時間：2023-06-28 16:56:36
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇化學反應的過程范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
如氨氧化制硝酸、甲苯氧化制苯甲酸、乙烯氧化制環氧乙烷等。
(1)氧化的火災危險性
①氧化反應需要加熱，但反應過程又是放熱反應，特別是催化氣相反應，一般都是在250～600℃的高溫下進行，這些反應熱如不及時移去，將會使溫度迅速升高甚至發生爆炸。
②有的氧化，如氨、乙烯和甲醇蒸氣在空中的氧化，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失調，溫度控制不當，極易爆炸起火。
③被氧化的物質大部分是易燃易爆物質。如乙烯氧化制取環氧乙烷中，乙烯是易燃氣體，爆炸極限為2．7％～34％，自燃點為450℃；甲苯氧化制取苯甲酸中，甲苯是易燃液體，其蒸氣易與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為1．2％～7％；甲醇氧化制取甲醛中，甲醇是易燃液體，其蒸氣與空氣的爆炸極限是6％～36．5％。
④氧化劑具有很大的火災危險性。如氯酸鉀，高錳酸鉀、鉻酸酐等都屬于氧化劑，如遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機物、酸類接觸，皆能引起著火爆炸；有機過氧化物不僅具有很強的氧化性，而且大部分是易燃物質，有的對溫度特別敏感，遇高溫則爆炸。
⑤氧化產品有些也具有火災危險性。如環氧乙烷是可燃氣體；硝酸雖是腐蝕性物品，但也是強氧化劑；含36．7％的甲醛水溶液是易燃液體，其蒸氣的爆炸極限為7．7％～73％。另外，某些氧化過程中還可能生成危險性較大的過氧化物，如乙醛氧化生產醋酸的過程中有過醋酸生成，過醋酸是有機過氧化物，性質極度不穩定，受高溫、摩擦或撞擊便會分解或燃燒。
(2)氧化過程的防火措施
①氧化過程中如以空氣或氧氣作氧化劑時，反應物料的配比(可燃氣體和空氣的混合比例)應嚴格控制在爆炸范圍之外。空氣進入反應器之前，應經過氣體凈化裝置，消除空氣中的灰塵、水汽、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質，以保持催化劑的活性，減少著火和爆炸的危險。
②氧化反應接觸器有臥式和立式兩種，內部填裝有催化劑。一般多采用立式，因為這種形式催化劑裝卸方便，而且安全。在催化氧化過程中，對于放熱反應，應控制適宜的溫度、流量，防止超溫、超壓和混合氣處于爆炸范圍之內。
③為了防止接觸器在萬一發生爆炸或著火時危及人身和設備安全，在反應器前和管道上應安裝阻火器，以阻止火焰蔓延，防止回火，使著火不致影響其他系統。為了防止接觸器發生爆炸，接觸器應有泄壓裝置，并盡可能采用自動控制或調節以及報警聯鎖裝置。
④使用硝酸、高錳酸鉀等氧化劑時，要嚴格控制加料速度，防止多加、錯加，固體氧化劑應粉碎后使用，最好呈溶液狀態使用，反應中要不間斷攪拌，嚴格控制反應溫度，決不許超過被氧化物質的自燃點。
⑤使用氧化劑氧化無機物時，如使用氯酸鉀氧化生成鐵藍顏料，應控制產品烘干溫度不超過其著火點，在烘干之前應用清水洗滌產品，將氧化劑徹底除凈，以防止未完全反應的氯酸鉀引起已烘干的物料起火。有些有機化合物的氧化，特別是在高溫下的氧化，在設備及管道內可能產生焦狀物，應及時清除，以防自燃。
⑥氧化反應使用的原料及產品，應按有關危險品的管理規定，采取相應的防火措施，如隔離存放、遠離火源、避免高溫和日曬、防止摩擦和撞擊等。如是電介質的易燃液體或氣體，應安裝導除靜電的接地裝置。
⑦在設備系統中宜設置氮氣、水蒸氣滅火裝置，以便能及時撲滅火災。
2 還原
如硝基苯在鹽酸溶液中被鐵粉還原成苯胺、鄰硝基苯甲醚在堿性溶液中被鋅粉還原成鄰氨基苯甲醚、使用保險粉、硼氫化鉀、氫化鋰鋁等還原劑進行還原等。
還原過程的危險性分析及防火要求：
(1)無論是利用初生態還原，還是用催化劑把氫氣活化后還原，都有氫氣存在(氫氣的爆炸極限為4％—75％)，特別是催化加氫還原，大都在加熱、加壓條件下進行，如果操作失誤或因設備缺陷有氫氣泄漏，極易與空氣形成爆炸性混合物，如遇著火源即會爆炸。所以，在操作過程中要嚴格控制溫度、壓力和流量；車間內的電氣設備必須符合防爆要求。電線及電線接線盒不宜在車間頂部敷設安裝；廠房通風要好，應采用輕質屋頂、設置天窗或風帽，以使氫氣及時逸出；反應中產生的氫氣可用排氣管導出車間屋項，并高于屋脊2m以上，經過阻火器向外排放；加壓反應的設備應配備安全閥，反應中產生壓力的設備要裝設爆破片；安裝氫氣檢測和報警裝置。
(2)還原反應中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后在空氣中有自燃危險，即使沒有著火源存在，也能使氫氣和空氣的混合物引燃形成著火爆炸。因此，當用它們來活化氫氣進行還原反應時，必須先用氮氣置換反應器內的全部空氣，并經過測定證實含氧量降到標準后，才可通人氫氣；反應結束后應先用氮氣把反應器內的氫氣置換干凈，才可打開孔蓋出料，以免外界空氣與反應器內的氫氣相遇，在雷氏鎳自燃的情況下發生著火爆炸，雷氏鎳應當儲存于酒精中，鈀碳回收時應用酒精及清水充分洗滌，過濾抽真空時不得抽得太干，以免氧化著火。
(3)固體還原劑保險粉、硼氫化鉀、氫化鋁鋰等都是遇濕易燃危險品，其中保險粉遇水發熱，在潮濕空氣中能分解析出硫，硫蒸氣受熱具有自燃的危險，且保險粉本身受熱到190℃也有分解爆炸的危險；硼氫化鉀(鈉)在潮濕空氣中能自燃，遇水或酸即分解放出大量氫氣，同時產生高熱，可使氫氣著火而引起爆炸事故；氫化鋰鋁是遇濕危險的還原劑，務必要妥善保管，防止受潮。保險粉用于溶解使用時，要嚴格控制溫度，可以在開動攪拌的情況下，將保險粉分批加入水中，待溶解后再與有機物接觸反應；當使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時，在工藝過程中調解酸、堿度時要特別注意，防止加酸過快、過多；當使用氫化鋁鋰作還原劑時，要特別注意，必須在氮氣保護下使用，平時浸沒于煤油中儲存。前面所述的還原劑，遇氧化劑會猛烈發生反應，產生大量熱量，具有著火爆炸的危險，故不得與氧化劑混存。
(4)還原反應的中間體，特別是硝基化合物還原反應的中間體，亦有一定的火災危險，例如，在鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚的過程中，產生氧化偶氮苯甲醚，該中間體受熱到150℃能自燃。苯胺在生產中如果反應條件控制不好，可生成爆炸危險性很大的環己胺。所以在反應操作中一定要嚴格控制各種反應參數和反應條件。
(5)開展技術革新，研究采用危險性小、還原效率高的新型還原劑代替火災危險性大的還原劑。例如采用硫化鈉代替鐵粉還原，可以避免氫氣產生，同時還可消除鐵泥堆積的問題。
3 硝化
硝化通常是指在有機化合物分子中引入硝基(—NO2)，取代氫原子而生成硝基化合物的反應。如甲苯硝化生產梯恩梯(TNT)、苯硝化制取硝基苯、甘油硝化制取硝化甘油等。
硝化過程的火災危險性主要是：
(1)硝化是一個放熱反應，引入一個硝基要放熱152．2～153 kJ／mol，所以硝化需要降溫條件下進行。在硝化反應中，倘若稍有疏忽，如中途攪拌停止、冷卻水供應不良、加料速度過快等，都會使溫度猛增、混酸氧化能力加強，并有多硝基物生成，容易引起著火和爆炸事故。
(2)硝化劑具有氧化性，常用硝化劑濃硝酸、硝酸、濃硫酸、發煙硫酸、混合酸等都具有較強的氧化性、吸水性和腐蝕性。它們與油脂、有機物，特別是不飽和的有機化合物接觸即能引起燃燒；在制備硝化劑時，若溫度過高或落入少量水，會促使硝酸的大量分解和蒸發，不僅會導致設備的強烈腐蝕，還可造成爆炸事故。
(3)被硝化的物質大多易燃，如苯、甲苯、甘油(丙三醇)、脫酯棉等，不僅易燃，有的還兼有毒性，如使用或儲存管理不當，很易造成火災。
(4)硝化產品大都有著火爆炸的危險性，特別是多硝基化合物和硝酸酯，受熱、摩擦、撞擊或接觸著火源，極易發生爆炸或著火。
4 電解
電流通過電解質溶液或熔融電解質時，在兩個極上所引起的化學變化稱為電解。電解在工業上有著廣泛的作用。許多有色金屬(鈉、鉀、鎂、鉛等)和稀有金屬(鋯、鉿等)冶煉，金屬銅、鋅、鋁等的精煉；許多基本化學工業產品(氫、氧、氯、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫等)的制備，以及電鍍、電拋光、陽極氧化等，都是通過電解來實現的。
如食鹽水電解生產氫氧化鈉、氫氣、氯氣，電解水制氫等。食鹽水電解過程中的危險性分析與防火要點：
(1)鹽水應保證質量 鹽水中如含有鐵雜質，能夠產生第二陰極而放出氫氣；鹽水中帶入銨鹽，在適宜的條件下(pH
3C12+NH4Cl——4HCl+NCl3
三氯化氮是一種爆炸性物質，與許多有機物接觸或加熱至90℃以上以及被撞擊，即發生劇烈地分解爆炸。爆炸分解式如下：
2NCl3——N2+3C12
因此鹽水配制必須嚴格控制質量，尤其是鐵、鈣、鎂和無機銨鹽的含量。一般要求Mg2+
