第01节(化学反应的速率).ppt

FujianNormalUniversity,Chapter11,大学化学（下册）,FujianNormalUniversity,Chapter11,互相了解,自我介绍马荣化学与材料学院材料系rongma88030400了解同学,FujianNormalUniversity,Chapter11,教学要求（学习方法）,端正学习态度。高考不是人生奋斗的终点。大学生活自控力最重要（监督少、诱惑多）。本课学习（乃至整个大学学习）主要是打基础，而能够将大量所学知识直接用到工作上的课程和专业是很少的。遵守课堂纪律，不旷课、迟到、早退，上课时不要做与课程无关的事。请假需辅导员（班主任）批准的假条。,FujianNormalUniversity,Chapter11,教学比较快，内容多、知识点多而分散、跨度大（大跳）、学时少、例证少、练习少，很难在课堂上掌握全部知识，只能讲骨干部分。教师与同学接触机会也少，注重自学。整体而言，掌握获取知识的方法比获取知识更重要，但必要的知识积累是基础。在知识积累的过程中，才能切实提炼科学的学习方法，培养良好的学习习惯。否则脑子里一片空白，还要什么方法不方法。,FujianNormalUniversity,Chapter11,本课很有难度，要重视课件和教材，常常要斟酌字句，切实预习、复习，尤其注意难点。认真听讲，活跃思维，重在理解，保持形象思维和联想，有选择地笔记（重点、难点、补充）。要坚持上教室晚自习！否则很危险！高学分！,FujianNormalUniversity,Chapter11,作业不多，要珍惜！自己用心完成作业，体会作业的意义，不要敷衍老师，禁止抄袭（反面典型）。不要上课前和上课时才赶作业，更不要上甲课做乙课的作业。统一购买两本最薄作业本（示例），要抄题，星期三课前交作业。适当自主习题，注重解题思路。,FujianNormalUniversity,Chapter11,有难以解决的问题时一定要问老师或同学，不要糊涂带过，不要欠账，期末也解决不了。以上要求，希望同学们在学习进程中能时常对照检查。欢迎对教学提出批评和建议，欢迎聊天（老师是引路人、是拐棍、是夹板，不是视分如命的守财奴，但也不是圣诞老人）。,FujianNormalUniversity,Chapter11,教学内容,11章反应速率问题，动力学，与上册热力学是一个对象两个方面，计算。12章14章物质结构，从原子、分子，到晶体，难。15章20章元素化学，对周期表中的元素分区进行了讨论，主要是元素及其化合物的存在、制备、性质、用途等，繁（对比总结规律、特点）。21章核化学，介绍原子核发生变化的反应，略。,FujianNormalUniversity,Chapter11,学时安排和考试,总学时：64学时半期考（内容为第1114章）期末考试大致成绩组成：平时20%，期中15%，期末65%。,FujianNormalUniversity,Chapter11,大学化学（下册）的内容丰富而奇妙，请大家静下心，跟上老师，一起在这片广阔天空中探索，一起体会学习的简单快乐吧！,FujianNormalUniversity,Chapter11,第11章化学反应的速率,反应的可能性和程度，属于热力学问题。反应速率和反应途径（机理）属于动力学问题。,FujianNormalUniversity,Chapter11,化学反应有快有慢快:如爆炸反应，中和反应，离子反应。慢:如金属腐蚀，橡胶、塑料老化，有机反应。过快和过慢的反应速率（常温常压下由N2和H2合成NH3）往往不利于实际应用。,FujianNormalUniversity,Chapter11,11.1化学反应速率的表示法11.1.1化学反应速率的定义1.传统的定义,通常以单位时间内某一反应物物质的量浓度（mol.L-1）的减少量或生成物浓度的增加量来表示。,FujianNormalUniversity,Chapter11,反应2N2O54NO2+O2开始浓度/(molL-1)2.1000100秒浓度/(molL-1)1.950.300.075,不同物质表示的反应速率的数值是不同的,FujianNormalUniversity,Chapter11,（一般）随着反应的进行，随着反应物浓度减小，反应速率逐渐减小。,FujianNormalUniversity,Chapter11,一般而言，对于反应-aA-bB=cC+dD这里a，b，c，d是上册书中学到的化学计量数，反应物为负，生成物为正。,2.