无机化学化学动力学基础省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第7章章化学动力学基础化学动力学基础Chapter 7Primary of Chemical Reaction Kinetics第1页1.1.建立反应速率概念。建立反应速率概念。2.2.了解速率方程了解速率方程(质量作用定律质量作用定律)和阿和阿 仑尼乌斯方程；仑尼乌斯方程；3.3.初步了解反应机理初步了解反应机理(反应历程反应历程)概概 念；念；4.4.了解解释基元反应速率方程碰了解解释基元反应速率方程碰 撞理论和解释阿仑尼乌斯方程过撞理论和解释阿仑尼乌斯方程过 渡态理论；渡态理论；5.5.介绍催化反应。介绍催化反应。本章要求本章要求第2页本章教学内容本章教学内容7-1 化学反应速率化学反应速率7-2 浓度对化学反应速率影响浓度对化学反应速率影响7-3 温度对反应速率影响及阿温度对反应速率影响及阿 仑尼乌斯公式仑尼乌斯公式7-4 反应历程反应历程7-5 碰撞理论和过渡态理论碰撞理论和过渡态理论7-6 催化剂对反应速率影响催化剂对反应速率影响第3页7-1 化学反应速率化学反应速率7-1-1 概述概述7-1-2 平均速率与瞬时速率平均速率与瞬时速率第4页 一个化学反应能否发生主要有两个原一个化学反应能否发生主要有两个原因决定，一是能量原因（因决定，一是能量原因（5，6章），二章），二是速率原因，即化学反应动力学，主要是速率原因，即化学反应动力学，主要研究反应速率和反应机理。研究反应速率和反应机理。用热力学预见能够发生，如在常温下用热力学预见能够发生，如在常温下氢气和氧气反应生成水，但却因为反应氢气和氧气反应生成水，但却因为反应速度太慢而实际上并不发生，这是因为，速度太慢而实际上并不发生，这是因为，化学热力学只讨论反应可能性、趋势与化学热力学只讨论反应可能性、趋势与程度，却不讨论反应速率。程度，却不讨论反应速率。7-1-1 概述概述第5页 下面是反应下面是反应 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在一定时间内反应物产物浓度改变试验在一定时间内反应物产物浓度改变试验数据（数据（300）例：例：第6页 把表中数据画在图上得到了把表中数据画在图上得到了3 3条曲条曲线，显然，反应物随反应进行浓度线，显然，反应物随反应进行浓度在不停减小，生成物浓度却在不停在不停减小，生成物浓度却在不停增加。增加。第7页 反应速率反应速率 (Reaction rate)是指给定是指给定条件下反应物经过化学反应转化为条件下反应物经过化学反应转化为产物产物速率，惯用单位时间内反应物浓度降低速率，惯用单位时间内反应物浓度降低或者产物浓度增加来表示。或者产物浓度增加来表示。浓度惯用浓度惯用mol.dm-3，时间惯用时间惯用s，min，h，d，y。反应速率又分为平均速。反应速率又分为平均速率和瞬时速率率和瞬时速率两种表示方法。两种表示方法。反应速率反应速率定义：定义：第8页平均速率平均速率7-1-2 平均速度与瞬时速度平均速度与瞬时速度 1.1.平均速率平均速率 是指反应进程中某时间间隔是指反应进程中某时间间隔(t)内参加反应物质量改变量。内参加反应物质量改变量。普通式表示为：普通式表示为：第9页 对于在体积一定密闭容器内进行对于在体积一定密闭容器内进行化学反应，惯用单位时间内反应物浓化学反应，惯用单位时间内反应物浓度降低或者产物浓度增加来表示。普度降低或者产物浓度增加来表示。普通式表示为：通式表示为：第10页 取绝对值原因：反应速率不论大小取绝对值原因：反应速率不论大小,总是正值。