(2)鹽水添加高度應適當 在操作中向電解糟的陽極室內添加鹽水，如鹽水液面過低，氫氣有可能通過陰極網滲入到陽極室內與氯氣混合；若電解槽鹽水裝得過滿，在壓力下鹽水會上漲，因此，鹽水添加不可過少或過多，應保持一定的安全高度。采用鹽水供料器應間斷供給鹽水，以避免電流的損失，防止鹽水導管被電流腐蝕(目前多采用膠管)。
(3)防止氫氣與氯氣混合 氫氣是極易燃燒的氣體，氯氣是氧化性很強的有毒氣體，一旦兩種氣體混合極易發生爆炸，當氯氣中含氫量達到5％以上，則隨時可能在光照或受熱情況下發生爆炸。造成氫氣和氯氣混合的原因主要是：陽極室內鹽水液面過低；電解槽氫氣出口堵塞，引起陰極室壓力升高；電解槽的隔膜吸附質量差；石棉絨質量不好，在安裝電解槽時碰壞隔膜，造成隔膜局部脫落或者送電前注入的鹽水量過大將隔膜沖壞，以及陰極室中的壓力等于或超過陽極室的壓力時，就可能使氫氣進入陽極室等，這些都可能引起氯氣中含氫量增高。此時應對電解槽進行全面檢查，將單槽氯含氫濃度控制在2％以下，總管氯含氫濃度控制在0．4％以下。
(4)嚴格電解設備的安裝要求 由于在電解過程中氫氣存在，故有著火爆炸的危險，所以電解槽應安裝在自然通風良好的單層建筑物內，廠房應有足夠的防爆泄壓面積。
(5)掌握正確的應急處理方法 在生產中當遇突然停電或其他原因突然停車時，高壓閥不能立即關閉，以免電解槽中氯氣倒流而發生爆炸。應在電解槽后安裝放空管，以及時減壓，并在高壓閥門上安裝單向閥，以有效地防止跑氯，避免污染環境和帶來火災危險。
5 聚合
將若干個分子結合為一個較大的組成相同而分子量較高的化合物的反應過程為聚合。
如氯乙烯聚合生產聚氯乙烯塑料、丁二烯聚合生產順丁橡膠和丁苯橡膠等。
聚合按照反應類型可分為加成聚合和縮合聚合兩大類；按照聚合方式又可分為本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合、縮合聚合五種。
(1)本體聚合
本體聚合是在沒有其他介質的情況下(如乙烯的高壓聚合、甲醛的聚合等)，用浸在冷卻劑中的管式聚合釜(或在聚合釜中設盤管、列管冷卻)進行的一種聚合方法。這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導散出而導致危險。例如在高壓聚乙烯生產中，每聚合1公斤乙烯會放出3．8MJ的熱量，倘若這些熱量未能及時移去，則每聚合1％的乙烯，即可使釜內溫度升高12～13℃，待升高到一定溫度時，就會使乙烯分解，強烈放熱，有發生暴聚的危險。一旦發生暴聚，則設備堵塞，壓力驟增，極易發生爆炸。 轉貼于
(2)溶液聚合
溶液聚合是選擇一種溶劑，使單體溶成均相體系，加入催化劑或引發劑后，生成聚合物的一種聚合方法。這種聚合方法在聚合和分離過程中，易燃溶劑容易揮發和產生靜電火花。
(3)懸浮聚合
懸浮聚合是用水作分散介質的聚合方法。它是利用有機分散劑或無機分散劑，把不溶于水的液態單體，連同溶在單體中的引發劑經過強烈攪拌，打碎成小珠狀，分散在水中成為懸浮液，在極細的單位小珠液滴(直徑為0．1um)中進行聚合，因此又叫珠狀聚合。這種聚合方法在整個聚合過程中，如果沒有嚴格控制工藝條件，致使設備運轉不正常，則易出現溢料，如若溢料，則水分蒸發后未聚合的單體和引發劑遇火源極易引發著火或爆炸事故。
(4)乳液聚合
乳液聚合是在機械強烈攪拌或超聲波振動下，利用乳化劑使液態單體分散在水中(珠滴直徑0．001～0．01um)，引發劑則溶在水里而進行聚合的一種方法。這種聚合方法常用無機過氧化物(如過氧化氫)作引發劑，如若過氧化物在介質(水)中配比不當，溫度太高，反應速度過快，會發生沖料，同時在聚合過程中還會產生可燃氣體。
(5)縮合聚合
縮合聚合也稱縮聚反應，是具有兩個或兩個以上功能團的單體相互縮合，并析出小分子副產物而形成聚合物的聚合反應。縮合聚合是吸熱反應，但由于溫度過高，也會導致系統的壓力增加，甚至引起爆裂，泄漏出易燃易爆的單體。
6 催化
催化反應是在催化劑的作用下所進行的化學反應。例如氮和氫合成氨，由二氧化硫和氧合成三氧化硫，由乙烷和氧合成環氧乙烷等都是屬于催化反應。
催化的火災危險性：
(1)反應操作 在催化過程中若催化劑選擇的不正確或加入不適量，易形成局部反應激烈；另外，由于催化大多需在一定溫度下進行，若散熱不良、溫度控制不好等，很容易發生超溫爆炸或著火事故。
(2)催化產物 在催化過程中有的產生氯化氫，氯化氫有腐蝕和中毒危險；有的產生硫化氫，則中毒危險更大，且硫化氫在空氣中的爆炸極限較寬(4．3％～45．5％)，生產過程中還有爆炸危險；有的催化過程產生氫氣，著火爆炸的危險更大，尤其在高壓下，氫的腐蝕作用可使金屬高壓容器脆化，從而造成破壞性事故。
(3)原料氣 原料氣中某種能與催化劑發生反應的雜質含量增加，可能成為爆炸危險物，這是非常危險的。例如，在乙烯催化氧化合成乙醛的反應中，由于催化劑體系中常含有大量的亞銅鹽，若原料氣中含乙炔過高，則乙炔就會與亞銅鹽反應生成乙炔銅。乙炔銅為紅色沉淀，是一種極敏感的爆炸物，自燃點在260～270℃之間，干燥狀態下極易爆炸，在空氣作用下易氧化成暗黑色，并易于起火。
7 裂化
裂化有時又稱裂解，是指有機化合物在高溫下分子發生分解的反應過程。裂化可分為熱裂化、催化裂化、加氫裂化三種類型。
(1)熱裂化
熱裂化在高溫高壓下進行，裝置內的油品溫度一般超過其自燃點，若漏出油品會立即起火；熱裂化過程中產生大量的裂化氣，且有大量氣體分餾設備，若漏出氣體，會形成爆炸性氣體混合物，遇加熱爐等明火，有發生爆炸的危險。在煉油廠各裝置中，熱裂化裝置發生的火災次數是較多的。
(2)催化裂化
催化裂化一般在較高溫度(460～520℃)和0．1～0．2MPa壓力下進行，火災危險性較大。若操作不當，再生器內的空氣和火焰進入反應器中會引起惡性爆炸。U形管上的小設備和小閥門較多，易漏油著火。在催化裂化過程中還會產生易燃的裂化氣，以及在燒焦活化催化劑不正常時，還可能出現可燃的一氧化碳氣體。
(3)加氫裂化
由于加氫裂化使用大量氫氣，而且反應溫度和壓力都較高，在高壓下鋼與氫氣接觸，鋼材內的碳分子易被氫氣所奪取，使碳鋼硬度增大而降低強度，產生氫脆，如設備或管道檢查或更換不及時，就會在高壓(10～15MPa)下發生設備爆炸。另外，加氫是強烈的放熱反應，反應器必須通冷氫以控制溫度。因此，要加強對設備的檢查，定期更換管道、設備，防止氫脆造成事故；加熱爐要平穩操作，防止設備局部過熱，防止加熱爐的爐管燒穿或者高溫管線、反應器漏氣而引起著火。
8 氯化
以氯原子取代有機化合物中氫原子的過程稱為氯化。如由甲烷制甲烷氯化物、苯氯化制氯苯等。常用的氯化劑有：液態或氣態氯、氣態氯化氫和各種濃度的鹽酸、磷酸氯(三氯氧化磷)、三氯化磷(用來制造有機酸的酰氯)、硫酰氯(二氯硫酰)、次氯酸酯等。
氯化過程危險性分析與防火要點：
(1)氯化反應的火災危險性主要決定于被氯化物質的性質及反應過程的條件。反應過程中所用的原料大多是有機易燃物和強氧化劑，如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然氣、甲苯、液氯等。如生產1t甲烷氯化物需要2006m3甲烷、6960kg液氯，生產過程中同樣具有著火爆炸危險。所以，應嚴格控制各種著火源，電氣設備應符合防火防爆要求。
(2)氯化反應中最常用的氯化劑是液態或氣態的氯。氯氣本身毒性較大，氧化性極強，儲存壓力較高，一旦泄漏是很危險的。所以貯罐中的液氯在進入氯化器使用之前，必須先進人蒸發器使其氣化。在一般情況下不準把儲存氯氣的氣瓶或槽車當貯罐使用，因為這樣有可能使被氯化的有機物質倒流進氣瓶或槽車引起爆炸。對于一般氯化器應裝設氯氣緩沖罐，防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。
(3)氯化反應是一個放熱過程，尤其在較高溫度下進行氯化，反應更為劇烈。例如在環氧氯丙烷生產中，丙烯需預熱至3000℃左右進行氯化，反應溫度可升至500℃，在這樣高的溫度下，如果物料泄漏就會造成著火或引起爆炸。因此，一般氯化反應設備必須有良好的冷卻系統，并嚴格控制氯氣的流量，以免因流量過快，溫度劇升而引起事故。
(4)由于氯化反應幾乎都有氯化氫氣體生成，因此所用的設備必須防腐蝕，設備應保證嚴密不漏。因為氯化氫氣體易溶于水中，通過增設吸收和冷卻裝置就可以除去尾氣中絕大部分氯化氫。
9 重氮化
重氮化是使芳伯胺變為重氮鹽的反應。通常是把含芳胺的有機化合物在酸性介質中與亞硝酸鈉作用，使其中的胺基(－NH2)轉變為重氮基(－N＝N－)的化學反應。如二硝基重氮酚的制取等。
重氮化的火災危險性分析：
(1)重氮化反應的主要火災危險性在于所產生的重氮鹽，如重氮鹽酸鹽(C6H5N2Cl)、重氮硫酸鹽(C6H5N2H504)，特別是含有硝基的重氮鹽，如重氮二硝基苯酚[(NO2)2N2C6H2OH]等，它們在溫度稍高或光的作用下，即易分解，有的甚至在室溫時亦能分解。一般每升高10℃，分解速度加快兩倍。在干燥狀態下，有些重氮鹽不穩定，活力大，受熱或摩擦、撞擊能分解爆炸。含重氮鹽的溶液若灑落在地上、蒸汽管道上，干燥后亦能引起著火或爆炸。在酸性介質中，有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化合物激烈地分解，甚至引起爆炸。
(2)作為重氮劑的芳胺化合物都是可燃有機物質，在一定條件下也有著火和爆炸的危險。
