化学基础 教学课件 作者 李素婷 陈怡 主编 第五章 化学基本原理教学2-化学反应速率.ppt

《化学基础 教学课件 作者 李素婷 陈怡 主编 第五章 化学基本原理教学2-化学反应速率.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021/10/41《化学基础》2021/10/42第五章化学基本原理主要内容化学反应热效应——热容、显热计算、潜热计算和化学反应热效应计算化学反应速率——表示方法、质量作用定律、一级反应；温度的影响化学反应平衡——平衡和平衡常数、平衡组成计算；外界因素对平衡的影响化学反应方向——熵、学习目标了解化学反应速率的表示方法；理解浓度多化学反应速率的影响；理解温度变化对化学反应速率的影响；了解催化剂的基本特征。能够根据一级反应的特点判断某些一级反应特殊现象1.培养理论联系实际的能力；2.锻炼抽象思维；3.培

2、养学习能力；4.激发团队意识和合作精神；第二节化学反应速率2021/10/44学习内容化学反应速率表示方法；质量作用定律；一级反应；温度对化学反应速率的影响、催化剂等2021/10/45【问题5-10】分析下述化学反应的反应速率：氢气和氯气的混合气体见光就发生爆炸反应；氢氧化钠溶液与盐酸溶液在几秒钟内中和反应完全；氢气和氮气在常温常压下很难合成氨气；化石燃料的形成需要经过几十万年的时间才形成等等。1、化学反应速率◆化学反应速率表示方法◆反应进度◆影响化学反应速率的因素2021/10/46反应速度和速率

3、速度是矢量，有方向性。速率是标量，无方向性，都是正值。例如:平均速率它不能确切反应速率的变化情况，只提供了一个平均值，用处不大。平均速率瞬时速率在浓度随时间变化的图上，在时间t时，作交点的切线，就得到t时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。瞬时速率反应进度设反应为：转化速率对某化学反应的计量方程为：转化速率的定义为：已知反应速率通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定义为：对任何反应：【问题5-11】我们来作如下的对比试验，观察反应速度(NH4)2S2O

4、8(过二硫酸铵)+3KI→(NH4)2SO4+K2SO4+KI3在溶液混合前加入一定量的Na2S2O3和淀粉溶液，反应生成的I3-会立即因为发生2S2O32-+KI3→S4O62-+3I-反应而不会使淀粉变蓝。当溶液变成蓝色时，标志反应停止了。因此观察记录溶液从混合到变成蓝色的时间即可。请设计记录表格和试验浓度等，得出浓度对化学反应速率的影响的结论。2、浓度对化学反应速率的影响◆质量作用定律◆一级反应◆举例练习2021/10/416速率方程速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与浓度等参数之间的关系

5、或浓度等参数与时间的关系。速率方程可表示为微分式或积分式。例如：反应的速率常数速率方程中的比例系数k称为反应的速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切。它的物理意义是当反应物的浓度均为单位浓度时k等于反应速率，因此它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件确定时，k的数值仅是温度的函数。k的单位随着反应级数的不同而不同。准级数反应在速率方程中，若某一物质的浓度远远大于其他反应物的浓度，或是出现在速率方程中的催化剂浓度项，在反应过程中可以认为没有变化，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下

6、降，下降后的级数称为准级数反应。例如：一级反应反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。常见的一级反应有放射性元素的蜕变、分子重排、五氧化二氮的分解等。一级反应的微分速率方程或反应：一级反应的积分速率方程不定积分式或一级反应的积分速率方程定积分式或一级反应的特点1.速率系数k的单位为时间的负一次方，时间t可以是秒(s)，分(min)，小时(h)，天(d)和年(a)等。2.半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数，。3.与t呈线性关系。(1)所有分数衰期都是与起始物浓度无关的常数。引伸的特点

7、(2)(3)反应间隔t相同,有定值。一级反应的例子题目：某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：(1)蜕变常数，(2)半衰期，(3)分解掉90%所需时间。解：2021/10/426【问题5-12】利用问题5-11还可以设计温度发生变化时，反应的速率比较。请设计比较反应在30℃、40℃、50℃时的速率情况。考虑：如果是酶催化反应（例如人体消化反应），反应与温度的关系怎样？1、温度对化学反应速率的影响◆经验公式◆阿雷尼乌斯方程◆举例练习2021/10/427温度对

8、反应速率影响的类型rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)（1）反应速率随温度的升高而逐渐加快，它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。（2）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸的形式极快的进行。温度对反应速率影响的类型（3）在温度不太高时，速率随温度的升高而加快，到达一定的温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。（4）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又迅速增加，可能发生了副反应。（5）温度升高，速率反而下降。这