最新影响化学反应速率的因素(1)课件PPT.ppt 87页

'影响化学反应速率的因素(1) [教学目标]1.理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。2.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。3.掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；4.通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。 先回顾学过的化学反应速率的含义∶(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它与时间和浓度变化有关.(2)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比.(3)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率.(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。 力量不够取向不好好球！有效碰撞 ⑶、在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，特点是：①、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子②、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。活化分子数＝反应物分子总数×活化分子百分数3、外因：引起活化分子百分数以及反应物分子总数变化的条件主要包括：浓度、压强、温度和催化剂等 A+B-C[A···B···C]A-B+C活化络合物快慢活化能：活化络合物与反应物的势能之差称为反应的活化能。[A···B···C]EE正A+BC△HE逆AB+C△H<0，放热反应 普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量一个反应经历的过程小结 探究实验4、浓度对化学反应速率的影响0.01mol/L的KMnO4溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液 探究实验浓度对化学反应速率的影响0.01mol/L的KMnO4溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O结论其它条件相同时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。 浓度对反应速率的影响本质原因 思考：怎样从理论上解释上述结论？在其他条件不变时，活化分子在反应物分子中所占的百分比不变所以，单位体积内活化分子的数目与与单位体积内反应物分子总数呈正比，也就是和反应物浓度呈正比当反应物浓度增大时，单位体积内的反应物分子数增多，活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率增大。 注意：⑴、此规律只适用于气体反应或溶液中进行的反应⑵、对于纯固体和纯液体来说，其浓度为一般常数，其用量的改变不会引起化学反应速率的改变⑶、固体反应物表面积越大，接触面积越大，反应速率越大，表面积越小，接触面积越小，反应速率越小⑷、纯水作为反应物时，用量的改变不会引起反应速率的改变 请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况 5、压强对反应速率的影响思考：其他条件不变时，改变压强，气、液、固体体积怎样变化？由实验可知：其他条件不变时，压强增大，气体体积减小，压强减小，气体体积增大压强的改变对液体和固体的体积影响不大对于有气体参加的反应，增大压强，气体的体积————，反应物的浓度—————，单位体积的活化分子数—————，单位时间内的有效碰撞次数——————，化学反应速率——————。减小增大增多增多增大结论：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率增大，减小压强，化学反应速率减小 注意：⑴、压强的变化只影响有气体参加的反应的反应速率⑵、压强改变时，必须引起浓度的改变，化学反应速率才能改变⑶、压强的改变对固体和液体物质的体积影响不大，所以，压强的改变不影响固体和液体物质的反应速率 反应速率无变化！例题1恒容条件下，反应N2+3H22NH3中充入He气，反应速率如何改变？He分子讨论 对于压强的改变，只有引起反应体系中反应物浓度的变化，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。注意！！ 思考恒压条件下，反应N2+3H22NH3中充入He气，反应速率如何改变？减慢 注意恒容时加入稀有气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入稀有气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。