(3)重氮化生產過程所使用的亞硝酸鈉是無機氧化劑，于175℃時分解能與有機物反應發生著火或爆炸。亞硝酸鈉并非氧化劑，所以當遇到比其氧化性強的氧化劑時，又具有還原性，故遇到氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸銨等強氧化劑時，有發生著火或爆炸的可能。
(4)在重氮化的生產過程中，若反應溫度過高、亞硝酸鈉的投料過快或過量，均會增加亞硝酸的濃度，加速物料的分解，產生大量的氧化氮氣體，有引起著火爆炸的危險。
10 烷基化
烷基化(亦稱烴化)，是在有機化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基R—的化學反應。引入的烷基有甲基(－CH3)、乙基(－C2H5)、丙基(－C3H7)、丁基(－C4H9)等。
烷基化常用烯烴、鹵化烴、醇等能在有機化合物分子中的碳、氧、氮等原子上引入烷基的物質作烷基化劑。如苯胺和甲醇作用制取二甲基苯胺。
烷基化的火災危險性：
(1)被烷基化的物質大都具有著火爆炸危險。如苯是甲類液體，閃點－11℃，爆炸極限1．5％～9．5％；苯胺是丙類液體，閃點71℃，爆炸極限1．3％～4．2％。
(2)烷基化劑一般比被烷基化物質的火災危險性要大。如丙烯是易燃氣體，爆炸極限2％～11％；甲醇是甲類液體，閃點7℃，爆炸極限6％～36．5％；十二烯是乙類液體，閃點35℃，自燃點220℃。
(3)烷基化過程所用的催化劑反應活性強。如三氯化鋁是忌濕物品，有強烈的腐蝕性，遇水或水蒸汽分解放熱，放出氯化氫氣體，有時能引起爆炸，若接觸可燃物，則易著火；三氯化磷是腐蝕性忌濕液體，遇水或乙醇劇烈分解，放出大量的熱和氯化氫氣體，有極強的腐蝕性和刺激性，有毒，遇水及酸(主要是硝酸、醋酸)發熱、冒煙，有發生起火爆炸的危險。
(4)烷基化反應都是在加熱條件下進行，如果原料、催化劑、烷基化劑等加料次序顛倒、速度過快或者攪拌中斷停止，就會發生劇烈反應，引起跑料，造成著火或爆炸事故。
(5)烷基化的產品亦有一定的火災危險。如異丙苯是乙類液體，閃點35．5℃，自燃點434℃，爆炸極限0．68％～4．2％；二甲基苯胺是丙類液體，閃點61℃，自燃點371℃；烷基苯是丙類液體，閃點127℃。
11 磺化
磺化是在有機化合物分子中引入磺(酸)基(－SO3H)的反應。常用的磺化劑有發煙硫酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、三氧化硫等。如用硝基苯與發煙硫酸生產間氨基苯磺酸鈉，鹵代烷與亞硫酸鈉在高溫加壓條件下生成磺酸鹽等均屬磺化反應。
磺化過程危險性分析：
(1)三氧化硫是氧化劑，遇比硝基苯易燃的物質時會很快引起著火；另外，三氧化硫的腐蝕性很弱，但遇水則生成硫酸，同時會放出大量的熱，使反應溫度升高，不僅會造成沸溢或使磺化反應導致燃燒反應而起火或爆炸，還會因硫酸具有很強的腐蝕性，增加了對設備的腐蝕破壞。
關鍵詞：TSR；油氣藏；FT-ICR MS；有機硫化物；形成
碳酸鹽巖層系中常伴有硫酸鹽巖的沉積，在一定溫度和壓力下，硫酸鹽巖跟干酪根降解生成的烴類接觸會發生熱化學還原反應（Thermochemical Sulfate Reduction，簡稱TSR）。TSR是油氣藏中有機流體-巖石相互作用的核心研究內容之一，對于油氣藏的次生變化具有重要的影響。目前有資料表明[1-5]，TSR可能會在油氣藏生成和運移過程中發揮加硫作用生成有機硫化物，這些有機硫化物蘊含豐富的地球化學信息，對于油氣對比，確定油氣成熟度方面具有重要意義。
近年來，隨著對碳酸鹽巖油氣藏中有機硫化物結構、組成及TSR成因研究的深入，尤其是對噻吩類、苯并噻吩類和二苯并噻吩類化合物的研究發現[6-8]，在較高的溫度下，噻吩系列化合物可以轉換成苯并噻吩和二苯并噻吩系列化合物。二苯并噻吩由于具對稱的分子結構，熱穩定性很高，因此具有較寬的熱成熟度范圍[9-12]，如果二苯并噻吩類化合物隨熱演化而發生規律性的變化，則不失為一個良好的熱成熟度指標[13]。但是，作為高-過成熟階段的碳酸鹽烴源巖噻吩系列、苯并噻吩系列和二苯并噻吩系列化合物的TSR成因及機理方面的研究國內外鮮有報道。
原油與硫酸鹽發生TSR反應油相產物中有機硫化物的種類和結構較復雜，尤其是稠環硫醚和噻吩類性質不活潑，與大量存在的飽和烴及芳香烴相似[14]；同時這類物質沸點高、分子量大，超過氣相色譜的氣化極限（500℃），不能通過氣相色譜進行分離，因此傳統的方法難以研究有機硫化物的組成和分布。傅里葉離子回旋共振質譜儀（FT-ICR MS）是一種超高分辨能力的新型質譜儀，可以從分子元素組成層次上研究有機硫化物的組成。有機硫化物經甲基化反應衍生為甲基锍鹽，然后通過正離子電噴霧（ESI）FT-ICR MS分析，得到硫化物的信息。锍鹽類化合物在質譜圖中表現出明顯的規律性，可以實現對質譜峰的鑒定，以等效雙鍵值（DBE）進行統計，DBE為雙鍵和環烷數之和。
文章利用FT-ICR MS分析原油與硫酸鎂反應油相產物中的有機硫化物分布，并初步探討了有機硫化物的地質成因。
1 實驗部分
1.1 實驗裝置和主要試劑
選用勝利原油與硫酸鎂的反應體系進行熱壓模擬實驗，實驗裝置主要由200mL高壓反應釜、氣路和取樣分析系統組成。反應釜為江蘇海安石油科研儀器有限公司WYF-1型高壓釜，控溫精度為±1℃。將20g原油、10g無水硫酸鎂及10ml去離子水依次加入到石英杯中，然后將石英杯置于高壓反應釜內抽真空。
無水硫酸鎂、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷 碘甲烷、四氟硼酸銀、正己烷、甲苯和甲醇均為分析純，勝利原油的性質見表1。
表1 勝利原油的性質
1.2 實驗條件與分析方法
熱模擬反應溫度點為350℃、375℃、400℃、425℃、450℃，由于低溫時反應較難進行，室溫到250℃時對反應釜采取滿負荷直接加熱的方法。250℃到最終的反應溫度采取程序升溫的方法： 250℃～350 ℃，40h；250℃～375℃，35h；250℃～400 ℃，30h；250℃～425℃，25h；250℃～450℃，20h。程序升溫結束后，待高壓釜冷卻至室溫時，打開釜蓋，用移液管抽出釜中油水混合液，用微型分液漏斗對油、水兩相混合液進行油、水分離。用庫侖儀對油相產物的總硫進行分析，利用FT-ICR MS分析油相產物中有機硫化物的分布。
1.3 甲基衍生化反應及樣品制備
油樣經甲苯萃取脫水后取200mg，進行三次重復反應。單次反應步驟如下：油樣由2mL二氯甲烷完全溶解后，加入50μL碘甲烷、2mL0.5mol/L的四氟硼酸銀的二氯乙烷溶液（g?L-1），超聲振蕩使其混合均勻；避光條件下靜置48h。將反應后的混合物離心分離碘化銀沉淀后，得到甲基化產物。油相甲基化產物10mg溶于1mL二氯甲烷中，取5μL用1mL甲苯/甲醇/二氯甲烷（3：3：4）稀釋，進行正離子ESI FT-ICR MS 質譜分析。
1.4 儀器工作條件
使用中國江蘇科苑儀器公司XY-101 庫侖儀對油相產物總硫含量進行分析，爐溫入口 500℃，爐溫出口 850℃，汽化室溫度60℃，燃氣流速40mL?min-1，氮氣流速160mL?min-1，試樣氣體流速30mL?min-1。
使用美國Bruker公司Apex-Ultra 9.4T型FT-ICR MS質譜分析油相產物中有機硫化物的分布，進樣流速150μL?h-1，極化電壓-2500V，毛細管入口電壓-3000V，毛細管出口電壓320V，離子源六極柱直流電壓2.4V，射頻電壓300Vpp；四級桿Q1=250Da，射頻400Vpp；碰撞池氦氣流量0.3L?s-1，碰撞能量-1.5V，貯集時間4s，離子導入分析池飛行時間1.3ms；采集質量范圍200-750Da，采集點數4M，采集64次，激發衰減11.75db。
2 實驗結果分析
圖1是勝利原油與硫酸鎂發生TSR反應油相產物中總硫含量與溫度的關系。從圖1可知，隨著溫度的增加，油相產物中總硫含量先增加后降低，375℃以前，反應后的油體產物中總硫含量均高于反應前原油中的硫含量，原因可能是勝利原油中的硫化物多為硫醚、噻吩系列的相對較穩定的硫化物，在較低溫度下這類硫化物很難分解，同時TSR產生的硫化氫會繼續與原油中的一些烴類發生加硫反應，生成一部分硫化物，導致反應后油相中的硫含量增加。當反應溫度達到一定程度后，油相中相對穩定的硫化物開始裂解，硫化物的生成速率彌補不了其分解速率，導致總硫含量降低。400℃以后，總硫降低的趨勢變緩，可能此時油相中的硫化物主要以在高溫下也較難分解的苯并噻吩系列為主。
圖2是勝利原油在450℃油相甲基化產物正離子FT-ICR MS質譜圖，從圖中可知，質量分布主要集中在200Da-500Da之間，質量重心在280Da附近，選擇m/z=339的質量點，在N1S1>O1S1>S2≈O2S1。雖然反應后的油相化合物中含有很多含硫雜原子類型化合物，但S1類化合物的豐度仍然占絕對優勢。不同雜原子及縮合度類型化合物的DBE及碳數分布圖見圖4。
圖3 油相甲基化產物不同雜原子類型化合物相對豐度