总是正值。用浓度改变量表示平均反应速率用浓度改变量表示平均反应速率时时,用不一样物质表示式可能不一样。用不一样物质表示式可能不一样。如：如：3H2+N2=2NH3第11页取普通通式取普通通式:第12页2.瞬时速率瞬时速率 时间间隔时间间隔t 趋于无限小时平均速率趋于无限小时平均速率极限。极限。为导数，它几何意义是为导数，它几何意义是c-t曲线曲线上某点斜率。上某点斜率。瞬时速率是浓度随时间改变率。瞬时速率是浓度随时间改变率。第13页例：例：2N2O5(CCl4)2N2O4(CCl4)+O2(g)第14页A点斜率点斜率=比如比如270s时瞬时速率：时瞬时速率：第15页aA +bB yY +zZ 实际工作中怎样选择，往往取决于哪实际工作中怎样选择，往往取决于哪一个物质更易经过试验监测其浓度改变。一个物质更易经过试验监测其浓度改变。对于普通化学反应：对于普通化学反应：第16页7-2 浓度对化学反应速率影响浓度对化学反应速率影响7-2-1 速率方程和速率常数速率方程和速率常数7-2-2 反应级数反应级数7-2-3 速率方程试验测定速率方程试验测定第17页7-2-1 速率方程和速率常数速率方程和速率常数例：例：40，CCl4中中N2O5分解速率分解速率2N2O5(CCl4)2N2O4(CCl4)+O2(g)做做c-t图可求得图可求得r，再做，再做r-c图则可图则可得一直线。得一直线。第18页r-c图图c-t图图即即rN2O5第19页40,CCl4中中N2O5分解反应分解反应r:c(N2O5)第20页 N2O5分解速率与分解速率与N2O5浓度比值是浓度比值是恒定，即反应速率恒定，即反应速率r与与c(N2O5)成正比。成正比。即：即：第21页对于普通化学反应：对于普通化学反应：速率常数速率常数+为反应级数为反应级数速率方程速率方程第22页问题：问题：l什么是速率方程？什么是速率方程？表示反应物浓度与反应速率关表示反应物浓度与反应速率关系方程。系方程。l怎么得到速率方程？怎么得到速率方程？速率方程是由试验确定。速率方程是由试验确定。第23页 k为单位浓度时反应速率为单位浓度时反应速率；k由化学反应本身决定，是化学反应由化学反应本身决定，是化学反应 在一定温度时在一定温度时特征常数特征常数与反应物与反应物 浓度无关浓度无关；相同条件下，相同条件下，k值越大，反应速率越值越大，反应速率越 快；快；k数值随温度改变，数值随温度改变，温度升高，温度升高，k 增大。增大。l问题：问题：什么是速率常数？什么是速率常数？第24页7-2-2 反应级数反应级数l反应级数反应级数速率方程中各浓度指数速率方程中各浓度指数称为对应物质反应级数。称为对应物质反应级数。l总反应级数总反应级数速率方程中各物质浓速率方程中各物质浓度指数代数和。度指数代数和。第25页 ，反应级数。反应级数。若：若：=1，对反应物，对反应物A为一级反应；为一级反应；=2，对，对反应物反应物B为二级反应；为二级反应；则则 +=3，总反应级数为，总反应级数为3。，必须经过试验确定。必须经过试验确定。通常通常 a,b。对于速率方程：对于速率方程：第26页 反应级数可以是整数，也可以是分数，也可认为零（个别甚至可以是负数）。例：CO+Cl2=COCl2 r=kc(CO)c3/2(Cl2)为2.5级 级数为零反应叫零级反应。反应级数不一样，k单位不一样。k单位：零级反应 molL-1 s-1；一级反应 s-1；二级反应 (molL-1)-1 s-1。第27页反应级数意义：反应级数意义：表示了反应速率与反应物物质量表示了反应速率与反应物物质量浓度关系；即反应了反应物浓度改变对浓度关系；即反应了反应物浓度改变对反应速率影响程度。