二军大基础化学课件.docVIP

第章 首 页 基本要求重点难点讲授学时 内容提要基本要求 [TOP] 1.1 掌握下列基本概念：化学反应速率、元反应、有效碰撞、活化分子，活化能，反应分子数、反应级数、催化剂。 1.2 掌握一级反应速率方程式的特征及有关计算。 1.3 熟悉速率方程式和质量作用定律的含义。 1.4 熟悉温度对反应速率的影响，Arrhenius方程的意义及有关计算。 1.5 了解二级、零级反应速率方程的特征。 1.6 了解催化作用理论及酶的催化特征 2 重点难点 [TOP] 2.1 重点 2.1.1 化学反应速率及其表示方法。 2.1.2 一级反应速率方程式的特征及有关计算。 2.1.3 速率方程式和质量作用定律；温度对反应速率的影响。 2.1.4 Arrhenius方程的意义及有关计算。 2.2 难点 2.2.1 活化能与活化分子对反应速率的影响 2.2.2 一级反应的有关计算。 2.2.3 根据给出的实验条件写出化学反应速率方程式及进行有关的计算。 3 讲授学时 [TOP] 建议4学时内容提要 [TOP] 第一节第二节第三节第四节第节第节第一节 化学反应速率是衡量化学反应过程进行的快慢，反应速率v可定义为：单位体积内反应进度随时间的变化率，即 (7.1) 式中V为体系的体积，对于定容的反应 (7.2) 式(7.2)中的( B为物质B的化学计量数。 化学反应速率的值与B的选择无关，而与化学反应的计量方程式有关。 化学反应速率有平均速率和瞬时速率两种，通常所表示的反应速率均指瞬时速率。实际工作中还常将反应速率表示为反应物A的消耗速率即 4.2 第二节[TOP] 反应机理是研究化学反应进行的实际步骤和微观途径。由反应物一步就直接转变为产物的反应称为简单反应，又称元反应。很多化学反应不是按化学计量方程式一步直接完成，而是经历了一系列单一的步骤，这类反应称为复合反应。复合反应中速率最慢的一步反应决定了整个反应的速率，成为速率控制步骤。 元反应中反应物微粒数之和称为反应分子数，它是需要同时碰撞才能发生化学反应的微粒数。据此，元反应的反应分子数可以分为单分子反应、双分子反应和三分子反应。 元反应中浓度对反应速率的影响可用质量作用定律表示，即一定温度下，元反应的反应速率与各反应物浓度幂(以化学反应计量方程式中相应的系数为指数)的乘积成正比。如元反应 aA + bB == 产物 则反应速率 v ( c v = k c (7.3) 式(7.3)为该反应的速率方程式，k称为速率常数，又称为反应的比速率。对一指定反应而言，k是一个与反应物浓度无关的常数。 应用质量作用定律时应注意： 1．量作用定律仅适用于元反应。若不知某反应是否为元反应，则应由实验确定其速率方程式，即使其速率方程式恰与用质量作用定律书写的一致，也不能确定该反应一定为元反应。 2．纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式。 稀水溶液中进行的反应，若水参与反应(如蔗糖的水解)，水的浓度视作常数，也不写入速率方程式。 4.3 第三节 [TOP] 反应级数是指反应速率方程式中各反应物浓度方次之和。如反应 aA + bB == 产物 其速率方程式为 反应级数n应为((+()。具有简单级数的反应是指反应级数为0,1,2,3等。 (一) 一级反应 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。 积分可得 或 (7.4) 由上式可知一级反应有如下特征 1．以lncA对t作图得一直线，斜率为-k。 2．k的量纲为t-1。 3．反应物反应掉一半所需的时间为半衰期，用t1/2表示。 t1/2 = ln2/k = 0.693/k (二) 二级反应和零级反应 二级反应是反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应，零级反应是反应速率与反应物浓度无关的反应。运用一级反应的处理方式，可得它们的积分式及特征。现列表于7-1 表7-1简单级数反应的特征 反应级数 一级反应 二级反应 零级反应 基本方程式 lncA0-lncA=k t cA0-cA =k t 直线关系 lncA对t 1/cA对t cA对t 斜率 -k k -k 半衰期(t1/2) 0.693/k 1/kcA0 cA0/2k k的量纲 t-1 c-1(t-1 c(t-1 4.4 第四节[TOP] （一）碰撞理论和活化能 反应物若发生反应，相互之间必须碰撞。但通常只有很少数的碰撞才能发生反应