S1類化合物。S1類化合物等效雙鍵DBE值分布在1-18范圍內，主要集中在6-10之間，碳數分布在C6-C12相對豐度較強。由于油相在較高溫度下受過熱化學作用，異構化程度較低的鏈狀烷烴消失，S1類化合物的等效雙鍵DBE值最低為1，未鑒定出DBE=0的S1說明不存在鏈狀硫醚。DBE=1、2的硫化物分別為一元環和二元環硫醚。DBE=3硫化物對應噻吩，DBE=6和9具有明顯的豐度優勢，分別對應苯并噻吩和二苯并噻吩。
S2類化合物。S2類化合物的DBE介于4-15之間，縮合度高于S1，傳統的方法難以分析。由圖5可知，DBE=5，8、11系列的相對豐度較高。DBE=5的硫化物可能是噻吩環上再并入一個環狀硫醚，DBE=8的硫化物可能是苯并二噻吩，而在二苯并噻吩骨架上再并入一個噻吩其分子縮合度DBE值剛好為11。S2類化合物中存在大量的噻吩型和硫醚型結構在同一分子中的化合物。
O1S1類化合物。O1S1類化合物分布重心相對分散，縮合度分布范圍較寬，在1-18之間，DBE值在3、4的化合物優勢比較明顯。DBE=3的硫化物可能是噻吩環上帶有一個羥基的化合物，或者是帶有羥基的三環環硫醚。DBE=4的硫化物可能是噻吩環上再并入一個帶有羥基的環。
O2S1類化合物。O2S1類化合物在ESI質譜圖中顯示很強的豐度，對應的化合物主要是環烷酸[15，16]，而含有一個硫原子的化合物又是原油中含量最多的硫化合物，所以O2S1類化合物是環烷酸分子中雜化一個硫原子或者含硫化合物被羧基取代形成的。在圖4中DBE=8的化合物豐度最高。其結構可能是苯并噻吩分子結構中并入二元環的環烷酸。
N1S1類化合物。N1S1類化合物DBE介于4-15之間，DBE=4系列的豐度較高，可能是一元環硫醚接到吡咯骨架上形成的產物。
圖5是勝利原油與硫酸鎂反應體系油相產物在350℃-450℃下S1類化合物的各相對豐度。由圖中可知，隨著溫度的升高，豐度較高的硫化物DBE值也升高。在350℃時，DBE=1、2、3和5系列的豐度較高，此時的硫化物主要是環狀硫醚和噻吩系列。當達到400℃時，DBE=1、2、3、6和9系列的豐度較高，此時硫化物主要組成不僅有環狀硫醚和噻吩系列，而且還有苯并噻吩系列和二苯并噻吩系列。當溫度達到425℃時，DBE=6和9系列的硫化物豐度較高，DBE較低的硫化物含量逐漸失去優勢。當溫度達到450℃時，DBE= 9系列的硫化物豐度最高，說明此時油中硫化物主要是二苯并噻吩系列。因此，在模擬實驗中隨著反應溫度的升高，油相產物中有機硫化物的演變過程是一個由噻吩系列逐漸到苯并噻吩系列再到二苯并噻吩系列的過程。
原油中含有大量的鏈狀化合物和含有側鏈的烴類化合物，這類物質與TSR產生的無機硫（S，H2S或HS-）作用會生成噻吩，夏燕青的實驗已驗證這一點[6]。硫是強電負性元素，可以將烷烴等飽和鏈狀化合物逐步改造成烯烴、共軛雙烯以及共軛多烯。共軛雙烯與元素硫作用形成噻吩，共軛多烯形成后可以環化形成多種芳烴化合物。如果噻吩類化合物側鏈上還有鏈狀烴基或者帶苯環的結構，在較高的溫度下會繼續向苯并噻吩類化合物轉變，這就是在模擬實驗中檢測到高溫油相產物中苯并噻吩和二苯并噻吩豐度占優勢的主要原因。在沉積條件相同的情況下，油氣藏中噻吩系列和苯并噻吩系列的相對含量可以作為成熟度的指標。
3 結論
利用高壓釜反應裝置，在高溫高壓含水條件下對勝利原油與硫酸鎂熱化學還原反應體系進行了模擬實驗研究。利用傅里葉離子回旋共振質譜儀對反應后的油相產物的總硫變化和油相硫化物的組成分布進行了分析。
結果表明，總硫含量隨反應溫度的升高呈先增加后降低。FT-ICR MS鑒定出油相化合物中含硫化合物類型主要有S1、S2、N1S1、O1S1、O2S1，其中S1類化合物占絕對優勢。隨著反應溫度的升高，TSR產生的無機硫將鏈狀化合物和含有側鏈的烴類化合物逐步改造成共軛雙烯以及共軛多烯，共軛雙烯與硫作用形成噻吩系列，噻吩系列繼續與硫作用生成苯并噻吩系列。油相產物中有機硫化物的演變過程是一個由噻吩系列逐漸到苯并噻吩系列再到二苯并噻吩系列的過程，在沉積條件相同的情況下，油氣藏中噻吩系列和苯并噻吩系列的相對含量可以作為成熟度的指標。
關鍵詞：高職院校；化學反應工程；課程改革；改革實踐
引言
進入新世紀以來，我國高職院校教育工作相對于先前有了較大的變化，對人才的培養也有了更高的目標。在高職化學反應工程教學中，遵照課程要求，針對性的逐漸完善化學反應工程教學體系，提升化學反應工程課程的教學質量，對高職院校教育工作的提升是非常關鍵的。在對“化學反應工程”課程的改革與實踐中應從如下四個方面入手：
1、確定建設目標，深化教學改革，構建國內一流課程
化學反應工程包含了化工熱力學、物理化學、控制與優化及化工傳遞過程等知識點，總體的知識領域較為廣泛，對于培養高職學生的化學基礎知識素養，提升學生的化學分析能力是非常關鍵的，因此，在進行高職“化學反應工程”改革時，應當首先認識到化學反應工程為所有化工課程的核心，為化工專業的專業主干課程。
外國知名大學在化學反應工程方面的研究及教學工作現對于國內對化學反應工程的研究及教學是較為超前的，因此，在進行化學反應工程課程改革時，全面的剖析國外知名大學同類課程的發展趨勢，對提升化學反應工程課程改革的創新性及有效性是非常必要的。在具體的實施過程中，高職院校化學反應工程的教師可以首先通過互聯網搜索國外知名大學的校園網站，跟蹤了解國外知名大學在化學反應工程方面發展趨勢，例如：劍橋大學、ARIZONA大學等國外知名大學內化學反應工程的課程設置等情況。其次，在化學反應工程課程教學中，可以借鑒國外知名大學化學反應工程的教學計劃、教學資料，從而更好的開闊高職學生的眼界，激發學生學習化學反應工程課程的學習興趣。第三，如果經濟等方面的條件允許，高職院校化學反應工程課程的教師可以赴國外進行化學反應工程課程的訪問與學習，親身體檢國外知名大學在化學反應工程課程教學方面所做的工作，學習化學反應工程的教學模式，這對于更好的開展化學反應工程改革有著重要的推動作用。
2、闡明基本原理，聯系開發實例，教學內容精益求精
2.1精選了化學反應工程課程教學中基本原理的內容
化學反應工程的重點為將化學反應的機理闡明，將反應工程的基本理論、概念及研究方法介紹給同學，因此，在進行高職化學反應工程的課程改革時，應將化學動力學、理想流動反應器、間歇反應器、化學反應過程中質量與熱量的傳遞，反應器穩定性及反應選擇性作為化學反應工程的課程的主要講解內容，并按照濃度效應與穩定效應展開相關的化學反應工程討論工作，力求確切闡述、清楚表達，為高職學生更好的學習化學反應工程和化學反應器相關的知識打下堅實的基礎。
2.2更新了反應工程課程教學中過程開發的案例分析
工業反應器為化學反應工程的主要研究對象之一，同時化學反應工程中理論聯系實際的情況較多。很多高職教師在化學反應工程課程教學的過程中往往承擔有與化學反應工程課程相關的科研項目，因此，這就為化學反應工程課程改革提供了較好的平臺，教師可以將科研成果作為化學反應工程課程的具體案例進行開發與分析，從而更好的提升整個化學反應工程課程教學的精彩性，使之做到言之有物，更好的豐富整個化學反應工程課程的內涵，也能夠幫助學生更好的了解與學習到化學反應工程在具體的開發過程中的作用與進展。
2.3 增加了生化、材料、環境等反應工程方面的內容
現階段很多高職院校的化學反應工程教學缺乏教學所需的學習氛圍，因此，在高職院校進行化學反應工程的改革時，增加了與化學反應工程相關的材料、生化及環境等方面的能夠有效的反應出化學反應工程前沿的內容是有其必要性的。在具體實施時高職院校可以借此拓展課程內容的內涵，請學有專長的專家學者介紹生化反應工程、聚合反應工程、電化學反應工程、精細化學品反應工程、環境反應工程等新方向、新進展，有效的實現學生在學習化學反應工程課程時思路與眼界的開闊。
3、講授研討結合，試行雙語教學，教學方法不斷改革
高職院校在進行化學反應工程課程改革時，應重視教學方法的轉變，傳統的教學方式在一定程度上仍有一定的借鑒意義，因此，在進行改革時還應當繼續堅持傳統的教師講授的方式，在教師講授的同時，加入一定量針對性的討論式教學方法，組織學生針對性的對化學反應工程的某些重要的知識點進行討論。在化學反應工程課程具體講授的過程中，注意應用歸納法、對比法及演繹法等方法，針對不同的化學反應工程內容，應采用不同的教學方法，在提升化學反應工程課程教學質量方面應下功夫，例如：在討論串聯反應優化問題上，引導學生精心制作了電子課件，并鼓勵學生上講臺講解，學生的積極性很高，既活躍了課堂氣氛，學生本身也覺得收獲很大。
其次，在化學反應工程課程改革時加入一定量的雙語教學方式，能夠較好的提升化學反應工程課程教學的質量，擔任化學反應工程雙語教學的教師一般均為博士學歷，具有較多的國內外學習的經歷，上課課件、板書全部采用英語書寫，考試試題與解答也全部采用英語表達。雙語教學試點吸引了一批具有較高外語水平的優秀學生參與，而上課教師也將國外化學反應工程教學思想與教學理念融入到課堂教學過程中，這對于提升學生學習的積極性有著較大促進作用。
4、結束語
在化學反應工程的教學改革的過程中，教師還應當充分的利用現代化教學設備，將教學的內容通過現代化多媒體技術呈現出來，更好的提升化學反應工程課程教學的生動性、形象性，這對于提升高職學生學習的興趣也是較為重要的。
[參考文獻]
[1]王琳琳，陳小鵬，梁杰珍，劉幽燕，韋小杰.改革地方院校課程教學模式和內容，培養學生工程與創新能力――以廣西大學化學反應工程教學為例[J].實驗技術與管理，2012，08：10-14.
