第4章:催化剂的结构(下)
- 格式:ppt
- 大小:2.80 MB
- 文档页数:34
第4章3过渡金属氧化物催化剂及其催化作用过渡金属氧(硫)化物催化剂是一类广泛应用于化学反应中的催化剂。
它们由过渡金属和氧(硫)等原子组成,具有独特的结构和催化性能。
在本文中,我们将重点介绍过渡金属氧(硫)化物催化剂的种类、结构和催化作用,以及其在化学合成和能源转化等领域的应用。
过渡金属氧(硫)化物催化剂主要有负载型和非负载型两种形式。
负载型催化剂是将过渡金属氧(硫)化物负载在二氧化硅、活性炭等载体上,以增加其表面积和催化活性。
非负载型催化剂则是纯粹由过渡金属氧(硫)化物构成的颗粒或薄膜,具有较高的比表面积和催化活性。
这两种形式的催化剂在不同的反应中具有不同的催化机理和催化性能。
过渡金属氧(硫)化物催化剂的结构是其催化性能的关键因素。
大多数过渡金属氧(硫)化物催化剂具有复杂的晶体结构,如层状结构、中空球状结构等。
这些结构可以提供丰富的活性位点,并且具有调节反应中间体吸附和反应通道的能力。
此外,过渡金属氧(硫)化物催化剂还可以通过改变晶体结构或添加协同剂来调节其催化性能,提高催化活性和选择性。
过渡金属氧(硫)化物催化剂在化学反应中具有广泛的应用。
例如,通过调节过渡金属氧(硫)化物催化剂的结构和成分,可以实现氧化反应、氢化反应、催化裂解等各种化学转化。
特别是在有机合成中,过渡金属氧(硫)化物催化剂可以催化氧化还原反应、催化偶联反应、催化环化反应等,为合成高附加值化合物提供了重要的技术手段。
另外,过渡金属氧(硫)化物催化剂还可以催化电化学反应、光化学反应等非常规化学反应,为能源转化和环境保护等领域提供了新的解决方案。
总之,过渡金属氧(硫)化物催化剂是一类重要的催化剂,在化学合成和能源转化等领域具有广泛的应用。
通过调节其结构和成分,可以实现多种化学反应的高效催化。
随着新材料合成和催化机理的深入研究,过渡金属氧(硫)化物催化剂的催化性能有望进一步提高,为社会经济的可持续发展作出更大的贡献。
第4章 反应动力学初步一、选择题 4-1 利用反应生成产物B ,在动力学上要求 ( )(A) (B) (C) (D)答案: B 4-2 对的反应使用催化剂可以 ( )(A) 大大加速 (B) 减速(C)、皆加速 (D) 无影响答案: C4-3 催化剂能加速反应的速率,它的作用机理是 ( ) (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径,降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 答案: B4-4 下列有关活化能的叙述不正确的是 ( ) (A) 不同反应具有不同的活化能(B) 同一条件下同一反应的活化能越大,其反应速率越小 (C) 同一反应的活化能越小,其反应速率越小(D) 活化能可以通过实验来测定 答案: C4-5 已知下列两个反应的活化能:(1)(2)在同一温度下,所有反应物浓度为1,下列说法不正确的是 ( ) (A) 反应(1)比反应(2)的速率慢。
(B) (A) 反应(1)比反应(2)的速率快。
(C)受温度的影响较小。
(D) 对于反应(1)与反应(2),当温度变化的始态、终态相同时,反应(2)的反应速率(或速率常数)的改变比反应(1)显著的多。
13 2A B C −−→−−→←−−123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<0r G ∆>v 正v 正v 正v 负42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI →1-156.7kJ mol a E =⋅2222SO + O 2SO →2-1250.8kJ mol a E =⋅-1mol L ⋅12a a E E 和答案: A 4-6 已知反应 的反应历程是:(1) (快)(2)(慢)此反应的速率方程可能是 ( ) (A) (B)(C) (D)答案:C4-7 下列说法正确的是 ( ) (A) 一个化学反应的越负,在温度T 下,反应的速率就越大。
2019-2020年高中生物北师大版必修一教学案:第4章第1节生物催化剂——酶(含答案)1.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物;其化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA或DNA。