压强的“真变”与“假变”压强对速率的影响是通过改变气体的浓度来改变的；若压强变化之后，气体的浓度未变，其化学反应速率不变。 探究实验6、温度对化学反应速率的影响5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水冷水 探究实验温度对化学反应速率的影响5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水冷水快慢Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O结论其它条件相同时，升高温度，反应速率加快；反之，降低温度，反应速率减慢。 讨论：为什么升高温度会加快化学反应速率？解释：⑴浓度一定时，升高温度，反应物分子将获得能量，使一部分原来能量低的分子变成高能分子，活化分子的百分数增加，使单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快。⑵由于反应温度升高，分子运动加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多，反应也会相应加快。实验表明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增加到原来的2至4倍。 气体、液体、固体反应物温度同时升高结论：温度对反应速率的影响与反应物状态无关思考：反应体系温度升高对不同状态的反应物温度有何影响？ 7、催化剂对化学反应速率的影响：【实验2－4】结论：催化剂(MnO2)能够明显的加快化学反应速率讨论：催化剂是怎样改变化学反应速率的？使用催化剂，能够降低反应所需要的能量，使反应体系中更多的反应物分子变成活化分子，大大增加了单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，使化学反应速率加快。 能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热没加催化剂加了催化剂 中学阶段若无特殊说明，只讨论正催化剂规律：催化剂能改变化学反应速率，能够加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂；能够减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂注意：催化剂在化学反应中参与了化学反应，只不过在反应前期消耗多少，在反应后期则生成多少，催化剂在反应前后的质量未发生变化，但某些物理性质发生改变结论：催化剂能明显改变化学反应速率，自身化学性质和质量不变 探究实验催化剂对化学反应速率的影响2H2O22H2O+O2↑MnO2 探究实验催化剂对化学反应速率的影响2H2O22H2O+O2↑MnO2【结论】其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。 科学探究〖探究1〗设计实验比较在2mL5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比较二者分解速率？快慢FeCl3对该反应的催化效果更好 科学探究〖探究2〗设计实验比较在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4对反应速率有否影响？快慢MnSO4对该反应有催化作用 科学探究〖探究3〗现有5mL淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何？蓝色很快褪去蓝色很难褪去唾液对该反应的催化效果更好催化剂是有选择性的 除了上述因素外，光、声、电、反应物颗粒大小、溶剂性质、紫外线、超声波、磁场等也会明显的改变化学反应速率8、其他因素的影响： 外界条件对化学反应速率的影响（总结）增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变 增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AACD练习： 1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是　　　　　　（　　）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG练习： 1909年W.奥斯特瓦尔德（德国人）从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究1929年A.哈登（英国人），冯·奥伊勒–歇尔平（瑞典人）阐明了糖发酵过程和酶的作用1963年K.齐格勒（德国人）、G.纳塔（意大利人）发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖 1967年R.G.W.诺里会、G.波特（英国人）M.艾根（德国人）发明了测定快速化学反应的技术1997年P.B.博耶（美国人）、J.E.沃克尔（英国人）、J.C.