2016无机化学（高教版）授课教案：第7章 化学动力学基础.docVIP

无机化学（高教版）授课教案 第 7 章 化学动力学基础[ 教学要求 ] 1 ．掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。 2 ．掌握反应机理概念，掌握有效碰撞理论，了解过渡状态理论，掌握活化能、活化分子的概念及其意义。 3 ．掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子，熟悉阿仑尼乌斯方程及其应用。 4 ．了解活化过度状态理论的要点；了解催化作用的特点，了解酶催化。 [ 教学重点 ] 1 ．反应机理的概念，有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念及其意义。 2 ．浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子，阿仑尼乌斯方程及其应用。 [ 教学难点 ] 1 ．有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念。 2 ．质量作用定律，阿仑尼乌斯方程。 [ 教学时数 ] 6 学时 [ 主要内容 ] 1 ． 化学反应速率的基本概念及表示方法：平均速率和瞬时速率，同一反应用不同物系表示速率时这些速率间的关系。 2 ．反应机理（反应历程）概念：基元反应和非基元反应、反应分子数（单分子反应、双分子反应、三分子反应）。 3 ．反应速率理论简介：有效碰撞理论的基本要点，有效碰撞的条件，有效碰撞、活化能、活化分子的概念，碰撞频率因子与化学反应临界能或阀能的关系公式，活化能、方位因子、碰撞频率因子与反应速率的关系，活化过渡状态理论的基本要点，活化络合物；实验活化能。 4 ．浓度对化学反应速率的影响：质量作用定律、反应级数、化学反应速率方程式；温度对化学反应速率的影响：化学反应的温度系数（因子），阿仑尼乌斯方程式及其应用。 5 ．催化剂基本概念及其基本特征，催化作用，催化剂对化学反应速率的影响机制，催化剂寿命、催化剂中毒、催化剂毒物、助催化剂、催化剂载体；酶催化及酶催化的特点。 [ 教学内容 ] ? 7-1 化学反应速率 ? 一、化学反应速率的定义： 例如： H2O2(aq) → H2O (l) + 1/2 O2(g) 数值见表 化学反应速率： 反应进度 ξ 随时间的变化率。 aA+bB===gG+dD J = dξ / dt ξ ： 反应进度； t ： 时间 ? 反应进度 dξ 与物质 B 的物质的量的改变 dn B 有关系??物质 B 在反应式中的计量系数。 对于反应物，取负值，表示减少； 对于生成物，取正值，表示增加。 化学反应速率 ：?反应速率： 某一时刻的反应速率、瞬时速率：?平均速率? ? 用反应中的任何物质表示反应速率，数值上都是一样的；  瞬时速率的测定可以由作图法得到。 影响反应速率的因素： ? 内因 ： 反应的活化能大小 外因 ： 浓度、温度、催化剂 7-2 浓度对化学反应速率的影响 ?? 基元反应： 对于简单反应，反应物分子在有效碰撞中 经过一次化学变化 就能转化为产物的反应。 ?? 基元反应的化学反应速率方程式： 可由质量作用定律描述 ,?k 称为反应的速率常数 : ?? k 可理解为当反应物浓度都为 单位浓度时的反应速率；  ?? k 由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的 特征常数； ??  相同条件下， k 值越大，反应速率越快；  k 的数值与反应物的浓度无关。 3 ．非基元反应： 反应物分子需经 几步 反应才能转化为生成物的反应。 4 ．非基元反应的速率方程式 不能只根据反应式写出其反应速率方程，必须根据实验测定的结果及验证，推出反应的反应机理 复杂的非基元反应 → 分成若干个基元反应 → 反应最慢的一步作为控制步骤 。 最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应速率 5 ．反应级数 基元反应 aA+bB = gG?反应对于物质 A 是 a 级反应，对物质 B 是 b 级反应。 a + b 表示该反应级数。 6 ．反应级数的意义 ：  表示了反应速率与物质的量浓度的关系； ?? 零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 7 ．速率常数的单位 零级反应 : ； k 的量纲为 mol·dm -3 ·s -1 一级反应 : ； k 的量纲为 s -1 二级反应 : ； k 的量纲为 mol -1 ·dm 3 ·s -1 三级反应 : ； k 的量纲为 mol -2 ·dm 6 ·s -1 8 ．气体反应 可用气体分压表示 7-3 温度对化学反应速率的影响 1 ． Arrhenius( 阿仑尼乌斯 ) 公式 A ： 反应的频率因子，对确定的化学反应是一常数， A 与 k 同一量纲； E a ： 反应活化能； R ： 8