dh2e大学化学教案分析.ppt

本章学习要求 目 录 2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变 热力学第二定律的另外表述方式* 熵的热力学定义* 3. 反应的吉布斯函数变 2.1.2 反应自发性的判断(ΔG) 2. ΔG与?G 的关系 2.1.3 反应的摩尔吉布斯函数变的计算及应用 2. 其他温度时的?rGm的计算 3. 任意态时反应的摩尔吉布斯函数变的计算 4. ΔrG 和ΔrG的应用 2.2 化学反应进行的程度和化学平衡 2.2.2 平衡常数和多重平衡法则 2. 多重平衡 2.2.3 化学平衡的有关计算 2.2.4 化学平衡的移动及温度对平衡常数的影响 2.3 化学反应速率 2.3.1 浓度的影响和反应级数 1. 基元反应和复杂反应 2. 一级反应 一级反应的三个特征 2.3.2 温度的影响和阿仑尼乌斯公式 2.3.3 反应的活化能和催化剂 2. 热力学稳定性与动力学稳定性 3. 加快反应速率的方法 4. 催化剂（触媒） 汽车尾气净化催化剂 5. 酶催化和模拟酶催化 2.3.4 链反应和光化学反应 3. 光化学反应 2.4 大气污染及其控制 2.4.1 环境化学与重要大气污染事件 1. 大气污染 2. 大气圈的结构与组成 3. 重要的大气污染事件 2.4.2 大气的主要污染物及控制 光化学烟雾 2. 我国空气污染的主要特征 3. 大气污染的控制和防治原理 2.4.3 全球性大气污染 2. 温室效应与全球气候变暖 温室效应 3.臭氧层空洞 臭氧层空洞 臭氧层的形成 臭氧层的作用 CFC污染 臭氧层的破坏 氟利昂的功与过 2.4.4 清洁生产和绿色化学 2. 绿色化学 选读材料——熵与信息社会 2. 不可逆过程与自组织 3. 化学振荡和化学波 *本章小结 本章小结（2） 本章小结（3） 大气层中的某些微量组分，能让太阳的短波辐射透过，加热地面，而地面增温后所放出的热辐射（属长波红外辐射），却被这些组分吸收，使大气增温，这种现象称为温室效应。 温室气体主要有 CO2、CH4、N2O、CFC、O3 等多原子分子。 单击播放 100 80 60 40 20 0 透射率 T/% 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 波长 (b) CF2Cl2 (a) CH4 图2.8 CH4 及 CFC-12 的红外光谱图 表2.6 大气中温室气体的现有浓度、增长率及对增温的作用 5.0 4×10-4 CFC-12 (CF2Cl2) 24 5.0 2.3×10-4 CFC-11(CFCl3) 6 0.2 0.3 N2O 15 1~2 1.7 CH4 0~0.7 0.02~0.1(随高度变化) 对流层O3 –0.5 0.1~10(随高度变化) 平流层O3 55 0.4 350 CO2 对增温的 作用 /% 估计年 增长率/% 现有浓度 /(mL·m-3) 名 称 龙卷风 泥石流 洪涝 沙漠化 控制全球变暖的基本对策 基本控制对策 能源对策 绿色对策 (2) 发达国家负有减少温室气体排放的主要责任 破坏臭氧层的化学物质主要归纳为三个方面 (1) 制冷剂氟利昂和灭火剂哈龙 (2) 大型喷气飞机的高空飞行 2004年5月，全球1.6万架商用飞机每年产生超过6亿吨CO2和约0.3亿吨NOx废气。 (3) 核爆炸 1984年英国科学家首次发现南极上空出现了“臭氧空洞”，1985年美国的人造卫星“雨云7号”测到这个“洞”，其面积与美国领土相等，深度相当于珠穆朗玛峰的高度。 公认的看法是：人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用，导致了臭氧的损耗。 单击播放 单击播放 单击播放 单击播放 单击播放 稳定性可分为热力学稳定性和动力学稳定性两类。一个热力学稳定系统必然在动力学上也是稳定的。但一个热力学上不稳定的系统，由于某些动力学的限制因素(如活化能太高)，在动力学上却是稳定的(如合成氨反应等)。 例如本章习题 1(7) ： 在常温下，空气中的 N2 和 O2 能长期存在而不化合生成 NO。且热力学计算表明 N2(g) + O2(g) = 2NO(g) 的?rGm (298.15 K) 0，则N2 与 O2 混合气必定也是动力学稳定系统。 又如本章习题 1(8) ：已知 CCl4 不会与 H2O 反应，但反应 CCl4(l) + 2H2O(l) = CO2(g) + 4HCl(aq)的 ?rGm (298.15 K) = –379.93 kJ. mol–1，则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系统。 从活化分子和活化能的观点来看，增加单位体积内活化分子总数可加快反应速率。 活化分子总数 = 活化分子分数×分子总数