反应速率影响程度。零级反应零级反应 r=k，表示反应速率与反表示反应速率与反应物浓度无关。应物浓度无关。第28页第29页l试验标号初始浓度初始浓度/mol.L-1 C(NO)C(H2)l形成N2初速率r/mol.L-1.s-11234566.0010-3 1.0010-3 6.0010-3 2.0010-3 6.0010-3 3.0010-31.0010-3 6.0010-32.0010-3 6.0010-33.0010-3 6.0010-33.1910-36.3610-39.5610-30.4810-31.9210-34.3010-37-2-3 速率方程试验测定速率方程试验测定初始速率法初始速率法例：例：第30页该反应速率方程式：该反应速率方程式：对对NO而言是二级反应，对而言是二级反应，对H2而言而言是一级反应。是一级反应。问：怎样从试验数据求出反应速问：怎样从试验数据求出反应速率常数？率常数？第31页7-3 温度对化学反应速率影响温度对化学反应速率影响1.温度对化学反应速率影响温度对化学反应速率影响 不论是放热反应还是吸热反应，温不论是放热反应还是吸热反应，温度升高，化学反应速率增大。度升高，化学反应速率增大。普通温度每升高普通温度每升高10 C，反应速率加，反应速率加紧紧24倍。倍。温度对化学反应速率影响是经过改温度对化学反应速率影响是经过改变速率常数变速率常数 k 实现。实现。第32页 1889年年Arrhenius提出了提出了k与与T之间定之间定量关系：量关系：2.Arrhenius(阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯)公式公式A：反应频率因子，对一定化学反反应频率因子，对一定化学反 应是一个常数，应是一个常数，A与与k同一量纲；同一量纲；Ea：反应活化能；反应活化能；R：8.314 Jmol-1K-1；T：热力学温度。热力学温度。第33页 k-T 图图 lnk-1/T 图图k与与T是指数关系，是指数关系，T较小较小改变会造成改变会造成k较大改变。较大改变。斜率斜率可求出可求出Ea第34页 因为在一定温度下，对于一定化学因为在一定温度下，对于一定化学反应而言，反应而言，A、Ea随温度改变不大，当随温度改变不大，当温度由温度由T1变为变为T2时，速率常数由时，速率常数由k1变为变为k2，代入可得到：，代入可得到：或或：3.Arrhenius公式应用公式应用第35页 因为不论是吸热或放热反应因为不论是吸热或放热反应Ea0，所以所以当温度当温度T2T1时，速率常数时，速率常数k2k1。即升高温度，即升高温度，k增大，反应速率加增大，反应速率加紧。紧。第36页 例：例：已知某反应已知某反应Ea=70kJmol-1,300K时时k=0.1 s-1。试计算：试计算：(1)400K时反应速率为原来多少倍？时反应速率为原来多少倍？(2)温度由温度由1000K升到升到1100K时，反应时，反应速率为速率为1000K时多少倍？时多少倍？（1）由由Ea计算反应速率常数计算反应速率常数第37页解：解：(1)(2)同一反应，低温时温度对反应速率影响同一反应，低温时温度对反应速率影响较高温时大。较高温时大。第38页 例：例：反应反应 S2O82-+2I-=2SO42-+I2，已知已知273K时速率常数为时速率常数为8.210-4，293K时速率常数时速率常数4.110-3，计算该反应活化能。，计算该反应活化能。Ea =53.5(kJmol-1)Ea =53.5(kJmol-1)（2）已知已知T1k1，T2k2，求，求Ea解：解：依据依据第39页 T相同时，相同时，Ea越小，越小，k越大，反应速越大，反应速率越快。