。如： 6、与活泼金属的反应：（醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气）。如： 7、醇与卤化氢（H X）的反应。如： 8、羧酸或醇的分子间脱水。如:
二、加成反应 定义：有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成化合物的反应叫加成反应。 在中学化学中，分子结构中含有“双键”或“叁键”的化合物均能发生加成反应。如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等。通常参与加成反应的无机试剂包括H2、X2（X为C l、B r、I）、H X、H2O、H C N等小分子（对称或不对称试剂）起加成反应。 说明：i．羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。i i．醛、酮的羰基只能与H2发生加成反应。i i i．共轭二烯有两种不同的加成形式。 1、和氢气加成 2、和卤素加成 3、和卤化氢加成 4、和水加成 三、消去反应 定义：有机化合物在适当条件下，从一个分子相邻两个碳原子上脱去一个小分子（如：H2O、H X等）而生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应称为消去反应,又称消除反应。 发生消去反应的化合物需具备以下两个条件： i．是连有一O H(或一X)的碳原子有相邻的碳原子；i i．是该相邻的碳原子上还必须连有H原子。中学里常见的两类有机物是醇和卤代烃。1、醇的消去反应
初中化学里常见的四大基本反应类型 初中化学里常见的四大基本反应类型是：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，现在将它们在课本及习题中的呈现形式归纳如下： 一、化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，叫化合反应。初中常见化合反应主要有： 1、非金属单质与氧气生成非金属氧化物。如2H2+O2H2O 其它非金属如硫、磷、碳等都可以与氧气反应生成非金属氧化物。 2、金属与氧气反应生成金属氧化物。如3Fe+2O2 Fe3O4 其它金属如铝、锌、铜也可以与氧气发生类似反应，生成相应的金属氧化物。 3、金属氧化物与水反应，生成相应的碱。如CaO+H2O= H2CO3， 其它金属氧化物Na2O、K2O、BaO都可以与水反应生成相应的碱 4、非金属氧化物与水反应，生成相应的酸。如 CO2＋H2O= H2 CO3 其它非金属氧化物SO2、SO3 也可以与水生成相应的酸。 · 5、其它如2CO+ O2=2CO2等。 二、分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应叫做分解反应。初中常见分解反应有： 1、不溶性碳酸盐高温分解如CaCO3= CaO+CO2↑ 2、不溶性碱受热分解，如Cu（OH）2= CuO + H2O 3、某些酸式盐受热分解如B、2NaHCO3 =Na2CO3+CO2↑+H2O 4、某些碱式盐受热分解如 Cu2（OH）2CO3 =2CuO+ CO2↑+ H2O 通电 其它如：2H2O ====2H2O+O2↑ MnO2 2KClO3 ====2KCl＋O2↑ ￥ △ △ 2KMnO4 ==== K2MnO4 ＋MnO2＋O2↑
三、置换反应：一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。初中常见反应有： 1、活泼金属与酸反应（金属为金属活动顺序中氢以前的金属，酸不包括浓硫酸和硝酸） 例如：Fe＋2HCl=FeCl2+H2↑Mg+ 2HCl = MgCl2+ H2↑ H2SO4 + Fe = FeSO4+ H2↑2HCl ＋Zn = ZnCl2 + H2↑ H2SO4 + Zn = ZnSO4+ H2↑ 2金属与盐反应，生成新盐与新金属。盐（含较不活泼金属）＋金属（较活泼）——金属（较不活泼）＋盐（含较活泼金属）盐须溶于水，金属须比盐中金属活泼，钾、钙、钠三种金属不跟盐溶液发生置换反应。 如：Fe＋CuSO4===FeSO4+Cu 2AgNO3＋Cu= Cu(NO3)2 +2 Ag ~ △ 3、氢气还原金属氧化物：H2＋CuO ===Cu+H2O 高温 4、碳还原金属氧化物：3C＋Fe2O3===2 Fe+ 3CO2↑ 四、复分解反应：两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫复分解反应。初中常见反应有： 1、酸＋碱性氧化物——盐＋水（这个类型到底属不属于复分解反应，请各位同仁发表高见） 如：Fe2O3＋6HCl= 2 FeCl3+3H2O 3H2SO4+ Fe2O3 = Fe2(SO4 )3+ 3H2O （以上两个反应说明：HCl和H2SO4可用于除铁锈） 2HCl ＋CuO = CuCl2 + H2O H2SO4+ CuO=CuSO4+ H2O （以上两个反应都可用于除去Cu粉中混有少量的CuO） ' 2HNO3 + ZnO = Zn(NO3)2 + H2O H2SO4+ CaO =CaSO4+ H2O 2、酸＋碱——盐＋水（中和反应） 如HCl ＋KOH=KCl+ H2O H2SO4+2 NaOH =Na2SO4 +2 H2O 2HCl ＋Cu(OH)2 = CuCl2+ 2H2O 3 H2SO4+2Fe(OH)3=Fe2(SO4 )3+ 6H2O
