[农学]第六章化学动力学2.ppt

物理化学电子教案—第六章 第六章 化学动力学基础 6.1 化学动力学的任务和目的 6.1 化学动力学的任务和目的 6.1 化学动力学的任务和目的 (2)化学反应的速率和机理问题。要弄清楚化学反应体系从始态到终态所经历过程的细节，发生这个过程所需要的时间，以及影响这种过程的因素等等。这类问题是靠化学动力学来解决的。 化学动力学（Chemical kinetics）是研究化学反应速率及反应机理的科学，它和化学热力学既有联系又有区别。一个化学反应,必须通过热力学的计算,判定在给定条件、可以发生反应的前提下再来进行化学动力学的研究，否则将是徒劳的。化学动力学主要是研究化学反应的速率，研究各种外在因素对反应速率的影响；研究物质的结构、性质与反应性能的关系，探讨能够解释这种反应速率规律的可能机理，为最优化控制反应提供理论依据 。 6.1 化学动力学的任务和目的 6.1 化学动力学的任务及其研究内容  化学动力学的主要任务时研究反应速率及其所遵循的规律和各种因素对反应速率的影响，从而给人们提供化学反应的条件，揭示化学反应历程，找出决定反应速率的关键所在，使反应按照我们所需要的方向进行，并得到人们所希望的产品。它包括以下三个层次的研究内容：1）宏观反应动力学。它是以宏观反应动力学实验为基础的，研究从复合反应到基元反应的动力学行为，由于这方面的研究在化工生产中起着十分重要的作用，所以它在理论和应用的研究上获得了很大的发展；2）基元反应动力学。它是以大量的微观分子反应动力学行为为出发点，借助于统计力学的方法，研究宏观反应动力学行为；3）分子反应动力学。这是近年来新发展的一个领域，它通过分子束散射技术和远红外化学冷光，凭借于量子力学的理论模型，研究单个分子通过碰撞发生变化的动力学行为。 6.1 化学动力学的任务和目的 6.2 化学反应速率表示法 反应速度和速率 平均速率 平均速率 瞬时速率 瞬时速率 反应进度（extent of reaction） 反应速率（rate of conversion） 反应速率（rate of conversion） 反应速率（rate of reaction） 反应速率（rate of reaction） 反应速率的测定 反应速率的测定 11.3 化学反应的速率方程 速率方程(rate equation of chemical reaction) 基元反应（elementary reaction） 总包反应（overall reaction） 反应机理（reaction mechanism） 反应分子数(molecularity of reaction) 质量作用定律（law of mass action） 反应的速率常数（rate coefficient of reaction） 反应级数（order of reaction） 反应级数（order of reaction） 准级数反应（pseudo order reaction） 反应级数和反应分子数 反应级数和反应分子数 ．关于反应速率r，表达不正确的是： (A)? 与体系的大小无关而与浓度大小有关 ； ??? (B)???与各物质浓度标度选择有关 ； (C)????可为正值也可为负值 ；???????? (D) 与反应方程式写法有关 。 关于反应级数，说法正确的是： (A)? 只有基元反应的级数是正整数 (B)??反应级数不会小于零 (C)?催化剂不会改变反应级数 (D) 反应级数都可以通过实验确定 对于基元反应 A.???? 反应级数与反应分子数总是相同的 B.???? 反应级数与反应分子数总是不相同 C.???? 反应级数与反应分子数不一定总是相同或不相同 D. 不能确定其关系 反应级数和反应分子数 反应A + B → C + D的速率方程为r = k[A][B] ，则反应： (A)? 是二分子反应 ；???????? (B) 是二级反应但不一定是二分子反应； (C)? 不是二分子反应 ；?????? (D) 是对A、B 各为一级的二分子反应 。 6.4 具有简单级数的反应 一级反应（first order reaction） 一级反应的微分速率方程 一级反应的积分速率方程 一级反应的积分速率方程 一级反应的特点 一级反应的特点 一级反应的例子 二级反应(second order reaction) 二级反应的积分速率方程 二级反应的积分速率方程 二级反应的积分速率方程 二级反应的积分速率方程 零级反应(Zeroth