化學反應是一個復雜的過程,在反應過程中容易受到不同因素的影響。第一,化學反應會受到濃度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時濃度越大,反應速率越大,化學平衡會向正向轉移。第二,化學反應會受到壓強的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時壓強越大,反應速率越大,化學平衡會向氣態物質系數小的方向轉移。這一反應影響條件是針對氣體反應的,增大壓強相當于增大了單位體積內氣體的濃度,一次化學反應的反應速率就會隨著壓強的增大而變快。第三,化學反應會受到溫度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時溫度升高,反應速率會增大,化學平衡會向吸熱方向轉移。實踐證明,溫度的變化可以影響到一切的化學反應的反應速率,只是影響程度會有所差異。第四,化學反應會受到催化劑的影響。一般情況催化劑對化學平衡不會產生影響,也不參與化學反應,在反應前后其質量和組成是不變的。它加入的目的就是改變化學反應的反應速率。通常正催化劑都會加速化學反應的反應速率。此外,光、反應固體物顆粒大小、溶劑等也會影響到化學反應的反應速率。其中溫度和催化劑的影響比較明顯、具有很大的實用價值。如在工業合成氨中,會使用鐵做催化劑,加快化學反應的反應速率,提高氨的生成速度。
2化學反應中催化劑的作用
2.1催化劑的類型
在化學反應中,催化劑雖不參與化學反應,但它會與反應物發生作用,加快了化學反應的反應速率,使化學反應變得更為劇烈。首先,催化劑不參與化學反應,即化學反應前后催化劑的質量、物質結構不會發生任何的改變。其次,催化劑會改變反應的速率,甚至可使反應的速率提高上萬億倍,大大提高了工業生產中化學反應應用的效率,提高了單位時間內產品的產量,創造了企業的經濟效益。催化劑的類型多樣,按催化過程可分為均相催化劑和多項催化劑;按催化劑的反應類型可分為氧化還原催化劑、酸堿催化劑和配位催化劑。按物質類型可分為過度金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、酸堿催化劑和金屬絡物催化劑。隨著工業的發展,人類環保意識的增強,對工業生產中的化學反應的要求也越來越高,產生了從環保角度出發的綠色化學,如燃煤中加入生石灰反應,減少了煤燃燒過程中二氧化硫的排放。在綠色化學中很大一部分就是通過催化劑的合理利用來減少和排除工業生產對環境的污染、破壞,隨之相應產生了綠色催化劑。
2.2催化劑的作用
在現代工業生產中,催化劑起到了巨大的作用,促進了工業的發展和工業生產的效率,催化劑的研究和使用時當今世界熱點,據統計有80%以上的工業生產化學反應都會用到催化劑。首先,催化劑的使用降低了工業生產的成本。一方面,催化劑的使用使工業生產中的化學反應更為充分,降低了工業生產的原料損耗,提高了生產效率。另一方面催化劑加快了化學反應的速度,提高了單位時間內工業生產的生產量,節約了人力等成本,使企業在同一時間內生產了更多的產品,節約了生產消耗,為企業贏得了更多的利益。此外,一些催化劑的應用簡化了所需產品的加工工藝,使人類通過廉價的手段提取了高效益的能源、產品,創造了極大的社會效益。其次,催化劑的使用提高了企業的生產能力。如在工業合成氨的過程中,使用催化劑使合成氨的化學反應速率提升了上萬億被,大大的提高了企業的生產能力,為企業創造了更多的經濟價值和社會效益。再次,催化劑能控制化學反應生成的產物,如在乙烯與氧氣的反應中,使用PdCl-CuCl2做催化劑可以生成乙醛;而使用銀作催化劑則會生成環氧乙烷。因此,生產中可以通過催化劑控制化學反應的生成產物,獲取生產所想要得到的新物質。此外,對于復雜反應,催化劑可以有效的加快主反應的反應速率,對副反應起到一定的擬制作用,提高了生產中所需產物的收率。第四,催化劑改善了化學反應的條件,如一些反應本身要在高溫下進行,才能確保反應和反應速率化學反應,加入催化劑后可在常溫下進行并確保反應的速率;又如一些反應對設備的腐蝕性嚴重,采用催化劑后可改變發生的化學反應,降低了反應過程中對設備的腐蝕,并確保了生產的順利進行。可見催化劑的這一作用能有效改善企業化工生產中對生產設備的要求,較低了生產條件,為企業贏得了更多的利益。第五,催化劑的使用使更多的化學反應得以實現,拓展了工業生產中化學反應的原料來源,為企業的生產發掘出更多的資源。第六,催化劑擬制了一些化工生產中危害物品的生成,降低了化學反應對環境的污染。如工業生產鄰苯二酚過程中,采用酶E.Coli做催化劑,使產物的生成定向為鄰苯二酚,避免了化學反應生產過程中的副產品的產生和廢棄物的生成,有效的保護了環境。
3化學反應和催化劑應用的研究趨向
化學反應對人類的貢獻是有目共睹的,但化學反應造成的環境污染等負面影響也是不容忽視的,隨著環境問題的日益惡化,人類的環保意識逐漸增強。早在二十世紀時人們就提出了綠色化工,隨著人類對化學反應及催化劑使用研究的深入,目前人類已掌握了很多提高化學反應效率,減少環境污染的措施,并將其運用到工業化工生產中,實現了化學反應對人類的無害服務。同時,人們利用化學反應不斷的開發新的能源,如在催化劑作用下將煤炭資源轉化為液體燃料,增強了能源的利用效率,還降低了煤炭不充分燃燒所帶來的環境污染問題。因此,未來化學反應與催化劑應用的研究方向就是綠色化工、能源化工。隨著科技的發展,人類必將實現化學反應的無公害、無污染,并充分的利用催化劑等手段,拓展人類對能源原料的需求,進一步促進人類文明的發展。
關鍵詞：化學反應速率；教學思考；對策
中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）04-0233-02
“化學反應的速率”是從化學動力學的角度研究化學反應進行快慢的一節課，課程重點是學習化學反應速率的定量表示方法以及濃度、溫度、催化劑等外界因素對反應速率的影響。考試大綱對這節課的要求有：了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法；理解濃度、溫度、壓強、催化劑等外界條件對反應速率的影響，認識其一般規律；了解化學反應速率在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。學生對“化學反應速率”這一知識點的認識發展過程可用圖1來表示，通過必修2的學習已經知道化學反應有快慢之別，但不知道如何定量描述化學反應的快慢。已經知道濃度、溫度、催化劑等外界條件的改變將對化學反應速率產生怎樣的影響，但不知道為什么能產生這樣的影響、影響程度如何。學生在本節課將學習化學反應速率的定量表示方法，并從定量的角度來探討外界條件對化學反應速率的影響情況。現以魯科版“化學反應原理”第二章第三節“化學反應的速率”為例，對教學過程中出現的問題進行思考并提出相應解決對策，本節教材的內容框架如圖2所示。
一、化學反應速率
教材在這一部分通過一個探究活動，讓學生嘗試對化學反應速率進行定量的研究。在教學過程中易出現一個問題：由于在這個實驗中直接測到的是鎂條的質量和物質的量，所以在表示反應速率時，學生都是直接用單位時間內的鎂條質量的變化量或物質的量的變化量來表示反應速率的。這與通常說的用單位時間內物質濃度的變化量來表示反應速率不同，因此探究活動設置了問題2“如果分別用單位時間內鹽酸濃度的減小和氯化鎂濃度的增加來表示反應速率，需要哪些數據？”來引導學生，為下文的速率方程做了鋪墊。在學習過程中，學生容易犯一個錯誤，即將鎂的物質的量的變化量除以溶液的體積，當作是鎂的濃度的變化量，教師應指導學生，“一般來說，濃度只針對氣體和溶液中的溶質，固體和溶劑的濃度看做常數，不能用來表示化學反應速率”。
在教師的教學和學生的學習過程中還應注意以下幾點：第一，對于同一個化學反應，用不同的物質來表示的反應速率，在數值上是不同的，所以一般要指出是v（A）還是v（B）。第二，無論用反應物還是用生成物來表示的化學反應速率都是正值，但在課本中出現的兩個公式的形式：會讓學生以為，以單位時間內反應物濃度的變化量表示的反應速率是負的，容易給學生造成困惑，所以應強調Δc（A）就是濃度的變化量，不一定是“末減初”，即無論以什么物質來表示的化學反應速率都是一個正值。第三，上述的第二個公式較為復雜，學生理解和記憶時比較困難，在實際應用中也較少出現，只是為了說明同一反應用不同物質表示的反應速率都是相同的，所以在教學時應注意引導學生重點理解和掌握第一個公式，對第二個公式的理解應是：在同一個化學反應方程式中，以不同物質表示的反應速率之比等于其方程式系數之比。
在必修2的學習中，學生已經從定性的角度了解了什么是化學反應速率，在這節課中將進一步學習化學反應速率的定量表示方法，并從定量的角度來探討外界條件對化學反應速率的影響情況，著重培養學生對問題進行定量研究的意識。
二、濃度對化學反應速率的影響
在濃度對速率的影響中，教材出現了速率方程：v=kc（A）c（B）。在教學中要注意把握這部分內容的深廣度，與掌握具體知識相比，本節課更重視培養學生對問題進行定量研究的意識，所以在教學時應抓住的一個核心是：只需要知道化學反應速率與反應物濃度存在一定的定量關系，這種定量關系通常通過實驗測定，與化學方程式中的系數并無確定關系。
在教學過程中遇到的問題主要有：第一，學生易把速率方程和上節的化學反應速率的計算公式混淆，對于兩個公式所表達的意義也不清楚。對于這個問題的突破，可以通過將兩個公式進行對比，指導學生對兩者進行區分。第二，壓強對化學反應速率的影響是學習過程中的一個易錯點，應指導學生將壓強對速率的影響轉化成對濃度的影響，即壓強改變時只有引起濃度的變化才會影響反應速率，否則不影響，如：恒容下充入與反應無關的氣體問題、只涉及液體和固體的反應的問題等。
三、溫度對化學反應速率的影響