率越快。普通反应：普通反应：Ea=60kJ mol-1250 kJ mol-1。Ea40kJ mol-1 时时，反应速率很快，多，反应速率很快，多为爆炸反应。为爆炸反应。Ea400kJ mol-1，反应速率极慢。，反应速率极慢。第40页对反应对反应 A+B C+D，可能是一步完成，也可能分两步完成可能是一步完成，也可能分两步完成7-4-1 基元反应与反应分子数基元反应与反应分子数7-4-2 基元反应速率方程基元反应速率方程7-4-3 由反应机理推导试验速率方程由反应机理推导试验速率方程7-4-4 速率方程应用速率方程应用7-4 反应历程反应历程第41页7-4-1 基元反应与反应分子数基元反应与反应分子数 反应机理（反应历程）反应机理（反应历程）化学反化学反应微观过程。应微观过程。1.基元反应基元反应 基元反应（简单反应）：基元反应（简单反应）：反应物分子一步直接转化为产物反应物分子一步直接转化为产物反应反应 称为基元反应。称为基元反应。例：例：基元反应基元反应第42页复杂反应（非基元反应）：复杂反应（非基元反应）：由两个或多个基元反应步骤完成反由两个或多个基元反应步骤完成反应，称为非基元反应或复杂反应。应，称为非基元反应或复杂反应。例例：N2O5分解反应：分解反应：2N2O5=4NO2+O2提出以下反应机理：提出以下反应机理：N2O5 N2O3+O2 慢慢(速率控制步骤速率控制步骤)N2O3 NO+NO2 快快 2NO+O2 2NO2 快快第43页2.反应分子数反应分子数 基元反应方程式中，反应物计量数基元反应方程式中，反应物计量数和称为反应分子数。它意味着参加反和称为反应分子数。它意味着参加反应微粒数目应微粒数目基元反应可分为三类：基元反应可分为三类：单单分分子子反反应应：主主要要包包含含分分解解反反应应和异构化反应。和异构化反应。如：如：H3O2+=H+H2O2第44页 双双分分子子反反应应：绝绝大大多多数数基基元元反反应应属于双分子反应。属于双分子反应。如：如：H+H2O2=H3O2+H3O2+Br-=H2O+HOBr2I=I2三三分分子子反反应应：属属于于三三分分子子反反应应基基元元反反应应为为数数不不多多，因因为为三三个个质质点点同同时时相碰几率很小。相碰几率很小。HOBr+H+Br-=H2O+Br22I+H2=2HI第45页7-4-2 基元反应速率方程基元反应速率方程基元反应质量作用定律：基元反应质量作用定律：恒温下，基元反应反应速率与各反恒温下，基元反应反应速率与各反应物浓度系数次方乘积成正比。也称为应物浓度系数次方乘积成正比。也称为基元反应质量作用定律。基元反应质量作用定律。对基元反应：对基元反应：aA+bB产物产物 r=k c a(A)c b(B)(质量作用定律）质量作用定律）第46页SO2Cl2=SO2+Cl2对于以下基元反应：对于以下基元反应：NO2+CO=NO+CO22NO2=2NO+O2第47页反应反应H2O2+2Br-+2H+=2H2O+Br2由以下基元反应组成，依据质量作用定由以下基元反应组成，依据质量作用定律可得到对应速率方程：律可得到对应速率方程：(1)H+H2O2=H3O2+r1=k1c(H+)c(H2O2)(2)H3O2+=H+H2O2 r2=k2c(H3O2+)(3)H3O2+Br-=H2O+HOBr r3=k3c(H3O2+)c(Br-)(4)HOBr+H+Br-=H2O+Br2 r4=k4c(HOBr)c(H+)c(H+)第48页7-4-3 由反应机理推导试验速率方程由反应机理推导试验速率方程 反应：反应：H2O2+2Br-+2H+=2H2O+Br2 试验测定速率方程为：试验测定速率方程为：r=kc(H2O2)c(H+)c(Br-)第49页 依依据据H2O2+2Br-+2H+=2H2O+Br2机机理理，在在4个个基基元元反反应应中中，最最慢慢一一步步是是（3）：）：H3O2+Br-=H2O+HOBr(慢反应慢反应)r3=k3c(H3O2+)c(Br-)这这一一步步反反应应称称为为控控速速步步骤骤或或决决速速步步骤。