4 化学反应速率与化学动力学的初步概念（课件）- 《无机化学与化学分析（第3版）》同步教学（高教版）

化学反应速率与化学动力学的初步概念 第4章 上页 下页 目录 返回 酸雨彻底毁了德国1702年的这座雕像 分别在1908年（左）和1968年（右）的外观 文物是不可再生的资源 随着空气中二氧化碳浓度的增加，使得酸雨的“浓度”也在增加。结果，文物被腐蚀的速度也在加快。 上页 下页 目录 返回 初步了解化学反应速率、速率方程、碰撞理论、过渡状态理论和活化能等概念； 2. 理解并会用浓度、温度、催化剂诸因素解释它们对化学反 应速率的影响； 3. 初步掌握阿仑尼乌斯公式的应用，会用其求算活化能及某 温度下的反应速率； 4. 理解反应分子数和反应级数的概念，会进行基元反应有关 的简单计算； 5. 初步掌握零级、一级和二级反应的特征。 本章教学要求 上页 下页 目录 返回 4.1 化学反应的平均速率和 瞬 时速率 Average rate and instantaneous rate of chemical reaction 4.3 影响化学反应速率的因素 Influential factors on chemical reaction rate 4.2 反应速率理论简介 Brief introductory to reaction rate theory 4.4 化学反应机理及其研究方法 Chemical reaction mechanism and the study methods 上页 下页 目录 返回 化学动力学(化学的动力学)研究的是反应进行的速率, 并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研究反应的快慢和反应进行的途径。 什么是化学动力学？ Chemical Kinetics H2与O2具有生成H2O的强烈趋势, 但室温下反应速率如此之慢, 以致气体混合物放置1万年仍看不出生成H2O的迹象。为了利用反应释放的巨大能量, 就需要提供适当的动力学条件。提供的动力学条件既可以引发H2与O2之间快速的燃烧反应以推动火箭升空; 也可能引发更快速的爆炸反应从而导致灾难。燃烧与爆炸之间通常只存在一条非常容易跨越的界线, 对反应机理的透彻了解，有助于选择实现其中的一个而避免另一个。 上页 下页 目录 返回 4.1.1 化学反应的平均速率 The average rate of chemical reaction 4.1.2 反应的瞬时速率 Instantaneous rate of chemical reaction 4.1 化学反应的平均速率和瞬时速率 Average rate and instantaneous rate of chemical reaction 上页 下页 目录 返回 教学提纲 一、化学反应速率 定 义：强调是动力学的 表示方法：注意单位 研究反应的快慢 研究反应进行的途径 平均速率 瞬时速率 上页 下页 目录 返回 定 义 反应速率 (反应比率) 是指给定条件下反应物通过化学反 应转化为产物的速率，常用单位时间内反应物浓度的减少或 者产物浓度的增加来表示。 浓度常用moldm–3，时间常用s，min，h，d，y。反应速 率又分为平均速率（平均比率）和瞬时速率（瞬间比率）两 种表示方法。 4.1.1 化学反应的平均速率 以H2O2在水溶液中的分解反应为例讨论这两个概念。 上页 下页 目录 返回 (－△c(H2O2)/△t)/mol·dm–3·s–1 △c(H2O2)/mol·dm–3 △t/s c(H2O2)/mol·dm–3 t/s 15.0×10-4 10.5×10-4 8.0×10-4 6.3×10-4 4.8×10-4 4.8×10-4 2.8×10-4 －0.60 －0.42 －0.32 －0.25 －0.19 －0.15 －0.11 2.32 1.72 1.30 0.98 0.73 0.54 0.39 0.28 400 400 400 400 400 400 400 0 400 800 1 200 1 600 2 000 2 400 2 800 反应的平均速率= －△c(H2O2) △t 随着时间的推移，双氧水的浓度在减小！ 上页 下页 目录 返回 ▲ 实际工作中如何选择，往往取决于哪一种物质更易 通过实验监测其浓度变化。 ▲ 速率方程相同，但各自的k不同。