复杂反应体系习题—解答
复杂反应体系习题 一、 有如下一级反应系统 计算化学平衡组成。 二、 设有一四组分一级反应系统，按下图集总： 原系统中反应速率常数按下法标记：k ij 表示i 组分生成j 组分的速率常数，证明当且仅当 42 41323124231413k k k k k k k k +=++=+ 同时成立时，上述系统符合精确适合集总条件。 三、 在MR －GC80 型高压微型反应器中对己烷 1A 2 A 3 A 1 ?A 2 ?A 4 A
在Pd/HM 型催化剂上的临氢异构化动力学进行了研究，该反应体系如下图所示： 其反应组成向量中各元素的次序为 ??????? ?????????－二甲基丁烷，－二甲基丁烷，－甲基戊烷－甲基戊烷正己烷223223。 在245℃、氢油比8、总压为20公斤/厘米2的条件下，从A(0)阵中的五组初始反应向量出发反应，截取反应时间为0.25小时的产物组成向量构成A(0.25)阵，求各反应的反应速率常数。
???? ? ?? ?????????=???? ????????????=9479.00629.00304.00295.00111.00268.04566.01160.01035.00326.00149.03075.04925.04729.01723.00086.01477.02949.03183.01141.00019.00253.00662.00790.06698.0)25.0(9967.00027.00000003.09938.00155.0000028.00032.09818.00057.000002.00002.00027.09931.000000012 .00000.1)0(A A 复杂反应体系习题. 一. 解: 令组成向量为: a=???? ? ??---丁烯摩尔分数反丁烯摩尔分数顺丁烯摩尔分数221
常见有机反应的十大类型 李勇 1. 取代反应 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。（1）卤代： s （2）硝化： s （3）磺化： （4）卤代烃水解： （5）酯水解：
（6）羟基（ OH）取代： （7）分子间脱水： 2. 加成反应 有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 （1）碳碳双键的加成： （2）碳碳三键的加成： （3）醛基的加成： （4）苯环的加成： 3. 加成聚合（加聚）反应 相对分子质量小的不饱和化合物聚合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。
（1）丙烯加聚： （2）二烯烃加聚： 4. 缩合聚合（缩聚）反应 单体间相互反应而生成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨、氯化氢等）的反应（又叫逐步聚合反应）。 （1）制酚醛树脂： （2）缩聚制酯： （3）氨基酸缩聚： 5. 消去反应 有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如水、卤化氢等）而生成不饱和（含双键或三键）化合物的反应。
6. 氧化还原反应 在有机化学中，通常把有机物得氧或去氢的反应称为氧化反应；反之，加氢或去氧的反应称为还原反应。 （1）氧化反应： （2）还原反应： 7. 酯化反应（亦是取代反应） 酸和醇起作用，生成酯和水的反应 s 8. 水解反应（亦是取代反应，其中卤代烃、酯的水解见取代反应部分）
化合物和水反应生成两种或多种物质的反应（有卤代烃、酯、酰胺、糖等）。 麦芽糖葡萄糖 9. 脱水反应（又叫碳化） 有机物分子脱去相当于水的组成的反应。 10. 裂化反应 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的长链烃，断裂为相对分子质量小、沸点低的短链烃的反应。
复杂反应体系习题 解答
复杂反应体系习题 一、有如下一级反应系统 计算化学平衡组成。 二、设有一四组分一级反应系统，按下图集总： 原系统中反应速率常数按下法标记：k ij 表示i 组分生成j 组分的速率常数，证明当且仅当 4241323124 231413k k k k k k k k +=++=+ 同时成立时，上述系统符合精确适合集总条件。 三、在MR －GC80型高压微型反应器中对己烷在Pd/HM 型催化剂上 的临氢异构化动力学进行了研究，该反应体系如下图所示： 1?A 2 ?A