通用表示法,FujianNormalUniversity,Chapter11,反应速率的大小与选择的物质无关。但反应速率与计量系数有关，所以在表示反应速率时，必须写明相应的化学计量方程式。一般情况下应采用这种反应速率表示方法。常用单位是molL-1s-1。这里针对反应中体积不变的情况。,FujianNormalUniversity,Chapter11,11.1.2化学反应的平均速率与瞬时速率,自学书P459461例题，体会平均速率和瞬时速率的差别，同时寻找错误。平均速率反映一段时间间隔t内物质浓度的变化。瞬时速率反映时间间隔t趋于0时的速率。可作浓度时间曲线，由斜率求得瞬时速率。错误所在：P460的描述中要除以化学计量数。,FujianNormalUniversity,Chapter11,11.2反应历程和基元反应11.2.1反应历程和基元反应,通常的反应式没有体现反应的具体步骤（历程）。例如在光照条件下：H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)实际反应由下面4个步骤组成：,FujianNormalUniversity,Chapter11,Cl2(g)+M2Cl(g)+M其中M是惰性物质，如容器壁，起传递能量的作用，不发生反应。Cl(g)+H2(g)HCl(g)+H(g)H(g)+Cl2(g)HCl(g)+Cl(g)Cl(g)+Cl(g)+MCl2(g)+M以上每一步的反应是直接发生的，不可再分割。,FujianNormalUniversity,Chapter11,基元反应(elementaryreaction),定义：由反应物粒子直接碰撞，发生相互作用而一步生成的反应（又称作元反应）SO2Cl2（二氯二氧化硫）SO2+Cl2NO2+CONO+CO22NO22NO+O2第一个反应中只有一个分子参加，这种基元反应称为单分子反应；后两个反应分别有两个分子参加，称为双分子反应。,FujianNormalUniversity,Chapter11,非基元反应,是由两个或多个基元反应步骤组成的反应，也称总反应、复杂反应。如果组成非基元反应中的某基元反应特别慢，则称该基元反应为限速（速控）步骤，总反应的速度基本等于该基元反应的速度。,FujianNormalUniversity,Chapter11,反应历程,一个复杂反应总是经过若干个基元反应才能完成，这些基元反应代表了反应所经过的历程。对反应历程的了解有助于控制反应速率，但这是件复杂的工作，因为它涉及很多问题。,FujianNormalUniversity,Chapter11,（基元反应的）质量作用定律19世纪中期提出：基元反应的速率与反应物的浓度（以反应式中该物质的系数为指数）的乘积成正比。质量作用定律只适用于基元反应。有此特征却不一定是基元反应。,11.2.2基元反应的速率方程,FujianNormalUniversity,Chapter11,速率方程(rateequation)和速率常数(rateconstant)对于基元反应：H2(g)+2I(g)2HI(g)其速率方程为：,其中v是指瞬时速率，k为速率常数。同一反应，k与反应物浓度、分压无关，与反应的性质、温度，催化剂等有关。k越大，该条件下的反应速率越大。,FujianNormalUniversity,Chapter11,反应级数,对于反应（而不一定是P463所说基元反应）aA+bBcC+dD如果速率方程为=k（cA）（cB）,则、分别称为反应对物质A、B的级数+称为反应的总级数,注意：不一定有=a、=b，、靠实验确定,11.3具有简单级数的反应,FujianNormalUniversity,Chapter11,有些反应不具有简单级数，如H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)试验测定该反应的速率方程是,很难说它是几级反应。,FujianNormalUniversity,Chapter11,11.3.1一级反应,如果是+1，我们就说这个反应是一级反应（其余类推）。如N2O5N2O4+1/2O2vkB同时：v-dB/dt，因此kB-dB/dt,FujianNormalUniversity,Chapter11,其中B0是t0时（表示研究的起始时间）的初始浓度。根据上式，可以通过不同时间的实测浓度计算k值；反过来，如果lgB-t呈线性关系，也意味着这个反应是一级反应。,解这个微分方程（自学P464过程），可得,FujianNo