斯科（丹麦人）发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶2001年　威廉·诺尔斯、巴里·夏普莱斯(美国人)、野依良治(日本人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖 ㈠婴儿营养的生理特点:1、生长发育（1）体重：6个月以内每月增长0.6-0.8kg6个月以后每月增长0.4-0.5kg（2）身高：6个月以内每月增长2.5cm6个月以后每月增长1.5cm（3）头围：6个月以内每月增长1.5cm6个月以后每月增长0.5cm（4）脑重：每天以1-1.5g速度增长 2、消化吸收1）感觉：新生儿有嗅觉和味觉，但味觉到三个月左右很灵敏，在这三个月中，婴儿很容易习惯各种口味。 2）胃容量：新生儿胃容量小，贲门功能不健全，容易发生溢奶。婴幼儿胃容量：新生儿50ml1个月90ml6个月160ml12个月300ml2岁600ml-700ml 3）唾液唾涎淀粉酶在喂奶期是不需要的，一旦添加了谷物，该酶会急剧增加。三个月前，没有淀粉酶分泌，所以不能添加谷类辅食。 4）胃酸婴儿胃酸分泌少，pH较高，胃中蛋白质的消化，与其说是胃蛋白酶的作用，不如说是组织蛋白酶(cathepsin)的作用。牛奶蛋白是母乳的3倍，如果用盐酸调pH到4-5，牛乳需要的盐酸是母乳的3倍，所以人工喂养比母乳喂养需要更多的胃酸。 5）消化功能未成熟婴儿对蛋白质分解成多肽吸收，过早补充食物蛋白容易发生过敏。婴儿对母乳中脂肪的吸收率在数周内达到90%，而对配方食品的脂肪吸收率，要到4～5个月时才能达到90以上。 6）肠道菌丛母乳喂养的婴儿粪便为卵黄色，芳香性酸臭，类似软膏状，呈酸性，以双歧杆菌(bifidus)为主。牛乳喂养的婴儿粪便为淡黄色，有腐败臭，成形，呈弱碱性，以大肠杆菌为主。 3、肾功能发育不成熟到2～3岁后才能达到成熟，婴儿肾溶质负荷能力差，给予全牛奶容易发生脱水。4、相对体表面积大在两次喂奶间隔，及时给婴儿补充适量水分。 5、由于快速生长，所以对营养素的需求相对比较大，容易发生营养缺乏症。常见营养素缺乏，是维生素D、A、铁、锌，引起佝偻病、缺铁性贫血。但营养素过多的补充，会造成中毒。 二、婴儿的营养需要1、能量婴儿的热能，50%用于基础代谢，25%用于活动，25%用于生长。95kcal/kg可以满足婴儿需要。1周岁时体重超过12公斤的，成年后肥胖的可能性高于普通婴儿。 2、蛋白质WHO推荐出生时2.5g/kg，一岁时1.5g/kg。我国为1.5～3g/kg。日本为2.6g/kg和2.7g/kg。高蛋白对铁的吸收有抑制作用，蛋白质的代谢产物氨必须在肝脏转变成尿素后才能从肾脏排出。 3、脂肪母乳中脂肪的热能占总热能的50%，RNI为45～50%和35～40%。配方奶中脂肪含量只有35%，更高的脂肪含量将引起婴儿吸收障碍。 4、无机盐人工喂养的婴儿肠内pH比母乳喂养呈碱性，容易形成钙皂。婴儿钙AI为300mg和400mg。婴儿体内约有280mg铁储备，可以满足婴儿4～6个月的需要，母乳喂养的婴儿从6个月起，牛乳喂养的婴儿从5个月起需要补充铁，早产儿从2个月起开始，一直到5岁。婴儿铁AI为10mg。 铁的营养状况受母乳喂养和辅食添加的影响婴儿体内的铁储备，满足4个月的需要；6～24个月的婴儿容易发生铁缺乏；4～6个月后，注意含铁食物的补充、铁强化；VC能促进铁吸收，可在奶粉或牛奶中适量添加。 5、维生素维生素A婴儿吸收胡萝卜素的能力差，故应给予VA。婴儿AI为400RE。维生素D100IU/d可以防止佝偻病，300IU/d可以治疗佝偻病，AI为400IU。母乳中VD达不到推荐水平，应注意补充或晒太阳。 维生素E婴儿体内储备很少。AI为3mg/kg配方奶粉中添加了多不饱和脂肪酸和铁，铁可以促进氧化作用，使VE含量降低。维生素K为防止新生儿发生低凝血酶原血症，可肌注1mgVK。母亲多食用甘蓝或菠菜，补充适量乳酸菌，可以增加母乳中维K的含量。 硫胺素如果母亲硫胺素缺乏时，婴儿容易发生脚气病。硫胺素缺乏时影响食欲，硫胺素充分时补充硫胺素对食欲没有促进作用。核黄素婴儿很少有核黄素缺乏。VB6用母乳、牛乳和乳制品喂养婴儿，未发现VB6缺乏。 抗坏血酸母乳喂养的婴儿一般不缺VC，牛乳因杀菌时破坏了VC，需要适当补充。抗坏血酸的RNI为40mg和50mg。早产儿给100mg/d比较适宜。6水：100～150ml/kg，3个月时需要量最高。 三、婴幼儿的合理喂养婴幼儿的喂养方式：（1）母乳喂养；（2）人工喂养；（3）混合喂养； 1、母乳喂养(breastfeeding)的优点：母乳是唯一营养最全面的食物，也是婴儿的最佳食物；对婴儿的生长发育和疾病预防有重要的作用； 母乳可以提供抗感染必需的抗体；母乳喂养的婴儿，体重较混合喂养者高，抗病力强；母乳可提供0－6个月婴儿所需营养素种类和数量；母乳有利于婴儿大脑的发育；母乳中的FA可促进婴儿智力的发育和维持良好的视觉； 母乳是无菌食物，增强婴儿抗腹泻、抗呼吸道感染的能力；母乳基本不会引起过敏；母乳喂养有利于母体的身体健康。 1）营养因素①蛋白质：乳白蛋白(lactalbumin)与酪蛋白(casein)的比例为8:2。母乳蛋白中的必需氨基酸构成与婴儿体内的氨基酸构成一致，婴儿的吸收利用率高；母乳蛋白含量：初乳14-16g/l，3-4个月成熟乳8-10g/l，6个月成熟乳7-8g/l，人乳中20%-25%总氮量为非蛋白氮（活性蛋白）早产儿母乳非蛋白氮含量高于足月儿母乳20%母乳中含有牛磺酸，满足婴儿脑组织发育的需要 ②脂肪：母乳脂肪的热比达50%。