其反应组成向量中各元素的次序为??????? ?????????－二甲基丁烷，－二甲基丁烷，－甲基戊烷－甲基戊烷正己烷223223。 在245℃、氢油比8、总压为20公斤/厘米2 的条件下，从A(0)阵中的五组初始反应向量出发反应，截取反应时间为0.25小时的产物组成向量构成A(0.25)阵，求各反应的反应速率常数。 ????????????????=????????????????=9479.00629.00304.00295.00111.00268.04566.01160.01035.00326.00149.03075.04925.04729.01723.00086.01477.02949.03183.01141.00019.00253.00662.00790.06698.0)25.0(9967.00027.00000003.09938.00155.0000028.00032.09818.00057.000002.00002.00027.09931.000000012.00000.1)0(A A
§10.3 几种典型的复杂反应 一、对峙反应(opposing reaction) 定义：在正、反两个方向同时进行的反应称为对峙 反应，俗称可逆反应。 正、反反应可以为相同级数，也可以为具有不同级数的反应；可以是基元反应，也可以是非基元反应。例如： A B k 1k -1 A B + C k 1 k --2 A + B C + D k 2 k --2 为简单起见，考虑1-1级对峙反应： A B k 1 k -1 t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e 对峙反应的净速率等于正向速率减去逆向速率，当达到平衡时，净速率为零。 即： 得 对上式作定积分得 测定了t 时刻的产物浓度x ，已知a 和x e ，就可分别求出k 1和k -1 注：对峙反应的特点 1.净速率等于正、逆反应速率之差值； 2.达到平衡时，反应净速率等于零； 3.正、逆速率系数之比等于平衡常数 K = k f /k b ； 4.在c －t 图上，达到平衡后，反应物和产物的浓度不再随时间而改变。 x k x a k r r t x r 11b f )(d d )1(---=-==1e 1e ()0k a x k x ---=1 e -1e ()k a x k x -=1e 1e ()d (2)()d k a x x k a x x t x -=--1e e ()k a x x x -=1e e ()d d k a x x x t x -=e e 1e ln a x x k at x x --=-e e 1e ln x x k at x x ?=-
二、平行反应(parallel or side reaction) 定义：相同反应物同时进行若干个不同的反应称为平行反应。 这种情况在有机反应中较多，通常将生成期望产物的一个反应称为主反应，其余为副反应。总的反应速率等于所有平行反应速率之和。 平行反应的级数可以相同，也可以不同，前者数学处理较为简单。 例：两个都是一级反应的平行反应 A k 1 k 2B C [A] [B] [C] t =0 a 0 0 t =t a-x 1-x 2 x 1 x 2 令x =x 1+x 2 =k 1(a-x)+k 2(a-x)=(k 1+k 2)(a-x) 得 注：平行反应的特点 1.平行反应的总速率等于各平行反应速率之和。 2.速率方程的微分式和积分式与同级的简单反应的速率方程相似，只是速率常数为各个平行反应速率常数的和。 3.当各产物的起始浓度为零时，在任一瞬间，各产物浓度之比等于速率常数之比，即： 若各平行反应的级数不同，则无此特点。 4.用合适的催化剂可以改变某一反应的速率，从而提高主反应产物的产量。 5.用改变温度的办法，可以改变产物的相对含量。活化能高的反应，速率系数随温度的变化率也大。 三、连续反应(consecutive reaction) 有很多化学反应是经过连续几步才完成的，前一步生成物中的一部分或全部作为下一步反应的部分或全部反应物，依次连续进行，这种反应称为连续反应或连串反应 连续反应的数学处理极为复杂，我们只考虑最简单的由两个单向一级反应组成的连续反应。 A k 1k 2B C O O 12d d x r r r t =+=1200d ()d x t x k k t a x =+-?? 12ln ()a k k t a x =+-1122 k x k x =
三、常见的有机化学反应类型： 1、取代反应：有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应，即原子或原子团“有进有出”。 常见取代反应: ①烷烃的卤代 ②苯的卤代、硝化、磺化 ③卤代烃的水解 ④醇和钠反应 ⑤醇分子间脱水 ⑥酚和浓溴水反应 ⑦羧酸和醇的酯化反应 ⑧ 酯的水解反应 发生取代反应的基/官能团 2、加成反应：有机分子里的不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合成一种新有机物的反应，即原子或原子团“只进不出”。 目前学习到的不饱和碳原子主要存在于碳碳双键、碳碳三键、苯环、碳氧双键等基团中，发生加成反应的物质主要有烯烃、炔烃、芳香族化合物、醛等物质。