整个反应速率主要由这一步决定。骤。整个反应速率主要由这一步决定。第50页 因因为为该该速速率率方方程程中中有有H3O2+，而而初初态态时时并并没没有有H3O2+只只有有H2O2、Br-、H+，所以需要变换一下，消除所以需要变换一下，消除H3O2+。又又因因(1)、(2)为为快快反反应应，且且互互为为反反应应H+H2O2=H3O2+正正逆逆反反应应，在在溶溶液液中立刻就到达了平衡，达平衡时有：中立刻就到达了平衡，达平衡时有：r1=k1c(H+)c(H2O2)=r2=k2c(H3O2+)第51页 c(H3O2+)=(k1/k2)c(H+)c(H2O2)r=r3=k3c(H3O2+)c(Br-)=(k1k3/k2)c(H+)c(H2O2)c(Br-)设：设：k=k1k3/k2 即：即：r=kc(H+)c(H2O2)c(Br-)为一个三级反应。为一个三级反应。与试验测得速率方程一致。与试验测得速率方程一致。第52页例：例：一氧化氮被还原为氮气和水：一氧化氮被还原为氮气和水：依据光谱学研究提出反应机理是：依据光谱学研究提出反应机理是：依据这一反应机理推断其速率方程依据这一反应机理推断其速率方程式，并确定相关物种反应级数。式，并确定相关物种反应级数。(慢慢)k2(快快)k1(快快,平衡平衡)22ONNO2k1k-1第53页解：解：按照速率控制步骤按照速率控制步骤(最慢一步最慢一步)是中间产物，依据第一步快速平衡是中间产物，依据第一步快速平衡 该反应对该反应对NO是二级反应，对是二级反应，对H2是一是一级反应，整个反应为三级反应。级反应，整个反应为三级反应。代入代入则则第54页研究反应机理意义：研究反应机理意义：若清楚反应是怎样进行，则能够有若清楚反应是怎样进行，则能够有效控制反应快慢，以取得期望产物。效控制反应快慢，以取得期望产物。普通过程是：采取分子光谱等研究普通过程是：采取分子光谱等研究伎俩检测反应过程中中间产物，据此推伎俩检测反应过程中中间产物，据此推断反应历程，再以试验取得速率方程验断反应历程，再以试验取得速率方程验证。证。第55页一个合理反应机理应满足：一个合理反应机理应满足：(1)(1)全部基元反应加和应为化学计量反全部基元反应加和应为化学计量反 应方程式。应方程式。(2)由反应机理得出速率方程应与试验由反应机理得出速率方程应与试验 所得一致。所得一致。在化学反应中完全搞清楚反应机理为在化学反应中完全搞清楚反应机理为数还极少，测定反应机理工作是相当复数还极少，测定反应机理工作是相当复杂和精细。杂和精细。第56页例：例：H2+I2=2HI 试验测得速率方程为：试验测得速率方程为：r=kc(I2)c(H2)但试验测定也证实该反应不是基元但试验测定也证实该反应不是基元反应。反应机理为：反应。反应机理为：I2=2I（快）（快）2I+H2=2HI(慢反应慢反应)第57页7-4-4 速率方程应用速率方程应用半衰期：半衰期：当反应物当反应物A转化率为转化率为50%时所需反时所需反应时间称为半衰期，用应时间称为半衰期，用t1/2 表示。表示。半衰期是衡量化学反应快慢一个主半衰期是衡量化学反应快慢一个主要指标，惯用来表示放射性同位素衰要指标，惯用来表示放射性同位素衰变特征。变特征。