這部分內容教學的重點是：溫度與反應速率常數之間存在著定量關系；溫度對反應速率的影響與活化能有關；活化能的定義。教學時應通過情境的創設，層層設問，將知識點一一引出。首先提問：溫度如何影響化學反應速率？（通過影響反應速率常數來影響化學反應速率）；其次提問：為什么升高相同溫度對不同化學反應的速率影響程度不同？（不同反應的活化能不同，活化能越大改變溫度對反應速率的影響程度越大）；最后再解釋什么是活化能。溫度對速率的影響涉及到了化學反應動力學研究的問題，具有非常強的理論性。例如：教材提出了“基元反應”的概念，又對“化學反應式怎樣進行的”這一問題進行了分析。如何在教學過程中做到既不增加學習難度、不引入過多概念，又可以幫助學生從本質上理解為什么化學反應速率會千差萬別，為今后的學習打下初步的理論基礎，就成為教學的一個難點。因此在進行阿倫尼烏斯公式的教學時，只要求學生知道對于一個確定的反應，溫度對化學反應速率的影響與活化能有關。當Ea>0時，升高溫度反應速率常數增大，化學反應速率加快。在教學過程中不宜追究其來龍去脈，更不宜進行公式推導。教材中的反應歷程示意圖應指導學生學習，借助圖像有助于幫助學生理解活化能的意義。
四、催化劑對化學反應速率的影響
催化劑對速率的影響主要是讓學生了解催化劑是通過參與反應改變反應歷程、降低反應的活化能來提高化學反應速率的。教材中的“氯催化臭氧分解歷程示意圖”是教學的重點，可以幫助學生理解上述內容。
在教學過程中會遇到的問題是：學生常常將催化劑對化學反應速率的影響和對平衡移動的影響混淆。教師應幫助學生對這一內容進行對比和歸納，如：催化劑降低了反應的活化能，從而使反應速率常數增大，進而提高了化學反應速率；而催化劑不能改變化學平衡常數，從而不影響平衡的移動，不改變平衡狀態，問題就能夠得到解決了。
教材從“化學反應是怎樣進行的”提出“反應歷程”和“基元反應”等概念。這些概念的引入可從本質上揭示化學反應的復雜性，保證了教學內容的科學性，幫助學生從本質上理解為什么化學反應速率會千差萬別，為今后的學習打下初步的理論基礎。但是，高考對速率方程、阿倫尼烏斯公式、基元反應和碰撞理論等都沒有要求，那么在教學中如何準確把握教學的深廣度，就成為了一個重要的問題。例如對于“基元反應”，僅需知道基元反應即為一步完成的反應，而許多化學反應是由若干個基元反應組成的復雜反應即可。再如對于“速率方程”，需知道化學反應速率與反應物濃度存在一定的定量關系，這種定量關系通常通過實驗測定，與化學方程式中的系數無確定關系。
與必修2相比，化學反應原理著重培養學生對問題進行定量研究的意識，因此如何準確把握教學的深廣度，不給學生增加學習的負擔也是教學過程需要解決的一個重要問題。在教學時，既要使學生對化學反應速率及其影響因素的認識在必修的基礎上有所提高，又不過于定量化、抽象化，要注意使這部分內容區別于大學化學教學。重點培養學生分析處理數據的能力及解決問題的能力、邏輯思維的能力，這些能力的考察也是新課程高考中的一個重要方面。
參考文獻：
[1]北京師范大學國家基礎教育課程標準實驗教材總編委會組.化學反應原理（選修）[M].濟南：山東科學技術出版社，2011.
[2]中華人民共和國教育部考試中心.2013年普通高等學校招生全國統一考試大綱（理科）[M].北京：高等教育出版社，2013.
[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[M].北京：人民教育出版社，2003.
[4]周小山，嚴先元.新課程的教學設計思路與教學模式[M].成都：四川大學出版社，2005.
[5]王錦化.實驗創新活動中高師本科生選題芻議[J].化學教育，2006，（5）.
1.1化學反應的條件概述
化學反應是個復雜、有趣的過程，其反應條件因反應物的不同而有所差異，一般情況下，較為活潑的物質其化學反應很容易發生反應，如鐵與稀鹽酸反應制氫氣，反應速度快且釋放大量熱氣，反應過程幾乎不需要什么特殊條件，反應就能發生的非常激烈。在實踐中，很多化學反應的應用都需要滿足一定的條件，常見的有燃燒、緩慢氧化、加入催化劑、加壓等。其中，燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發生一中發光發熱的反應，如鎂在空氣中燃燒生產氧化鎂（MgO）等；緩慢氧化反應較為常見，如食物的腐爛、動植物的呼吸等，這一反應形式也逐漸的被開發出來并得到應用；催化劑是指將一種或幾種物質加入反應物中，這些物質在反應中本身不發生改變，但催化劑可改變化學反應的速度與效果，常見的有光催化劑、固體催化劑、生物催化劑等，在不同化學反應中的應用可改變化學反應的速率和效果，提高工業生產的效率。例如，污水處理中應用光催化劑提高反應的效果，提升污水凈化的品質，使其達到更好的凈化標準。此外，壓強、溫度等也是化學反應的條件。
1.2化學反應條件對化學反應的影響
化學反應中，必須客觀的對待化學反應的科學性和復雜性，在利用化學反應時，首先，應注重化學反應條的件，一些化學反應雖可以實現，但反應條件極為苛刻，不適合在工業生產中應用。其次，注重考慮反應原理的獲得難易程度和價值，必定工業生產的目的是為了獲取利益和效益，高昂的反應代價一般在實踐中很難應用。再次，注重環境污染問題和資源節約，環境問題早已成為工業生產與社會發展的主要矛盾，因此化學反應的研究中要注重其對環境的污染和資源節約等問題。此外，還要注重操作的簡易性，太過復雜會影響化學反應在工業中的應用及生成物雜質含量增加。總之，在化學反應應用中，對化學反應條件的研究非常關鍵，通過化學反應條件的改善不但可以提高反應生成物的純度，還可以簡化反應過程、加快反應速度等，提高了工業生產的效率，促進了工業發展。
2催化劑分類和應用
2.1催化劑的分類和作用
化學反應中催化劑的應用十分普遍，常見的催化劑類型十分豐富，例如，在石油冶煉中應用的催化劑有催化裂化催化劑、催化重整催化劑、加氫精制催化劑等；又如，其他工業生產中的脫硫催化劑、氨合成催化劑、硫回收催化劑等等，其種類繁多、應用廣泛。催化劑最顯著的特點是催化劑本身不參與化學反應，但它可以改變化學反應的速度，并對反應物發生作用，使化學反應更為劇烈。例如利用氮、氫為原料合成氨，在這一生產過程中化學式非常簡單，但實際操作工藝卻十分復雜，反應過程牽扯到熱力學、化學動力學等方面，反應條件的條件與溫度、壓強、催化劑都有關系。綜上所述，催化劑的應用，第一，加快了化學反應的速率，有利于工業生產效率的提升，同時，使一些不易發生的反應成為現實，拓展了工業生產的領域，使更多化工產品應用到人類社會的發展和進步中，促進了人類社會發展。第二，降低了生產過程中對環境的破壞，提高了工業生產中的環保效益，例如，熱發電過程中在燃煤中加入生石灰，就可以達到減少二氧化硫的排放的目的，從而降低了有害氣體對空氣的污染。第三，催化劑的使用提高了化學反應應用的經濟效益，例如，氨生產中，催化劑加快了氨生產的效率，提高了單位時間內工業生產的價值，提升了企業的生產效益。此外，催化劑的應用還可以提高產品質量，擴展工業生產對化學反應的效益，提高工業產品的附加值，推進社會經濟的發展。
2.2催化劑應用的作用
催化劑應用的作用主要表現在以下方面：第一，使一些不可能發生的化學反應發生了反應，拓展了人類社會的物質資源，提高了人類對能源的應用。第二，降低了工業生產成本，一方面，提高了化學反應速率，降低了工業生產中的能源損耗，使工業生產對化學反應的應用更加高效；另一方面，提高了化學反應的產品質量，實現了能源的精加工，提高了工業產品的附加值，同時還降低了工業生產成本，促進了一些低端能源的利用，提高了工業生產效益和發展。第三，催化劑的使用可有效的控制化學反應生產的產物，如脫硫催化劑、硫回收催化劑等，使化學反應生成物的利用效益增加，同時還降低了生產過程中對環境的破壞，大大的提高了工業生產能力。第四，催化劑改善化學反應條件，降低了化學反應原料的標準，提高了化學反應的效果，降低了化學反應的難度，實現了化學反應更廣泛、更有效的利用。
3結語
通過對化學反應中反應物及生成物質量的實驗測定，使學生理解質量守恒定律的含義及守恒的原因；
根據質量守恒定律能解釋一些簡單的實驗事實，能推測物質的組成。
能力目標
提高學生實驗、思維能力，初步培養學生應用實驗的方法來定量研究問題和分析問題的能力。
情感目標
通過對實驗現象的觀察、記錄、分析，學會由感性到理性、由個別到一般的研究問題的科學方法，培養學生嚴謹求實、勇于探索的科學品質及合作精神；
使學生認識永恒運動變化的物質，即不能憑空產生，也不能憑空消失的道理。滲透物質不滅定律的辯證唯物主義的觀點。
教學建議
教材分析
質量守恒定律是初中化學的重要定律，教材從提出在化學反應中反應物的質量同生成物的質量之間存在什么關系入手，從觀察白磷燃燒和氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應前后物質的質量關系出發，通過思考去“發現”質量守恒定律，而不是去死記硬背規律。這樣學生容易接受。在此基礎上，提出問題“為什么物質在發生化學反應前后各物質的質量總和相等呢？”引導學生從化學反應的實質上去認識質量守恒定律。在化學反應中，只是原子間的重新組合，使反應物變成生成物，變化前后，原子的種類和個數并沒有變化，所以，反應前后各物質的質量總和必然相等。同時也為化學方程式的學習奠定了基礎。
教法建議
引導學生從關注化學反應前后"質"的變化，轉移到思考反應前后"量"的問題上，教學可進行如下設計：
1．創設問題情境，學生自己發現問題
學生的學習是一個主動的學習過程，教師應當采取"自我發現的方法來進行教學"。可首先投影前面學過的化學反應文字表達式，然后提問：對于化學反應你知道了什么？學生各抒己見，最后把問題聚焦在化學反應前后質量是否發生變化上。這時教師不失適宜的提出研究主題：通過實驗來探究化學反應前后質量是否發生變化，學生的學習熱情和興趣被最大限度地調動起來，使學生進入主動學習狀態。
2．體驗科學研究過程、設計、實施實驗方案
學生以小組探究方式，根據實驗目的（實驗化學反應前后物質總質量是否發生變化）利用實驗桌上提供的儀器和藥品設計實驗方案。在設計過程中，教師盡量減少對學生的限制，并適時的給學生以幫助，鼓勵學生充分發揮自己的想象力和主觀能動性，獨立思考，大膽探索，標新立異。在設計方案過程中培養學生分析問題的能力，在交流方案過程中，各組間互相補充，互相借鑒，培養了學生的語言表達能力。在實施實驗時學生體驗了科學過程，動手能力得到了加強，培養了學生的觀察能力、研究問題的科學方法和嚴謹求實的科學品質及勇于探索的意志力。同時在實驗過程中培養了學生的合作意識。通過自己探索，學生不僅獲得了知識，也體驗了科學研究過程。
3．反思研究過程、總結收獲和不足
探索活動結束后可讓學生進行總結收獲和不足，提高學生的認知能力。
教學設計方案
課題：質量守恒定律
重點、難點：對質量守恒定律含義的理解和運用
教具學具：