其中烯、炔常见的加成物质是氢气、卤素单质、卤化氢和水。 醛常见的加成物质是氢气，而羧酸、酯、肽键中的碳氧双键一般不能加成。 3、消去反应：有机化合物在适当条件下，从一分子中脱去一个小分子（如水、卤化氢），而生成不饱和（含双链或叁键）化合物的反应，即原子或原子团“只出不进”。 能发生消去反应的有机物有：卤代烃、醇。 发生消去的结构要求：有机物分子中与官能团（—OH ，—X ）相连碳原子的邻碳原子必须要有氢原子。 4、聚合反应 加聚反应：含有碳碳双链等的不饱和有机物，以加成的方式相互结合，生成高分子化合物的反应。发生加聚反应的有烯烃以及它们的衍生物如：丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等。 缩聚反应：单体间的相互反应生成高分子，同时还生成小分子副产物（如H 2O 、 有机物 无机物/有机物 反应名称 烷,芳烃,酚 X 2 卤代反应 苯的同系物 HNO 3 硝化反应 苯的同系物 H 2SO 4 磺化反应 醇 醇 脱水反应 醇 HX 取代反应 酸 醇 酯化反应 酯 醇 酯交换反应 酯/卤代烃 酸溶液或碱溶液 水解反应 二糖、多糖 H 2O 水解反应 蛋白质 H 2O 水解反应 羧 酸 盐 碱石灰 脱羧反应
复杂反应动力学 第七章讨论的只是简单反应的动力学规律。然而实际的化学反应并不都是一步完成的基元反应，大多数的化学反应是经过若干步才完成的。由若干个基元步骤组成的化学反应称为复杂反应。由这些基元反应组合便构成反应所经过的途径，在动力学上称之为反应机理（历程）。既然复杂反应（总包反应）是由数个基元反应按一定次序组合而成，故本章将在基元反应动力学的基本规律的基础上讨论复杂反应的动力学特征。显然，这两者之间存在必然的密切联系。讨论这种联系必须遵守“基元反应独立共存原理”，即某一基元反应的速率常数及其动力学规律，不因是否同时存在其它基元反应而有所改变。这就是说，在复杂反应中的各个基元反应独立进行，互不影响。例如：（1）A+B C+D，k1,n1=2 （2）D+E P，k2,n2=2 (3) P R，k3,n3=1 此三个基元反应构成A与B及E反应生成R的复杂反应，其中各个基元反应都是独立进行的。若同一基元反应处于不同的复杂反应之中，其动力学特征是否发生改变？答案是否定的，其特征并不改变。究其原因是其它反应的进行，只能影响该基元反应中各参与物的浓度，而浓度的改变只能影响其反应速率并不能改变速率常数，反应分子数及反应级数。 最简单的复杂反应，是只由涉及同一物种物的两个基元反应组成，也称典型复杂反应。更为复杂的复杂反应则是若干个典型复杂反应组合而成，其动力学规律应源于典型复杂反应，故先讨论之。 §8.1典型复杂反应 对于同一物种的两个基元反应，按组合方式（连接次序与形式）不同可分为三种：对峙反应，平行反应和连续反应等基本类型。 1.1 parallel reaction 由相同的反应物在相同条件下同时同向（“四同”：同反应物同条件，同时同向）进行若干个不同的基元反应，便构成平行反应亦称同时反应（simultaneous side reaction）。这些基元反应互相独立，但互为依存条件，因缺少对方便不是骈（pián）枝反应。其基本形式有： B D k （1）A k2 C E A k1 (3) Z B k2 其中以（1）最简单，因只由单分子反应构成，为1-1级平行反应。显然，新形成产物的量具有竞争，故亦称竞争反应（competitive reaction）。此类反应在有机化学中是屡见不鲜的。如氯苯的再氯化。 1、平行反应的动力学方程
复杂反应体系习题 一、有如下一级反应系统 计算化学平衡组成。 二、设有一四组分一级反应系统，按下图集总： 原系统中反应速率常数按下法标记：k ij 表示i 组分生成j 组分的速率常数，证明当且仅当 同时成立时，上述系统符合精确适合集总条件。 三、在MR －GC80型高压微型反应器中对己烷在Pd/HM 型催化剂上的临氢异构化动力学进 行了研究，该反应体系如下图所示： 其反应组成向量中各元素的次序为????? ?? ?????????－二甲基丁烷，－二甲基丁烷，－甲基戊烷－甲基戊烷正己烷223223。 在245℃、氢油比8、总压为20公斤/厘米2的条件下，从A(0)阵中的五组初始反应向量出 发反应，截取反应时间为0.25小时的产物组成向量构成A(0.25)阵，求各反应的反应速率常数。 复杂反应体系习题. 一. 解: 令组成向量为: a=??? ? ? ??---丁烯摩尔分数反丁烯摩尔分数顺丁烯摩尔分数221 速率常数矩阵为 K=??? ?? ??---371.4616.5724.3371.3248.10344.10000.1632.4068.14 在平衡时,由 dt da =0和∑a i =1 得: -14.068a 1+4.632a 2+1.000a 3=0 (1) 10.344a 1-10.248a 2+3.371a 3=0 (2) 3.724a 1+5.616a 2-4.371a 3=0 (3) a 1+a 2+a 3=1 (4) 由(4)式和(1)(2)(3)式中任2式解得平衡组成: a=??? ? ? ??5349.03213.01438.0 二. 证明: 按照反应速率常数标记法:k ij 表示i 组分生成j 组分的速率常数,则速率常数矩阵为:
置换反应Zn+H 2 SO 4 ZnSO 4 ＋H 2 ↑ 成另外两种化合物的反应 ①CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O②3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2③Cu＋ 2AgNO 3 ===Cu(NO 3 ) 2 ＋2Ag④C＋CO 2 =====2CO 2016中考复习专题常见的化学反应类型 一、基本反应类型 反应类型 化合反应 概念 两种或两种以上的物质，生成 一种物质的反应 举例 CaO＋H 2 O Ca(OH) 2 表达式 A+B→AB 分解反应 一种物质生成两种或两种以 上物质的反应 2KMnO 4 K 2 MnO 4 ＋MnO 2 ＋O 2 ↑AB→A+B 一种单质和一种化合物生成 另一种单质和另一种化合物 的反应 两种化合物互相交换成分，生 复分解反应NaCl+AgNO 3 AgCl↓＋NaNO 3 二、其他反应类型 1.非基本反应类型 A+BC→AC+B AB+CD→AD+CB (1)氧化反应有机物的燃烧：CH 4 ＋2O 2 点燃CO 2 ＋2H 2 O (2)非氧化反应碱和非金属氧化物的反应：Ca(OH) 2 ＋CO 2 (3)氧化-还原反应一氧化碳还原金属氧化物：CuO＋CO CaCO 3 ↓＋H 2 O Cu＋CO 2 2.中和反应(属于复分解反应) NaOH＋HCl NaCl＋H 2 O 类型1基本反应类型 (2015·宜宾)下列有关化学反应，对其反应类型的判断，正确的是（） 高温 高温 A．①是分解反应B．②是置换反应 C．③是复分解反应D．④是化合反应 思路点拨：①属于复分解反应；②属于氧化还原反应，不属于基本反应类型；③属于置换反应；④属于化合反应。 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 通式 A＋B＋…＝C C＝A＋B＋… A＋BC＝B＋AC AB＋CD＝AD＋CB 特点 多变一 一变多 单换单 双交换，价不变
常见的化学反应类型 一、选择题 1．(2014·揭阳)下列反应中属于中和反应的是( ) A ．Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ B ．2NaOH ＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋2H 2O C ．CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O D ．Fe ＋CuSO 4===Cu ＋FeSO 4 2．(2015·泰安)医疗上，用小苏打治疗胃酸过多的原理是：NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ，该反应的基本反应类型是( ) A ．化合反应 B ．分解反应 C ．置换反应 D ．复分解反应 3．(2015·苏州)下列物质间发生的化学反应属于复分解反应的是( ) A ．镁条在空气中燃烧生成氧化镁 B ．锌粒和稀硫酸反应生成氢气 C ．氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合生成氢氧化铜沉淀 D ．高温煅烧石灰石生成生石灰 4．(2015·永州)实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的反应原理中，没有涉及到的反应类型是( ) A ．化合反应 B ．分解反应 C ．置换反应 D ．复分解反应 5．(2015·大庆)下列关于反应的描述、反应方程式及反应类型完全正确的是( ) A ．实验室用加热高锰酸钾制取氧气2KMnO 4=====△K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑ 分解反应 B ．铁丝在氧气中燃烧 4Fe ＋3O 2=====点燃2Fe 2O 3 化合反应 C ．高炉炼铁原理 Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 复分解反应 D ．将铁片投入足量的稀盐酸中2Fe ＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2↑ 置换反应 6．(2015·揭阳)如图所示的微观化学变化，其基本反应类型属于( ) A ．置换反应 B ．化合反应 C ．分解反应 D ．复分解反应 7．(2015·佛山)已知：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3；2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。下表各选项中不能利用置换反 应通过X 得到Y 的一组物质是( ) X ( ) A ．化合反应 B ．分解反应 C ．置换反应 D ．复分解反应 二、填空与简答 9．(2015·无锡)写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明基本反应类型： (1)硫在氧气中燃烧______________，( )反应； (2)锌与稀硫酸的反应_______________________________________________，( )反应；