第58页对于一级反应：对于一级反应：则半衰期为：半衰期为：第59页零级、一级、二级反应速率方程总结：零级、一级、二级反应速率方程总结：R仅适合用于只有一个反应物二级反应。仅适合用于只有一个反应物二级反应。第60页例：例：经过测定某岩石，有经过测定某岩石，有1mgU-238就有就有0.257mgPb-206。试计算此岩石。试计算此岩石年纪。已知年纪。已知U-238半率期为半率期为4.51。解：假设分析时解：假设分析时U-238量为量为1mg，岩，岩石中原来铀总量应为石中原来铀总量应为1mg加上衰变为加上衰变为Pb-206量。量。第61页 美国科学家利比因创造利用测定放射美国科学家利比因创造利用测定放射性性14C确定地质年代方法获确定地质年代方法获1960年年诺贝尔诺贝尔奖。奖。第62页7-5 碰撞理论和过渡状态理论碰撞理论和过渡状态理论7-5-1 碰撞理论碰撞理论7-5-2 过渡状态理论过渡状态理论 第63页 由英国科学家路易斯由英国科学家路易斯19提出。以气提出。以气体分子运动论为基础，主要用于气相双体分子运动论为基础，主要用于气相双分子反应。分子反应。把气体分子看成没有内部结构硬把气体分子看成没有内部结构硬球，反应看作是刚性球体有效碰撞，球，反应看作是刚性球体有效碰撞，反应速率由有效碰撞决定。反应速率由有效碰撞决定。7-5-1 碰撞理论碰撞理论第64页 反应物反应物 产物产物 发生反应两个基本前提：发生反应两个基本前提：发生碰撞分子应有足够高能量；发生碰撞分子应有足够高能量；碰撞几何方位要适当。碰撞几何方位要适当。如用数学形式综合上面两个条件，则如用数学形式综合上面两个条件，则可得到方程：可得到方程：碰撞碰撞第65页第66页NO2与与CO之间碰撞之间碰撞第67页理论关键点：理论关键点：有效碰撞：有效碰撞：能发生反应分子间碰撞称能发生反应分子间碰撞称 为有效碰撞。为有效碰撞。活化分子：活化分子：能发生能发生有效碰撞有效碰撞分子称为分子称为 活化分子。活化分子。活化能：活化能：活化分子活化分子平均能量平均能量与反应物与反应物 分子平均能量差为活化能分子平均能量差为活化能Ea。第68页 活活化化能能物物理理含含义义在在于于：由由反反应应物物到到产物所要逾越产物所要逾越“能量障碍能量障碍”。第69页活活化化能能越越大大，活活化化分分子子数数就就越越小小，反反应应物物分分子子有有效效碰碰撞撞就就越越少少，反反应应速速率率就就越越慢慢。不不一一样样化化学学反反应应有有不不一一样样活活化化能，活化能由试验测定。能，活化能由试验测定。普通化学反应活化能在普通化学反应活化能在60kJmol-1240 kJmol-1。活化能小于活化能小于40kJmol-1反应化学反应速度很大。活化能大于反应化学反应速度很大。活化能大于400kJmol-1反应化学反应速度很慢。活反应化学反应速度很慢。活化能大小是物质结构反应。化能大小是物质结构反应。第70页气体分子能量分布气体分子能量分布EkEcE第71页 Ea越大，活化分子数越少，反应速越大，活化分子数越少，反应速率越小。率越小。Ea越小，活化分子数越多，反越小，活化分子数越多，反应速率越大。应速率越大。温度升高，普通分子取得能量成为温度升高，普通分子取得能量成为活化分子，反应速率加紧。活化分子，反应速率加紧。增大浓度，活化分子数增多，反应增大浓度，活化分子数增多，反应速率加紧。速率加紧。活化能与反应速率关系活化能与反应速率关系:第72页第73页 例：例：对于对于2HI=H2+I2，若每次碰撞都若每次碰撞都反应，反应，T=500，c(HI)=1.010-3 mol dm-3,d(HI)=4.010-10m。