溶液、溶液、溶液、溶液、溶液、白磷、錐形瓶、玻璃棒、單孔橡皮塞、燒杯、小試管一天平、酒精燈。
教學過程：
創設情境：
復習提問：在前幾章的學習中，我們學習了哪些化學反應？
投影：反應文字表達式
氯酸鉀氯化鉀＋氧氣
氫氣＋氧氣水
氫氣＋氧化銅銅＋水
引言：這是我們學過的化學反應（指投影），對于化學反應你知道了什么？
思考討論：化學反應前后物質種類、分子種類、物質狀態、顏色等發生了變化；原子種類、元素種類沒發生變化；對于化學反應前后質量、原子數目是否發生變化存在爭議。
引入：化學反應前后質量是否發生變化，有同學說改變，有同學說不變，意思不統一，那么我們就通過實驗來探討。
設計與實施實驗：
討論：根據實驗目的利用實驗桌上提供的儀器和藥品設計實驗方案。
交流設計方案
評價設計方案
教師引導學生評價哪些方案是科學合理的，哪些需要改進，鼓勵學生開動腦筋，積極主動地參與實驗設計過程。
1．實施實驗：
同學們的設計方案是可行的，可以進行實驗。
指導學生分組實驗，檢查糾正學生實驗操作中的問題
1．依照設計方案進行實驗并記錄實驗現象和測定的實驗數據。
2．對實驗結果進行分析，反應前后物質的總質量是否發生變化。
3．匯報實驗結果
引導學生從實驗內容，化學反應前后各物質的質量總和是否發生變化匯報實驗結果
同學們的實驗結果是巧合，還是具有普遍意義？
匯報：
1．實驗內容
2．實驗結果
反應前物質總質量（燒杯＋試管＋兩種溶液）_______g，反應后物質總質量為_______g。
反應前后物質總質量是否發生變化_______。
3．演示實驗
演示：白磷燃燒前后質量測定。
1．觀察記錄
反應前物質總質量為_______g，反應后物質總質量為_______g。
2．書寫反應文字表達式
3．實驗結果分析：反應前后物質總質量是否發生變化_______。
總結：
思考：通過以上幾個實驗你能得到什么結論
科學家曾做過大量實驗，無數實驗都證明：化學反應前后各物質的總質量相等。這是化學反應遵循的規律。這個規律叫做質量守恒定律（板書課題）
提問：哪位同學試著回答什么是質量守恒定律
板書：一、質量守恒定律內容（略）
討論：化學反應前后質量守恒原因
問題討論：
為什么參加化學反應前各物質的質量總和等于化學反應后生成的各物質的質量總和。
投影：水分子分解示意圖，引導學生從化學反應的微觀實質認識化學反應前后質量守恒的原因。
板書：二、化學反應前后質量守恒的原因。
投影：課堂練習
1．已知12g木炭與32g氧氣恰好完全反應，則生成的質量是_______g。
A．44gB．32gC．22gD．12g
2．鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂的質量比金屬鎂的質量大，有人說這個事實不符合質量守恒定律，你說對嗎？為什么？
3．蠟燭燃燒后的產物有二氧化碳和水，根據質量守恒定律可知，該物質的組成中一定含有_______元素和_______元素，可能含有_______元素。
反思研究過程：
通過對化學反應前后質量是否發生變化的探討，你有哪些收獲？
總結：對于今天的學習每個同學都有不同程度的收獲，同時也發現了自己的不足，在今后的學習中相信大家會做的更好。
板書設計：
第一節質量守恒定律
一、定律內容
參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
反應前總質量反應后總質量
gg
磷＋氧氣五氧化二磷
二、化學反應前后質量守恒原因
探究活動
通過實驗探究化學反應前后質量是否發生變化。
（1）根據提供的儀器和藥品設計實驗方案。
（2）交流與評價。
使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響;
使學生能初步運用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
能力目標
培養學生的觀察能力及綜合運用知識分析解決問題、設計實驗的能力，培養學生的思維能力，閱讀與表達能力。
情感目標
通過從宏觀到微觀，從現象到本質的分析，培養學生科學的研究方法。
教學建議
化學反應速率知識是學習化學平衡的基礎，學生掌握了化學反應速率知識后，能更好的理解化學平衡的建立和化學平衡狀態的特征，及外界條件的改變對化學平衡的影響。
濃度對化學反應速率的影響是本節教學的重點。其原因是本節教學難點。這部分教學建議由教師引導分析。而壓強、溫度、催化劑的影響可在教師點撥下由學生閱讀、討論完成。
關于濃度對化學反應速率的影響：
1.聯系化學鍵知識，明確化學反應得以發生的先決條件。
(1)能過提問復習初中知識：化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
(2)通過提問復習高中所學化學鍵知識：化學反應過程的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。
(3)明確：舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實現。
2.運用比喻、圖示方法，說明化學反應得以發生的必要條件是活化分子發生有效碰撞。
(1)以運動員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學反應為例，讓學生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動畫教學軟件加以模擬會收到更好的效果)，進一步說明化學反應得以發生的必要條件。
3.動手實驗，可將教材中的演示實驗改成邊講邊做，然后據實驗現象概括出濃度對化學反應速率影響的規律。有條件的學校，也可由學生動手做，再由學生討論概括出濃度對化學反應速率的影響規律---增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
4.通過對本節所設鐵與鹽酸反應的討論，并當堂課完成課后“習題二、2”，綜合運用本節所學內容反饋學生掌握情況，鞏固本節所學知識。
教材分析
遵照教學大綱的有關規定，作為側重理科類學生學習的教材，本節側重介紹化學反應速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響，以及造成這些影響的原因，使這部分知識達到大綱中所規定的B層次或C層次的要求。本知識點，按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實引出化學反應速率的概念，并通過演示實驗說明不同的反應具有不同的反應速率，以及濃度、溫度等對化學反應速率的影響。教材注意聯系化學鍵的有關知識，從化學反應的過程實質是反應物分子中化學鍵的斷裂、生成物分子中化學鍵的形成過程，以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實現等，引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運動員的投籃作比喻，說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發生化學反應，教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖，進一步說明發生分解反應生成和的情況，從中歸納出單位體積內活化分子的數目與單位體積反應物分子的總數成正比，也就是和反應物的濃度成正比，從而引導學生理解濃度對化學反應速率的影響以及造成這種影響的原因。接著，教材圍繞著以下思路：增加反應物分子中活化分子的百分數增加有效碰撞次數增加化學反應速率，又進一步介紹了壓強(有氣體存在的反應)、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生對上述內容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式，要求學生通過對鐵與鹽酸反應的討論，綜合運用本節所學習的內容，進一步分析外界條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生更好地理解本節教材的教學內容。
本節教材的理論性較強，并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實驗和圖畫來說明化學反應發生的條件，以及外界條件對化學反應速率的影響是本節教材的教學關鍵。教師不可輕視實驗和圖畫在本節教學中的特殊作用。
本節重點是濃度對化學反應速率的影響。難點是濃度對化學反應速率影響的原因。
教學設計示例
知識目標
1.使學生了解化學反應速率的概念及表示方法。
2.使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
3.使學生能初步運用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
情感目標通過從宏觀到微觀，從現象到本質的分析，培養學生科學的研究方法。
能力目標培養學生綜合運用知識分析解決問題的能力，培養學生的思維能力，閱讀與表達能力。
重點濃度對化學反應速度的影響。外界條件對可逆反應的正逆反應速率的影響。
難點濃度對化學反應速率影響的原因。
教學方法誘思探究法
教學過程
第一課時
[閱讀教材引入]本章的主要內容和學習本章的意義
兩個問題：反應進行的快慢-化學反應速率問題。
反應進行的程度-化學平衡問題。
意義：是學習化學所必需的基礎理論并能指導化工生產。
[錄象]古代建筑物受到腐蝕的記錄片。
[講述]從片中我們知道，古代建筑物在本世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴重的原因是酸雨。為什么會使腐蝕的速度變快呢?這就是我們第一節要研究的化學反應速率問題。
[板書]第一節化學反應速率
[指導實驗][實驗2-1]等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應。
現象：在加入鹽酸的試管里，大理石與鹽酸迅速反應，有大量氣泡產生。而加入醋酸的試管里，反應緩慢，只有少量氣泡產生。
[講解]不同的化學反應進行的快慢不一樣，如何表示化學反應速率呢?