母乳中含有脂酶；母乳中含有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸(DHA)，可满足婴儿脑的发育及视网膜发育的需要。 ③碳水化合物：乳糖、低聚糖、葡萄糖；其中乳糖约占70%乳糖可促进钙的吸收；乳糖可转变成乳酸，降低肠道的pH，从而有效的抑制致病菌的生长繁殖，有利于肠道的健康。半乳糖是脑苷脂的结构成分。低聚糖是一种可溶性纤维素，可为肠道益生菌提供能量与食物，有利于益生菌的定植、有害菌的减少，导致肠道感染的减少 ④无机盐母乳钙含量约为34mg/100ml，钙磷比例2:1，加上乳糖的作用，不易发生低钙抽搐。母乳中无机盐种类和含量可满足婴儿生长发育的需要，又不增加婴儿肾脏的负担。牛奶中磷的含量比母乳高7倍，容易导致钙的流失引起痉挛，儿科医生盲目使用抗痉挛药物。 ⑤维生素乳母膳食营养充足时，基本上可以满足婴儿头6个月内所需要的维生素。母乳中维生素C、B族维生素、β-胡萝卜素及维生素A，常随乳母膳食中的含量而改变。母乳中维生素D含量低：4IU/100ml，婴儿在满月后应补充维生素D和多晒太阳。 ⑥免疫初生婴儿，非特异性免疫功能水平较低；肠道壁通透性强；胃酸少，杀菌力弱；淋巴结功能不成熟，屏障作用差；血清补体含量低。母乳中含有大量免疫球蛋白，IgA在最初几天的乳中浓度最高，可以抵抗病毒、细菌和其它病原菌。 ①IgAIgA性质稳定，不受消化道蛋白分解酶破坏，也不受肠道pH的影响。母乳中分泌型IgA，可保护婴儿的呼吸道、消化道，抵抗细菌和滤过性病毒的侵袭，抗感染。母乳喂养的婴儿腹泻患病率为25％，人工喂养儿腹泻患病率高达73％。 ②非特异性免疫物质：巨噬细胞(macrophage)，占母乳中细胞的30％－50％，可以吞噬脊髓灰质炎病毒，流感病毒、白喉杆菌等革兰氏阳性细菌。乳铁蛋白(lactoferrin)，可以同葡萄球菌和大肠杆菌所需的铁结合从而抑制它们生长。 溶菌酶(lysozyme)和过氧化酶(peroxidases)，破坏细菌的细胞膜。补体因子(complement)，与抗体一起破坏微生物细胞膜。双歧杆菌因子(bifidusfactor)，促进双歧杆菌生长，抑制大肠杆菌生长。 3）心理因素母乳喂养的心理学优点被大量证实。胎儿9个月生长在充满母亲脉动、心跳、体温、气息的环境中，出生后进入一个陌生世界，极其渴望找到熟悉的心跳、脉动和气息。母亲哺乳给到孩子最大的安全感和爱。6个月以内纯母乳喂养儿较人工喂养儿7-8岁时的IQ智商高7-8分，EQ也较高。 4）其它因素婴儿的吮吸可反射性引起催乳素分泌，有利于子宫的收缩和恢复。成功解决产妇减肥问题，同时也防止宝宝日后过度肥胖。 有关母乳喂养的几个具体问题：（1）早期开奶：建议时间：产后30min提高泌乳量，延长哺乳时间；利于婴儿健康，获得尽可能多的初乳；利于母体身体恢复；利于母子依恋，利于以后的EQ发展 （2）哺乳间隔时间2个月内：按需哺乳2个月以后：定时，3-3.5小时一次6个月以后：3.5-4小时一次晚上2－3次 （3）母乳量6个月以内：800-1000ml/d6个月以后：750-800ml/d母乳量=（吃奶后的小儿体重—吃奶前的小儿体重）×喂奶次数（4）喂奶时间：15-20分钟/次（5）卫生与母亲营养 (6)母乳不足表现母亲乳房不胀吃奶吞咽声少睡不宁、哭闹体重增长不良（7）断奶：1岁左右 2.人工喂养（1）代乳品选择：配方奶（2）间隔时间：3-3.5小时一次，晚上2次（3）奶量与母乳相同（4）2顿喂奶之间要喂水：因配方奶所含矿物质较母乳高（5）每次喂奶时间：20分钟，奶头洞大小要求每秒以几滴的速度（6）卫生：①试奶温，滴在手背感到不烫为准；②煮沸消毒，奶瓶15-20分钟，奶头3-5分钟（7）便秘：人工喂养易引起便秘，可能原因：奶量少、饮水少、纤维素少、先天性巨结肠 3.辅食添加（1）必要性和重要性：营养需要味觉发育咀嚼能力发育（2）原则：由少到多；由一样到多样；由细到粗；由软到硬；生病不加 （3）辅食添加顺序满月后开始添加鱼肝油；2－3个月：两次哺乳期间添加冲淡的果汁和新鲜的蔬菜汁4个月，首选米粉，特别是铁强化米粉，蛋黄，果泥、蔬菜泥5个月：1-2口粥、稀饭；6个月：饼干、小半碗稀饭；7个月：鱼泥、动物血、豆腐、肝泥；8-9个月：肉末、碎菜；10个月：成人的食物都可以吃，但要求细、烂、低盐低脂（4）注意事项：辅食不要添加过早，避免过敏反应及肥胖 幼儿期营养热能需要1200-1300kcal/天；蛋白质40-50g/天；矿物质、维生素的需要量为成人的1.5倍；营养获得由依赖母乳过渡到依赖谷物；奶仍是2岁以内的主要食品，每天保证500-600ml，2岁以后每天保证250ml 幼儿的饮食指导乳牙尚未出齐，消化功能尚未完善，而生长发育处于高峰期，营养需求量大必须提供各种营养素：2-3两米饭，油10-15克，蔬菜和水果100-150克，蛋或内脏50克，每周内脏最多两次鱼、肉（禽类、猪牛肉）75-100克，每天两份荤菜。奶250ml，白糖10-12.5克，豆制品15-25克膳食纤维量=年龄+5克（两岁以上），以粗麦面包、麦片粥、蔬菜水果为膳食纤维，过度会引起腹胀、腹泻。'