则理论碰则理论碰撞次数和实际碰撞次数各为多少？撞次数和实际碰撞次数各为多少？解：解：以碰撞频率公式计算：以碰撞频率公式计算：则则实际反应速率仅为实际反应速率仅为1.210-8 moldm-3 s-1 二者相差二者相差1012倍倍第74页A+B-C ABC A-B+C 活化络合物活化络合物快快慢慢活化能：活化能：活化络合物与反应物势能之活化络合物与反应物势能之 差称为反应活化能。差称为反应活化能。以量子力学对反应过程中能量改变研以量子力学对反应过程中能量改变研究为依据，认为从反应物到生成物之间究为依据，认为从反应物到生成物之间形成了势能较高活化络合物，活化络合形成了势能较高活化络合物，活化络合物所处状态叫过渡态。物所处状态叫过渡态。7-5-2 过渡状态理论过渡状态理论第75页第76页Ea(逆)(正)(正)Ea(逆)EacEac化学反应过程中能量改变曲线化学反应过程中能量改变曲线吸热反应吸热反应放热反应放热反应第77页E()反应物反应物(始态始态)势能势能E()生成物生成物(终态终态)势能势能正反应活化能正反应活化能 Ea=Eac-E()逆反应活化能逆反应活化能 E,a=Eac-E()Ea E,a，rHmE,a，rHm0，为吸热反应。，为吸热反应。第78页 下面反应图上哪一点代表反应中间下面反应图上哪一点代表反应中间产物？哪一点代表活化络合物？该反产物？哪一点代表活化络合物？该反应是否基元反应？应是否基元反应？1234势势 能能反应过程反应过程第79页7-6 催化剂对反应速率影响催化剂对反应速率影响1.催化剂：催化剂：能显著改变反应速率，而本身质量能显著改变反应速率，而本身质量及化学性质在反应前后保持不变物质及化学性质在反应前后保持不变物质称为催化剂。称为催化剂。(catalyst)第80页正催化：正催化：加速反应速率。加速反应速率。负催化：负催化：减慢反应速率（减慢反应速率（阻化剂阻化剂）。）。催化剂改变反应速率原因：催化剂改变反应速率原因：改变了反应路径，降低了反应活化改变了反应路径，降低了反应活化能。能。第81页催化剂催化剂第82页催化剂对反应活化能影响催化剂对反应活化能影响第83页 活化能降低使活化分子数增加活化能降低使活化分子数增加反应速率显著增大。反应速率显著增大。第84页催化作用特点催化作用特点：只能对热力学上可能发生反应起作用。只能对热力学上可能发生反应起作用。经过改变反应路径以缩短到达平衡时间，经过改变反应路径以缩短到达平衡时间，但不能改变平衡时浓度。（不能改变平但不能改变平衡时浓度。（不能改变平衡点）衡点）催化剂有选择性，选择不一样催化剂会催化剂有选择性，选择不一样催化剂会有利于不一样种产物生成。有利于不一样种产物生成。只有在特定条件下催化剂才能表现活性。只有在特定条件下催化剂才能表现活性。第85页2.均相催化和多相催化均相催化和多相催化均相催化：均相催化：催化剂与反应物种在同一相中催化催化剂与反应物种在同一相中催化反应。反应。多（异）相催化：多（异）相催化：催化剂与反应物种不属于同一物相催化剂与反应物种不属于同一物相催化反应。催化反应。第86页均相催化举例均相催化举例：过氧化氢分解反应为：过氧化氢分解反应为：加入催化剂加入催化剂Br2，能够加紧，能够加紧H2O2分分解，分解反应机理是：解，分解反应机理是：第一步第一步第二步第二步总反应：总反应：第87页多相催化举例：多相催化举例：汽车尾气汽车尾气(NO和和CO)催化转化：催化转化：反应在固相催化剂表面活性中心上反应在固相催化剂表面活性中心上进行，催化剂分散在陶瓷载体上，其表进行，催化剂分散在陶瓷载体上，其表面积很大，活性中心足够多，尾气可与面积很大，活性中心足够多，尾气可与催化剂充分接触。