結論：不同的化學反應有快有慢。
[板書]一、化學反應速率
1、定義：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的，通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2、表達式：略
[設問]對于同一化學反應，用不同物質表示化學反應速率，數值是否一樣呢?讓我們看下面的練習。
[投影]練習：在給定條件下，氮氣與氫氣在密閉容器中合成氨。起始時加入氮氣和氫氣且濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L，2秒后，氮氣的濃度為0.8mol/L，氫氣的濃度為2.4mol/L，氨氣的濃度為0.4mol/L。分別用氮氣、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內的化學反應速率是多少?有什么關系?
[計算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
濃度mol/L
2S后2.40.80.4
濃度mol/L
[總結]同一反應，用不同物質濃度表示化學反應速率，數值之比等于方程式中系數比，應指明是用那種物質的濃度變化表示的速率，化學反應速率實質是平均反應速率。
[過渡]下面來研究影響化學反應速率的因素。
補充實驗：
在三只試管里分別放入5mL相同濃度的稀鹽酸，分別加入長短、粗細大致相同的銅絲，鋁絲，鐵絲。
[講解]銅是氫后金屬，不能置換酸中的氫，鋁的金屬活動性比鐵強，鋁的反應速率快，說明物質的性質即內因是決定化學反
應速率的重要因素。那么，外界條件對化學反應速率是如何影響呢?
現象：銅絲與稀鹽酸不反應;鋁絲比鐵絲溶解的快，氣體生成的快。
[板書]二、外界條件對化學反應速率的影響
[指導實驗][實驗2-2]大理石與不同濃度的鹽酸反應，并給其中一個加熱。
[實驗2-3]H2O2的分解反應
(2-2)現象：在加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡冒出，在加入0.1mol/L鹽酸的試管中氣泡產生得很慢。加熱后，反應速率明顯加快。
(2-3)現象：在H2O2中加入MnO2粉末時，立即有大量氣泡產生，在沒有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問題]通過以上實驗，說明影響化學反應速率的外界條件有那些?是如何影響的?
[回答]
影響化學反應速率的外界條件有濃度、溫度和催化劑。濃度越大、溫度越高、使用催化劑，則化學反應速率越快。
[板書]1、濃度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。
[設問]對于有氣體參加的反應壓強對化學反應速率也有影響，為什么?
[回答]
對于氣體來說，當其它條件不變時，體積與所受的壓強成反比。如果氣體的壓強增大，體積就縮小，則濃度就會增大，化學反應速率就加快。
[板書]
2、壓強對化學反應速率的影響
對于有氣體參加的反應，增大壓強，可以增大化學反應速率。
3、溫度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時，升高溫度，可以增大化學反應速率。
4、催化劑對化學反應速率的影響
使用催化劑可以加快化學反應速率。
[閱讀]P35最后自然段。影響化學反應速率的外界條件還有什么?
[設問]為什么在補充實驗中選擇長短、粗細大致相同的金屬?
[回答]因為固體顆粒的大小對化學反應速率也有影響。
[追問]怎樣影響?
[回答]顆粒越細，接觸面積越大，化學反應速率越快。
[留疑]外界條件對化學反應速率的影響的原因是什么?
[課堂練習]
1、反應4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)，在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸汽的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率v(x)(反應外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為()
A.v(NH3)=0.010mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010mol/(L·s)
C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)
D.v(H2O)=0.045mol/(L·s)
2、在四個不同的容器中，采用不同條件進行合成氨反應，根據下列在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反應速率為0.1mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應速率為0.3mol/(L·min)
C.用N2表示的反應速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2表示的反應速率為0.3mol/(L·min)
3、增大壓強，能使下列反應速率加快的是()
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應生成CO2和H2
C.將CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在帶有活塞的密閉容器中發生反應：Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O，采用下列措施不能改變反應速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器體積不變，增加通人H2的量
C.充入N2，保持容器內壓強不變
D.充入N2，保持容器內體積不變
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
[作業]P36一、二
對于化學知識點的掌握我們應該首先掌握高二化學反應原理的重要知識點內容，高二化學反應原理是貫穿化學知識點的重要內容，因此同學們需要詳細了解。下面小編給大家分享一些高二化學反應原理知識總結，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!
高二化學反應原理知識1反應熱 焓變
1、定義：化學反應過程中放出或吸收的熱量叫做化學反應的反應熱.
在恒溫、恒壓的條件下，化學反應過程中所吸收或釋放的熱量稱為反應的焓變。
2、符號：H
3、單位：kJ·mol-1
4、規定：吸熱反應:H
> 0 或者值為“+”，放熱反應:H < 0 或者值為“-”
常見的放熱反應和吸熱反應
放熱反應
吸熱反應
燃料的燃燒 C+CO2 , H2+CuO
酸堿中和反應 C+H2O
金屬與酸 Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
大多數化合反應 CaCO3高溫分解
大多數分解反應
小結：
1、化學鍵斷裂，吸收能量;
化學鍵生成，放出能量
2、反應物總能量大于生成物總能量，放熱反應，體系能量降低，H為“-”或小于0
反應物總能量小于生成物總能量，吸熱反應，體系能量升高，H為“+”或大于0
3、反應熱
數值上等于生成物分子形成時所釋放的總能量與反應物分子斷裂時所吸收的總能量之差
高二化學反應原理知識2熱化學方程式
1.概念:表示化學反應中放出或吸收的熱量的化學方程式.
2.意義:既能表示化學反應中的物質變化,又能表示化學反應中的能量變化.
[總結]書寫熱化學方程式注意事項:
(1)反應物和生成物要標明其聚集狀態，用g、l、s分別代表氣態、液態、固態。
(2)方程式右端用H 標明恒壓條件下反應放出或吸收的熱量，放熱為負，吸熱為正。
(3)熱化學方程式中各物質前的化學計量數不表示分子個數，只表示物質的量，因此可以是整數或分數。
(4)對于相同物質的反應，當化學計量數不同時，其H 也不同，即H 的值與計量數成正比,當化學反應逆向進行時,數值不變,符號相反。
高二化學反應原理知識3蓋斯定律：不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。
化學反應的焓變(ΔH)只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。
總結規律：若多步化學反應相加可得到新的化學反應，則新反應的反應熱即為上述多步反應的反應熱之和。
注意：
1、計量數的變化與反應熱數值的變化要對應
2、反應方向發生改變反應熱的符號也要改變
反應熱計算的常見題型：
1、化學反應中物質的量的變化與反應能量變化的定量計算。
2、理論推算反應熱：
依據：物質變化決定能量變化
(1)蓋斯定律 設計合理路徑
路徑1總能量變化等于路徑2總能量變化 (2)通過已知熱化學方程式的相加，得出新的熱化學方程式：
物質的疊加，反應熱的疊加
小結：
a： 若某化學反應從始態(S)到終態(L)其反應熱為H，而從終態(L)到始態(S)的反應熱為H ’，這兩者和為0。
即H+ H ’ = 0
b：若某一化學反應可分為多步進行，則其總反應熱為各步反應的反應熱之和。
即H= H1+ H2+ H3+……