复杂反应常见类型 （一）对峙反应 也称可逆反应。 若一反应存在逆向反应，则原反应（正向反应）与逆向反应的集合构成对峙反应。这类反应的例子有：光气的合成与分解；碘化氢与其组成元素之间的转换；顺反异构化反应等。 对峙反应是讨论化学反应的动力学性质与热力学性质之间关系的最重要的反应类型，正向反应与逆向反应速率常数之比为平衡常数，正向反应与逆向反应活化能之差为反应热。对峙反应的反应物不能全部转化为产物（除非不断将产物从反应体系中分离出去），在反应进行过程中，反应物不断通过正向反应转化为产物，但产物也通过逆向反应转化为反应物。随着反应物量的减少和产物量的增加，正向反应速率不断下降而逆向反应速率不断上升，最终正向反应速率和逆向反应速率趋于相等，反应物和产物的量达到定值，体系趋于热力学平衡态。另一方面，当对峙反应体系达到热力学平衡态以后，如果施加某种外界影响，使反应体系偏离平衡态后，则反应体系仍将恢复平衡态，这种过程被称为弛豫。当偏离平衡很少时，弛豫的规律是线性的。以弛豫现象为基础，建立了测定快速反应的动力学方法。 （二）平行反应 又称骈枝反应（side reaction）或竞争反应（competing reaction）。 反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。 如苯酚的硝化反应即为平行反应，可得邻位、对位、间位三种硝基苯酚，主产物为邻硝基苯酚（约占59%）。又如，乙醇可以平行地进行脱水和脱氢两种反应。选择不同的催化剂可使这两种反应之一占优势。这也就是所谓选择性。有时平行反应的产物是相同的。如，一氧化氮可以通过均相和多相两种不同方式平行地进行分解而得到氧和氮。 平行反应各个反应的产物量之比等于其反应速率常数之比。通常规定“所包含的不同反应速率之比值”或者“不同反应的产物量之比值”平行反应的选择性为一般可采用改变反应温度或添加特定催化剂等方法改变某平行反应的选择性，以利于更多得到所期望的产物。 （三）连续反应 又称滑动反应（sliding reaction）。 反应矿物和生成矿物的化学成分可发生连续变化的一种变质反应。在有些类质同象矿物参加的变质反应中，由于反应矿物的部分化学成分向生成矿物迁移，因此在一
缩合反应 condensation (reaction) 两个或多个有机分子相互作用后以共价键结合成一个大分子，同时失去水或其他比较简单的无机或有机小分子的反应。其中的小分子物质通常是水、氯化氢、甲醇或乙酸等。缩合反应可以是分子间的，也可以是分子内的。 在多官能团化合物的分子内部发生的类似反应则称为分子内缩合反应。 缩合反应可以通过取代、加成、消除等反应途径来完成。 多数缩合反应是在缩合剂的催化作用下进行的，常用的缩合剂是碱、醇钠、无机酸等。 缩合作用是非常重要的一类有机反应，在有机合成中应用很广，是由较小分子合成较大分子有机化合物的重要方法。 有时两个有机化合物分子互相作用成一个较大的分子而并不放出简单分子，也称缩合。 常用于氨基酸合成 常见的缩合反应类型 ①羟醛缩合反应 为醛、酮或羧酸衍生物等羰基化合物在羰基旁形成新的碳-碳键，从而把两个分子结合起来的反应。这些反应通常在酸或碱的催化作用下进行。一个羰基化合物在反应中生成烯醇或烯醇负离子后进攻另一个羰基的碳原子，从而生成新的碳-碳键。最简单的例子是乙醛的羟醛缩合反应： ②克莱森缩合反应
含有α-活泼氢的酯类在醇钠、三苯甲基钠等碱性试剂的作用下，发生缩合反应形成β-酮酸酯类化合物，称为克莱森缩合反应，反应可在不同的酯之间进行，称为交叉酯缩合；也可将本反应用于二元羧酸酯的分子内环化反应，这时反应又称为迪克曼反应(Dieckmann reaction)。例如，乙酸乙酯在乙醇钠作用下生成乙酰乙酸乙酯： ③苯偶姻缩合反应 芳香族醛在氰化钾作用下发生两分子缩合，生成苯偶姻类化合物： ④偶姻缩合反应 羧酸酯与钠发生双分子还原，生成偶姻类化合物。如以适当的链状二元羧酸酯为原料，通过这个反应，使发生分子内偶姻缩合，能制得中环化合物： ⑤曼尼希反应 醛或酮与甲醛和二级胺或一级胺在弱酸性条件下发生氨甲基化反应。应用这个反应可在很温和的条件下合成一些复杂的、原仅天然存在的有机含氮化合物。例如，用等摩尔的丁二醛、3-戊酮二酸和甲胺的稀溶液，在35℃、pH＝5的条件下缩合，生成托品酮： ⑥维蒂希反应 醛或酮与维蒂希试剂发生缩合，是合成烯烃的重要方法。 ⑦乌尔曼缩合反应 卤代芳烃在铜粉(或氯化亚铜、氧化铜、硫酸铜、醋酸铜等)存在下与芳胺反应，生成高一级芳胺。当卤代芳烃有吸电子基团和芳胺有给电子基团，则有利于反应进行。除芳胺外，其他的亲核试剂如酚、硫酚等也能参与本反应。可利用本法由芳胺制备高一级的芳胺。
