高三無機(jī)化學(xué)競(jìng)賽07.化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)課件

第7章化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容：通過教學(xué)使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速度的基本概念及反應(yīng)速度的實(shí)驗(yàn)測(cè)定；掌握基元反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)級(jí)數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)的概念；掌握濃度、溫度及催化劑對(duì)反應(yīng)速度的影響；了解阿累尼烏斯公式的有關(guān)計(jì)算；初步了解活化能的概念及其與反應(yīng)速度的關(guān)系。重難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速度的基本概念；濃度、溫度及催化劑對(duì)反應(yīng)速度的影響；阿累尼烏斯公式的有關(guān)計(jì)算。教學(xué)方法：講授法概述

△C1、平均速率U=——△t4中N2O5的分解速率2N2O5(CCl4)2N2O4(CCl4)+O2(g)t1=0sc1(N2O5)=0.200mol·L-1

t2=300sc2(N2O5)=0.180mol·L-12.瞬時(shí)速率時(shí)間間隔Δt趨于無限小時(shí)的平均速率的極限。2N2O4(CCl4)+O2(g)例：2N2O5(CCl4)為導(dǎo)數(shù)，它的幾何意義是c-t曲線上某點(diǎn)的斜率。例如270s時(shí)的瞬時(shí)速率：A點(diǎn)的斜率=1.用實(shí)驗(yàn)確定速率方程的方法—初速法

40℃，CCl4中N2O5分解反應(yīng)的υ：c(N2O5)

N2O5的分解速率與N2O5濃度的比值是恒定的，即反應(yīng)速率υ與c(N2O5)成正比。

則速率方程為例如：反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：該反應(yīng)的速率方程式：對(duì)NO而言是二級(jí)反應(yīng)，對(duì)H2而言是一級(jí)反應(yīng)。試問如何求出反應(yīng)速率系數(shù)？對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：α,β—反應(yīng)級(jí)數(shù)：若α=1，A為一級(jí)反應(yīng)；β=2，B為二級(jí)反應(yīng)，則α+β=3，總反應(yīng)級(jí)數(shù)為3。α，β必須通過實(shí)驗(yàn)確定其值。通常α≠a,β≠b。k—反應(yīng)速率系數(shù)：零級(jí)反應(yīng)mol·L-1·s-1；一級(jí)反應(yīng)s-1；二級(jí)反應(yīng)(mol·L-1)-1·s-1；k不隨濃度而變，但受溫度的影響，通常溫度升高，k增大。亦可寫為：2.

濃度與時(shí)間的定量關(guān)系lnc-t曲線應(yīng)為直線

當(dāng)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)所需的反應(yīng)時(shí)間稱為半衰期，用表示。

對(duì)于一級(jí)反應(yīng),其半衰期為：則半衰期：零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)的速率方程總結(jié)：7.3溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響及阿侖尼烏斯公式規(guī)律：一般化學(xué)反應(yīng)隨T↑而加快；升高10度，化學(xué)反應(yīng)速度加快2—4倍。

Eak=Aexp——RT不同條件下可求R、Ea、A不同溫度的R一般Ea>0，T↑，R↑

活化能Ea是活化分子的平均能量E*與反應(yīng)物分子平均能量（E之差）1.已知T1—k1，T2—k2，求Ea活化能的數(shù)量級(jí)在40~400kJ·mol-1，多數(shù)為60~250kJ·mol-1。兩式相減，整理得到：Arrhenius方程式的應(yīng)用Ea計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)例題：2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)已知：T1=298.15K,k1=0.469×10-4s-1T2=318.15K,k2=6.29×10-4s-1求：Eak3。對(duì)不同反應(yīng)，升高相同溫度，Ea大的反應(yīng)k增大的倍數(shù)多，因此升高溫度對(duì)反應(yīng)慢的反應(yīng)有明顯的加速作用。根據(jù)對(duì)同一反應(yīng)，升高一定溫度，在高溫區(qū)值增加較少，因此對(duì)于原本反應(yīng)溫度不高的反應(yīng),可采用升溫的方法提高反應(yīng)速率；

基元反應(yīng)簡(jiǎn)稱元反應(yīng)，如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物分子在碰撞中相互作用直接轉(zhuǎn)化為生成物分子，這種反應(yīng)稱為元反應(yīng)。

在基元反應(yīng)中，實(shí)際參加反應(yīng)的分子數(shù)目稱為反應(yīng)分子數(shù)。反應(yīng)分子數(shù)可區(qū)分為單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)和三分子反應(yīng)，四分子反應(yīng)目前尚未發(fā)現(xiàn)。反應(yīng)分子數(shù)只可能是簡(jiǎn)單的正整數(shù)1，2或3。

反應(yīng)機(jī)理又稱為反應(yīng)歷程。在總反應(yīng)中，連續(xù)或同時(shí)發(fā)生的所有基元反應(yīng)稱為反應(yīng)機(jī)理，在有些情況下，反應(yīng)機(jī)理還要給出所經(jīng)歷的每一步的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。

同一反應(yīng)在不同的條件下，可有不同的反應(yīng)機(jī)理。了解反應(yīng)機(jī)理可以掌握反應(yīng)的內(nèi)在規(guī)律，從而更好的駕馭反應(yīng)。

兩個(gè)分子在相互的作用力下，先是互相接近，接近到一定距離，分子間的斥力隨著距離的減小而很快增大，分子就改變?cè)瓉淼姆较蚨嗷ミh(yuǎn)離，完成了一次碰撞過程。有效碰撞的條件：（1）互相碰撞的反應(yīng)物分子應(yīng)有合適的碰撞取向。（2）互相碰撞的分子必須具有足夠的能量。

過渡態(tài)理論是1935年由艾林(Eyring)和波蘭尼（Polany)等人在統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上提出來的。

他們認(rèn)為由反應(yīng)物分子變成生成物分子,中間一定要經(jīng)過一個(gè)過渡態(tài),而形成這個(gè)過渡態(tài)必須吸取一定的活化能，這個(gè)過渡態(tài)就稱為活化絡(luò)合物，所以又稱為活化絡(luò)合物理論?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中能量變化曲線Ea(逆)(正)(正)Ea(逆)EacEac7.6催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響凡能改變反應(yīng)速度而本身的組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)，稱為催化劑。催化劑能改變反應(yīng)速度的作用稱為催化作用。7.6.2、原因和規(guī)律參與了變化過程，改變了原來反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)的活化能。A+B—→ABA+K—→AK