催化剂充分接触。第88页乙烯加氢乙烯加氢催化反应催化反应第89页 多相化学反应速率与相界面大小、结多相化学反应速率与相界面大小、结构等原因相关。构等原因相关。人们极难看到煤块或面粉爆炸报导，人们极难看到煤块或面粉爆炸报导，但煤矿和面粉厂粉尘爆炸却不乏其例。但煤矿和面粉厂粉尘爆炸却不乏其例。铁与盐酸反应铁与盐酸反应铁粉铁粉铁钉铁钉 生活中我们经常把菜生活中我们经常把菜切碎再炒也是这个道理。切碎再炒也是这个道理。第90页催化类型：催化类型：化学催化：均相催化、非均相催化；化学催化：均相催化、非均相催化；生物催化：生命体中各种酶催化生物催化：生命体中各种酶催化(特点特点 是：高效是：高效、高选择性、高选择性、条件条件 温和温和)；物理催化：光催化、电催化。物理催化：光催化、电催化。第91页链反应：链反应：经过热、光、辐射或引发剂等引经过热、光、辐射或引发剂等引发，反应就会以连锁式机理进行反应。发，反应就会以连锁式机理进行反应。链反应普通有三个基本步骤：链反应普通有三个基本步骤：链引发、链传递、链终止。链引发、链传递、链终止。第92页 例：例：氟利昂（氟利昂（CFC）破坏臭氧层反应）破坏臭氧层反应就是在紫外线照射下引发链反应：就是在紫外线照射下引发链反应：链引发：链引发：CCl2F2 CClF2+Cl链增加：链增加：Cl+O3 ClO+O2 ClO+O O2+Cl （O3 O2+O)链终止：链终止：Cl+CH4 HCl+CH3 Cl+HO2 HCl+O2UVUV第93页绿色化学：绿色化学：绿色化学绿色化学也称为环境友好化学。也称为环境友好化学。指：采取无毒、无害原料；反应在无指：采取无毒、无害原料；反应在无毒、无公害条件下进行；反应含有高选毒、无公害条件下进行；反应含有高选择性、副产品极少、甚至实现零排放择性、副产品极少、甚至实现零排放（废料最小化）；最终生产出产品是对（废料最小化）；最终生产出产品是对环境友好产品。环境友好产品。第94页 例：例：CH2=CH2+O2=CH3CHO 对于大气污染治理（如汽车尾气）、对于大气污染治理（如汽车尾气）、“白色污染白色污染”治理等都是需要研究课题治理等都是需要研究课题。PdCl2-CuCl2第95页本章小结：本章小结：l速率定义和表示速率定义和表示l平均速率和瞬时速率平均速率和瞬时速率 l影响反应速率原因影响反应速率原因l反应机理：基元反应、非基元反应反应机理：基元反应、非基元反应 基元反应速率方程基元反应速率方程l反应速率理论反应速率理论浓度浓度温度温度催化剂催化剂速率方程、速率常数、反应级数速率方程、速率常数、反应级数阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯公式公式第96页P289-293 习习 题题 l7-5，7-10，7-17，7-19；l7-3，7-6，7-7，7-11，7-22第97页第第8章章 水溶液水溶液 自学思索题自学思索题l1.物质量物质量浓度、质量摩尔浓度、质量浓度、质量摩尔浓度、质量分数浓度、摩尔分数浓度是怎么定义分数浓度、摩尔分数浓度是怎么定义？l2.什么是溶解度？习惯上溶解度怎么什么是溶解度？习惯上溶解度怎么表示？表示？第98页第第8章章 水溶液水溶液 自学思索题自学思索题l3.非电解质稀溶液有哪些通性？这些非电解质稀溶液有哪些通性？这些性质在实际生活中有哪些应用？强电性质在实际生活中有哪些应用？强电解质溶液有那些通性吗？解质溶液有那些通性吗？l4.什么是活度？活度受哪些原因影响什么是活度？活度受哪些原因影响？什么是离子强度？离子强度与哪些？什么是离子强度？离子强度与哪些原因相关？原因相关？第99页