2.酶能稳定地与底物结合形成中间产物,从而降低反应所需的活化能。
3.酶的催化作用具有高效性、专一性的特点,并且容易受到外界环境的影响。
4.对于化学本质是蛋白质的酶,过高的温度、过高或过低的pH,都会破坏其分子结构,使其失去催化作用。
低温能降低酶的催化效率,但酶的分子结构不被破坏。
1.酶的化学本质(1)酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
(2)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,此外还有少量酶是RNA或DNA。
2.酶的特点(1)高效性:①含义:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
②意义:使细胞代谢快速进行。
(2)专一性:①含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
②意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
(3)作用条件的温和性:酶需要适宜的温度和pH等。
[跟随名师·解疑难]比较过氧化氢在不同条件下的分解(如下图所示)(1)实验设计及现象分析:(2)实验要点:①点燃卫生香的时间一般为实验(加入试剂)后的2~3分钟,这一时间要因温度和试剂的新鲜程度而定。
②本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜。
肝脏如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用,过氧化氢就不会被分解。
肝脏必须进行研磨,以便使过氧化氢酶释放出来,并增大过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。
③H 2O 2有腐蚀性,不要使其接触皮肤。
如沾染上,应及时用清水冲洗。
④实验过程中要及时观察。
过氧化氢经过氧化氢酶或Fe 3+催化后分解成水和氧气,氧气的多少可通过两个途径观察:一是观察产生的气泡的数量的多少;二是用无火焰带火星的卫生香燃烧的猛烈程度来鉴定,氧气多会使无火焰带火星的卫生香复燃猛烈。
第四章分子筛催化剂及其催化作用本章主要内容:分子筛的结构分子筛晶胞化学组成表示方法分子筛的几级结构层次几种常见沸石分子筛的结构分子筛催化剂的催化性能与调变分子筛酸中心的形成与酸催化反应分子筛催化剂的择形催化性质分子筛催化剂的其它类型催化反应(双功能催化反应和氧化反应等)引言一类具有均匀孔隙(道)结构的结晶性材料。
孔道尺寸与分子直径大小相当,能在分子水平上筛分物质,又称为分子筛。
分子筛结构中含有大量的结晶出0分子,加热时可汽化除去,分子筛又称为沸石。
通常自然界存在的常称为沸石,人工合成的常称为分子筛,有时也称为沸石分子筛。
硅铝酸盐分子筛晶胞化学组成表示式分子筛多为结晶硅铝酸盐,其晶胞化学组成式可表示为:M 2/n O <AbO3 *xSiO2 * yH20式中,M-金属阳离子,女口Na+、K+、Ca2^,人工合成时通常为Na+。
分子筛结构中Si和Al的价数不同,造成的电荷不平衡必须由金属阳离子来平衡。
n为金属阳离子的价数,若n=1,M的原子数=Al原子数;n=2时,M原子数为Al原子数的一半。
x为SiO2的分子数,也可称Si02/Al203的摩尔比,俗称硅铝比;硅铝比是分子筛的一个重要指标,硅铝比不同,分子筛的性质也不同。
y为结构中结晶H2O分子数目。
分子筛的晶胞化学组成式也可用下式表示M p/n[(AI02)p (SiO2)q] y H20式中p为铝氧四面体的数目,q为硅氧四面体的数目。
每个铝原子和硅原子平均都有两个氧原子。
常用的沸石分子筛类型已发现天然沸石有40多种,人工合成的沸石分子筛已达200多种。
常用到的沸石分子筛类型有方钠型沸石,如A型分子筛八面型沸石,如X-型、丫型分子筛丝光型沸石高硅型沸石,如ZSM-5等由于分子筛在各种不同反应中,能提供很高的活性和不同寻常的选择性,在炼油和石油化工中,分子筛催化剂占有重要地位。
各种分子筛名称的由来起初分子筛没有系统命名规则。
有用研究者第一次发表提出的一个或者几个字母来命名。
第四章微生物的生理1、酶是什么?它有哪些组成?各有什么生理功能?答:酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的,催化生物化学反应的,并传递电子、源自和化学基团的生物催化剂。