常见化学反应类型及主要反应现象 一、化合反应 1.红、白磷在空气中燃烧，放热，产生大量的白 烟，生成白色固体：4P+5O 22P2O5 2.木炭（黑色固体）燃烧：C+O 2CO2。氧 气充分时的反应现象：①木炭在空气中燃烧时 持续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧时发出白 光；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊的 无色气体。 3.木炭（黑色固体）燃烧：2C+O 22CO。氧 气不充分时的反应现象：①木炭在空气中燃烧 时持续红热，无烟无焰；②放热；③生成一种 无色、有毒气体。 4.硫在空气（氧气）中燃烧：S+O 2SO2。 反应现象：①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色 火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰； ②放热；③生成有刺激性气味的无色气体。 5.铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O 2Fe3O4。反 应现象：①剧烈燃烧，火星四射；②放热；③ 生成一种黑色固体。 6.铝在氧气中燃烧：4Al+3O 22Al2O3 铝不易生锈的原因：4Al+3O2=2Al2O3 7.镁在空气中燃烧：2Mg+O 22MgO。反应 现象：①发出耀眼的强白光；②放热；③生成 白色固体。8.铜在空气中加热：2Cu+O 22CuO。反应现 象：红色固体逐渐变成黑色固体。 9.氢气在氧气中燃烧：2H2+O 22H2O。反应 现象：①发出淡蓝色火焰（如果不纯，还会发 出尖锐的爆鸣声）；②放热；③生成能使无水 硫酸铜变蓝的液体。 10.将CO2变成CO：C+CO 22CO。 11.二氧化碳溶于水形成碳酸：CO2+H2O=H2CO3。 反应现象：生成的酸性物质能使紫色石蕊试液 变红色。 12.用生石灰制取熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2反 应现象：白色块状固体变成白色粉末状固体， 同时放出大量的热。 13.一氧化碳燃烧：2CO+O 22CO2。反应现 象：①发出蓝色火焰（如果不纯，还会发出爆 鸣声）；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑 浊的无色气体。 14.向澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳，变浑 浊的石灰水又变澄清： CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 15.氢气在氯气中燃烧：H2+Cl 22HCl 钠在氯气中燃烧：2Na+Cl 22NaCl 镁在氮气中燃烧：3Mg+N 2Mg3N2（注意 氮元素的化合价） 上面三个化学方程式给我们的启示是：燃烧不 一定有氧气参与。 二、分解反应 1.汞在空气中加热：2Hg+O 22HgO。反应 现象：银白色液体变成红色粉末。 2.氧化汞加强热：2HgO2Hg+O2↑。反应现 象：红色粉末变成银白色液体，生成的无色气 体能使带火星的木条复燃。 3.①分解过氧化氢制取氧气（实验室制取氧气的 反应原理之一）：2H2O 22H2O+O2↑。反应 现象：产生大量的气泡，生成的无色气体能使 带火星的木条复燃。 ②加热高锰酸钾制取氧气（实验室制取氧气的 反应原理之二）： 2KMnO 4K2MnO4+MnO2+O2↑。反应现 象：紫黑色色固体质量减少，生成的无色气体 能使带火星的木条复燃。 ③加热氯酸钾制取氧气（实验室制取氧气的反 应原理之三）：2KClO 32KCl+3O2↑。反应 现象：白色固体质量减少，生成的无色气体能 使带火星的木条复燃。 上面三种制取氧气的方法中给我们的启示是： 分解过氧化氢制取氧气符合绿色化学的观念， 是三种方案中最安全、最节约资源的一种。 4.电解水生成氢气和氧气：2H2O2H2↑+O2↑ 反应现象：①通电后，电极上有气泡产生。通 电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体， 与正、负极相连的试管内的气体体积比约为1： 2，质量比约为8：1。②与正极相连的试管内 的气体可以使带火星的木条复燃；与负极相连 的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧， 火焰呈淡蓝色。 5.工业制取生石灰和CO2的反应原理： CaCO 3CaO+CO2↑。反应现象：白色固体 质量减少，同时生成白色固体和能使澄清石灰 水变浑浊的无色气体。 6.干粉灭火器的反应原理（碳酸氢钠受热分解）： 2NaHCO 3Na2CO3+H2O+CO2↑。反应现 象：白色固体质量减少，同时生成白色固体和 能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 7.