02-化学反应速率（课件）- 《无机化学》同步教学（华中科大版）

第三章 化学反应速率 1 2.熟悉 反应的碰撞理论和过渡态理论；熟悉温度对反应速率的影响；熟悉arrhenius 方程的意义及有关运算。 3.了解 二级、零级反应速率方程的特征；催化作用理论和酶的催化特点。 化学反应速率；元反应、速率常数、反应级数、有效碰撞、活化能基本概念；掌握一级反应速率方程式的特征及运算。 1.掌握 章节目标 定义：单位体积内反应进度随时间的变化率。 一、化学反应速率定义 第一节 化学反应速率及其表示方法 单位：mol/L/时间 1、平均速率：表示在一段时间间隔内某 物质浓度变化的平均值。 二、化学反应速率的表示方法 第一节 化学反应速率及其表示方法 三、瞬时速率： 第一节 化学反应速率及其表示方法 化学反应在每一时刻的真实速率，是时间间隔趋近于零时平均速率的极限值。 一、碰撞理论与活化能 有效碰撞与弹性碰撞 的定义: 有效碰撞(effective collision)：能发生反应的碰撞。 弹性碰撞(elastic collision)：不发生反应的碰撞。 第二节 化学反应速率理论简介 一、碰撞理论与活化能 第二节 化学反应速率理论简介 (a)弹性碰撞 (b)有效碰撞 一、碰撞理论与活化能 有效碰撞理论要点： 只有有效碰撞才能使反应物转化为产物。 发生有效碰撞两个条件： （1）需有足够的能量； （2）碰撞时要有合适的方向; 例 第二节 化学反应速率理论简介 一、碰撞理论与活化能 反应物分子中具有较大动能并能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。 f 表示一定温度下，有效碰撞在总碰撞中所占的分数即活化分子分数。 f =有效碰撞频率/总碰撞频率 在碰撞理论中，f 又称为能量因子，f 值越大，活化分子分数越大，反应越快。 第二节 化学反应速率理论简介 二、 过渡态理论（活化络合物理论） 1. 要点： 具有足够能量的反应物分子相互碰撞，形成一个高能量过渡状态——活化络合物，此络合物极不稳定，既可恢复成反应物，又可转化为产物。 第二节 化学反应速率理论简介 二、 过渡态理论（活化络合物理论） 2. 活化能与反应热 Ea：活化络和物具有的能量与反应物分子 平均能量之差。 无论吸热还是放热，反应物分子必须越过能垒(即一般分子变成活化分子，或者形成活化络合物的能量)反应才能进行。 第二节 化学反应速率理论简介 二、 过渡态理论（活化络合物理论） Ea特点： Ea为正值。 不同的反应， Ea不同；同一反应的不同途径Ea不同。 Ea与反应物本性及途径有关，与c、T 无关。 其它条件一定时， Ea ↓ , v ↑ （Ea是反应进行的能量障碍—能垒） 第二节 化学反应速率理论简介 二、 过渡态理论（活化络合物理论） （一）元反应与复合反应 元反应 ：凡是反应物分子经直接碰撞一步就能转化为产物的化学反应。 第三节 影响化学反应速率的因素 CO(g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) 2. 复合反应：大多数化学反应是经历了一系列的步骤才完成的，这类反应称为复合反应。 例： H2(g) + I2(g) = 2HI (g) 由两步组成 I2(g) = 2I (g) H2(g) + 2I(g) = 2HI (g) 3. 元反应的反应分子数(molecularity of reaction)：表示需要几个反应物分子微粒同时碰撞才能发生的化学反应。 单分子反应 I2 (g) = 2I (g) 双分子反应 CO(g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) 三分子反应 H2 (g) + 2I (g) = 2HI (g) 由于四分子同时相遇的机会极小，更高分子数的反应没有出现。 第三节 影响化学反应速率的因素 4. 反应机理：化学反应进行的实际步骤，即实现化学反应的各步骤的微观过程。 例：总反应 H2(g) + I2(g) = 2HI (g) I2(g) = 2I (g) 快反应 H2(g) + 2I(g) = 2HI (g) 慢反应 慢反应限制了整个复合反应的速率，故称速率控制步骤。 第三节 影响化学反应速率的因素 5. 元反应的反应分子数(molecularity of reaction)：表示需要几个反应物分子微粒同时碰撞才能发生的化学反应。 单分子反应 I2 (g) = 2I (g) 双分子反应 CO(