组成有两类:1、单组分酶,只含蛋白质。
2、全酶,有蛋白质和不含氮的小分子有机物组成,或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。
酶的各组分的功能:酶蛋白起加速生物化学反应的作用;酶基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用;金属离子除传递电子之外,还起激活剂的作用。
2、什么是辅基?什么是辅酶?有哪些物质可作辅基或辅酶?答:p101-1043、简述酶蛋白的结构及酶的活性中心.答:组成酶的20种氨基酸按一定的排列顺序有肽腱连接成多肽链,两条多肽链之间或一条多肽链卷曲后相邻的基团之间以氢键、盐键、脂键、疏水键、范德华力及金属键等相连接而成。
分一、二、三级结构,少数酶具有四级结构。
酶的活性中心是指酶蛋白分子中与底物结合,并起催化最用的小部分氨基酸微区。
构成活性中心的微区或处在同一条台联的不同部位,或处在不同肽链上;在多肽链盘曲成一定空间构型时,它们按一定位置靠近在一起,形成特定的酶活性中心。
4、按酶所在细胞的不同部位,酶可分为哪几种?按催化反应类型可分为哪几类?这两种划分如何联系和统一?答:按酶在细胞的不同部位可把酶分为胞外酶、胞内酶和表面酶。
按催化反应类型可分为水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类。
【按酶作用底物的不同可分为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、核糖核酸酶】上述三种分类和命名方法可右击低联系和统一起来。
如:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶均催化水解反应,属于水解酶类;而他们均位于细胞外,属胞外酶。
除此之外的大多数酶类,如氧化还原酶、异构酶、转移酶、裂解酶和合成酶等,均位于细胞内,属胞内酶。
5、酶的催化作用有哪些特征?答:1、酶积极参与生物化学反应,加速化学速度,速度按反应到达平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
高一化学第四章知识点手写版一、知识概述知识点名称:高一化学第四章——氧化还原反应①基本定义:氧化还原反应,简单地说,就是在化学反应中,有些元素的化合价发生了变化。
简单来说,就像是化学界的“交换信任”游戏,一些元素在反应前后就像变魔术一样变了身价(化合价)。
②重要程度:氧化还原反应在化学学科中的地位特别重要,它是化学反应分类中的基础概念之一,基本贯穿了整个化学学习和研究过程。
理解和掌握它,对于进一步探索化学的奥秘至关重要。
③前置知识:要想理解氧化还原反应,你需要先了解一些基础元素和化合价的概念,了解化学反应中的物质变化。
④应用价值:氧化还原反应在日常生活中无处不在,例如电池的工作原理、金属腐蚀、绿色能源的开发等,都是利用氧化还原反应的原理。
二、知识体系①知识图谱:氧化还原反应其实是联系了元素、化学键和能量转化的知识桥梁,为后面的电化学、有机化学等打下基础。
②关联知识:氧化还原反应与化合价、电子转移、能量变化等概念紧密相关。
③重难点分析:重点是理解氧化还原反应中电子的得失和化合价的变化。
难点在于如何正确判断和配平氧化还原反应方程式。
④考点分析:在考试中,氧化还原反应经常以选择题和填空题的形式出现,考察对概念理解和实际操作能力,有时也会在实验题和计算题中出现。
三、详细讲解【理论概念类】氧化还原反应其实可以简单理解为,某些元素在反应过程中“升值”了(化合价升高),有些“贬值”了(化合价降低)。
前者是还原剂被氧化,后者是氧化剂被还原。
就像是一场数字游戏,每个元素都有它自己的“身价”,反应后身价变了,这个游戏就玩儿成了。
以铁与硫酸铜的反应为例:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,这个反应中,铁(Fe)从0价变为+2价,被氧化了;而铜则从+2价变为0价,被还原了。
看,是不是就像是一场身价交换的游戏?四、典型例题例题一:判断下列反应是否为氧化还原反应,并指出哪个是氧化剂,哪个是还原剂。
题目内容:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑解题思路:观察反应前后,锌(Zn)和氢(H)的化合价是否发生变化。