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1、寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多第九章 化学动力学基本原理9.1 引言 1.化学动力学的任务和目的化学动力学就是研究化学反应速率的科学。基本任务是研究各种因素对反应速率的影响，揭示化学反应如何进行的机理，研究物质的结构和反应性能的关系。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多2.化学动力学发展简史化学动力学发展简史3.反应机理的概念反应机理的概念 化学动力学的发展主要经历了三个重要的阶段：宏观反应动力学、基元反应动力学和微观反应动力学。
2、寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 组成宏观总反应的基元反应的总和及其序列，称为反应机理。简单反应：仅由一种基元反应组成的总反应。复合反应：由两种或两种以上基元反应所组成的总反应。基元反应中，直接作用所必需的反应物微观粒子数，称为反应分子数。依据反应分子数目的不同，基元反应可区分为：单分子反应；双分子反应和三分子反应。由反应物分子(或离子、原子、自由基等)直接作用而生成新产物的反应，称为基元反应。计量方程式仅表示反应的宏观总效果，称为总反应。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意
3、义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多1.反应速率的表示法反应速率的表示法 反应速率：化学反应进行的快慢程度。9.2 反应速率和速率方程反应速率和速率方程寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多应用于任何化学反应：寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多图9.1 浓度随反时应间的变化 反应速率的实验测定实际上就是测定不同时刻反应物或产物的浓度，可分为化学法和物理法两类。2.反应速率的实验测定反应速率的实验测定寒假来临，不少的高中毕业生和大
4、学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多3.反应速率的经验表达式反应速率的经验表达式 一般地说，只知道化学反应的计量方程式是不能预言其速率公式的，而只能通过实验才能确定。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多4.反应级数 速率方程中各反应物浓度项上的指数分别称为参加反应的各组分的级数；各指数之和称为总反应的级数，即：反应级数可以是整数、分数、零或负数。5.质量作用定律 对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的计量数质量作用定律。
5、寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多6.速率常数 式中的k称为反应的速率常数。对于指定的反应，k的值与浓度无关而与反应的温度及所用的催化剂有关。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 简单级数反应：反应速率只与反应物浓度有关，而且反应级数(、或n)都只是零或正整数的反应。1.一级反应一级反应 图 9.2 一级反应的lnc对t的图反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。9.3 简单级数反应的动力学规律简单级数反应的动力学规律寒
6、假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多反应的半衰期：反应物浓度由c0消耗到c=1/2c0所需的反应时间。例2 教材335页例1寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多2.二级反应二级反应 二级反应二级反应:反应速率与反应物浓度的二次方（或两种反应速率与反应物浓度的二次方（或两种反应物浓度的乘积）成正比的反应。反应物浓度的乘积）成正比的反应。对于反应：对于反应：A +B 产物产物 a b cA=a-x cB=b-x寒假来临，不少的高中毕业生和大学
7、在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多例3 教材337页例23.三级反应和零级反应 即二级反应的半衰期与反应物的起始浓度成反比。三级反应的例子有FeSO4在水溶液中的氧化、Fe3+和I-的作用等，但在气相中却比较少见。零级反应的速率与反应物起始浓度无关，而半衰期与反应物起始浓度成正比。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校
8、生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多9.4 反应级数的测定反应级数的测定 常用方法：（1）积分法 （2）微分法 （3）孤立法(过量浓度法)1.积分法：利用速率公式的积分形式来确定反应级数的方法。(1)尝试法(2)作图法寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多例4 教材342页例4(3)半衰期法半衰期法 根据 n 级反应的半衰期通式：取两个不同起始浓度a，a作实验，分别测定半衰期为t1/2和t1/2，因是同一反应，常数k相同，所以：寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去
9、打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多2.微分法微分法微分法：利用速率公式的微分形式来确定反应级数的方法。如果各反应物浓度相同或只有一种反应物时:寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多图9.3 微分法测定反应级数nt寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多图9.4 起始速率微分法测定反应级数nc寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多3
10、.孤立法和过量浓度法孤立法和过量浓度法 例5 教材347页例6寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 式中Ea称为实验活化能，一般将它看作与温度无关的常数，其单位为Jmol-1或kJmo1-1。A为常数，通常称为指前因子或频率因子。9.5 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响1.阿累尼乌斯经验公式阿累尼乌斯经验公式由上式可看出，速率常数k与温度T成指数关系。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多图9.5 反应速率与温度关系的各种类型寒假
11、来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 在直接作用中能发生反应的、能量高的分子称为“活化分子”。活化分子的能量比普通分子的能量的超出值称为反应的活化能。2.活化能的概念及其实验测定活化能的概念及其实验测定(1)活化分子和活化能的概念阿仑尼乌斯的解释寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多(2)活化能的实验测定(a)作图法(b)计算法
12、例6 教材353页例7寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多3.阿累尼乌斯公式的一些应用(1).对一些实验现象的解释(2).由已知的某温度下的速率常数求算另一温度下的速率常数(3).确定较适宜的反应温度寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多9.6 双分子反应的简单碰撞理论双分子反应的简单碰撞理论(1)两个反应物分子要发生反应的先决条件上必须发生碰撞；(2)只有当两个反应物分子的能量超过一定数值时,碰撞后才能发 生反应。寒假来临，不少的高中毕
13、业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多9.7 基元反应的过渡态理论大意基元反应的过渡态理论大意 当两个具有足够能量的反应物分子相互接近时，分子的价键要经过重排，能量要经过重新分配，方能变成产物分子。在此过程中要经过一过渡态，处于过渡态的反应系统称为活化配合物。反应物分子通过过渡态的速率就是反应速率。原子间的相互作用表现为原子间存在势能VABC的角度寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 从前面的分析可以得出，任何反应进行时都可以分为两步：1.反应物一起形成活化络合物；2.活化络合物分解为产物。过渡态理论中的活化能：