碱式碳酸铜受热分解： Cu2(OH)2CO 32CuO+H2O+CO2↑。反应现 象：绿色固体质量减少，同时生成黑色固体和 能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 8.过氧化氢溶液不稳定，发生分解： 2H2O 22H2O+O2↑ 9.碳酸不稳定，分解成水和二氧化碳： H2CO3=H2O+CO2↑ 10.碳铵（碳酸氢铵）“消失”并发出刺激性气味： NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O 三、置换反应 1.氢气还原氧化铜：H2+CuO Cu+H2O。反 应现象：黑色固体变成红色固体，同时有水珠 产生。 2.木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2↑。 反应现象：黑色固体变成红色固体，同时生成 能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 3.木炭还原氧化铁：3C+2Fe2O 34Fe+3CO2↑ 反应现象：红色固体变成能被磁铁吸引的黑色 固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的无色 气体。
专题7 化学反应的基本类型 一、中考复习要求 1、记住化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的概念，并能准确区分某些常见化学反应所属的基本类型。 2、记住14种常见金属的金属活动性顺序。并熟练应用金属活动性顺序判断金属跟酸或盐溶液能否发生置换反应，会根据物质跟酸或盐溶液的反应现象判断金属活动性关系。 3、知道复分解反应发生的条件。 二、基础知识回顾 化学反应的基本类型包括：、、和四大基本类型。 2、初中常见化学反应类型归纳 （1）化合反应： A、单质 + 单质→化合物例如： B、单质 + 化合物→化合物例如： C、化合物 + 化合物→化合物例如： D、多种物质生成一种物质例如：NH3 + CO2 + H2O ＝ NH4HCO3 （2）分解反应： A、氧化物的分解例如： B、酸的分解（含氧酸）例如：H2CO3→ C、不溶性碱的分解例如：Cu(OH)2→ D、某些盐的分解例如: CaCO3 → （3）置换反应
A 、 非金属 + 金属氧化物 → 金属 + 金属氧化物 例如：C 、+ CuO → B 、 金属（H 前面）+ 酸（稀盐酸、稀硫酸）→ 盐 + 氢气 例如： C 、 金属（一般不选K 、Na 、Ca ）+ 盐溶液 → 另一金属 + 另一种盐 例如： D 、 水与其它单质的反应 例如：2Na + 2H 2O ＝2NaOH + H 2↑，C + H 2O ＝ CO + H 2 （4）复分解反应 A 、 碱性氧化物 + 酸反应 → 盐 + 水 例如： B 、 碱 + 酸 → 盐 + 水 例如： C 、 碱 + 盐 → 另一种碱 + 另一种盐 例如： D 、 盐 + 盐 → 两种新盐 例如： E 、 盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸 例如： 以上尽量多举出实例，写出反应的化学方程式。 3、化学反应发生的条件 化学反应能否发生与反应物质本身的性质（内因）和外界条件（外因）有关。 （1）外界条件 例如，燃烧需要点燃，氢气还原氧化铜需要加热，水分解需要通电，碳酸钙分解需要高温，氯酸钾分解制氧气需要加热和催化剂，象点燃、加热、高温、通电、催化剂都是外界条件。 （2）金属活动性顺序表 按金属活动性由强到弱的顺序写出14种常见金属的活动性顺序表。 K Ca （H ） Au A 、排在氢前面的金属置换酸中的氢生成氢气。在此对酸的要求是： （为什么？） B 、排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。（一般不使用K 、Ca 、Na ） * 排在Fe 前面的金属只能与FeCl 2溶液发生置换反应，与FeCl 3溶液反应生成两种盐。 Zn + FeCl 2 ＝ ZnCl 2 + Fe Zn + 2FeCl 3 ＝ ZnCl 2 + 2FeCl 2 （3）复分解反应发生的条件 A 、反应物：在上面的复分解反应类型中，A 、 B 两类的反应物中至少有一种可溶； C 、 D 两类的反应物要求均可溶； E 类的盐可溶或溶，但酸必须可溶。 B 、生成物：一般要有 或 或水生成。 三、重点疑点讨论 1、CO 2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO 3 ↓+ H 2O 是复分解反应吗？举例说明是否所有的化学反应都可以用四个基本反应类型归类？ （提示：CuO + CO ＝ Cu + CO 2 3CO + Fe 2O 3 ＝ 2Fe + 3CO 2） 2、“Cu+2AgCl=CuCl 2+2Ag ”的反应是否正确?为什么? 高温 高温