普通化学电子教案(共88页)
88页1、学科: 普 通 化 学章节: 第一章 化学反应的基本规律 第一节 化学反应速率教学目的:通过教学让学生掌握反应速率的表示方法,了解基元反应和复杂反应,反应级数,质量作用定律,阿伦尼乌斯公式,活化能的概念以及浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。教学重点:反应速率的表示方法,基元反应和复杂反应,反应级数,质量作用定律。阿伦尼乌斯公式。活化能的概念,浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。教学难点:质量作用定律。阿伦尼乌斯公式教学过程:一、新课讲解(80分钟)(一)、化学反应速率的表示方法(1)、平均速率和瞬时速率1.平均速率 通常用单位时间内反应物浓度的减少或产物浓度的增加来表示。化学反应速率: x = d x / dt (瞬时速率) = xD / Dt (平均速率)举例说明:3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g)t = 0 s (mol) 3.0 1.0 0.0 t = 0.1 s (mol) 1.5 0.5 1.0以H2计算反应进度 x = DnH2 / nH2 = (1.5- 3.0) mol / -3 = 0.5 mol计算其反应速率:x = 0.5 mol / 0.1
2、 s = 5.0 mol / s注意要点:a.反应速率的单位:mol s-1b.反应速率与物质的选择无关。c.数学概念上分清平均速率与瞬时速率的不同。(二)、影响化学反应速率的因素1、浓度对化学反应速率的影响1.1、基元反应与非基元反应(微观) (1)、基元反应 2NO+2H2 = N2+2H2O 2NO N2O2 (快) (1) N2O2+H2 N2O+H2O (慢) (2) N2O+H2 N2+H2O (快) (3) 反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。 (2).非基元反应 不是一步直接转化为生成物分子的反应称为非基元反应。1.2、简单反应和复合反应(宏观)(1).简单反应: 仅由一种基元反应构成的整体反应 (2).复合反应 : 由两种或两种以上的基元反应构成的整体反应。 复合反应中决定整个反应速率的那步基元反应,称为控速步1.3. 质量作用定律 在一定温度下, 简单反应(或复合反应中任一基元反应) , 反应速率与以反应式中化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比 a (A) + b (B) = d (D) + e (E)(简单反应) r =k ca (A
3、) cb (B) - - - - 速率方程 k 反应速率常数 简单反应 a (A) + b (B) = d (D) + e (E) r =k ca (A) cb (B) - - - - 速率方程说明:1.不同反应,反应速率常数 k不同2.同一反应, k 随 温度、溶剂、催化剂而变,与反应物浓度无关1. 4. 应用速率方程注意事项 (1)若反应物为气体 ,可用分压代替浓度 (2) 固体、纯液体、稀溶液中溶剂不写入表达式 C(s) +O2(g) = CO2(g) r = k c (O2) (3) k 、r 的量纲 r 的量纲为ct-1 如moldm-3 s-11.5. 速率方程的确定 a (A) + b (B) = d (D) + e (E) 速率方程表示为 r =kcx (A) cy (B) 反应级数= x + y x 为A的反应级数 y 为B的反应级数(1) 若为简单反应 则 x=a ,y=b ,反应级数= a+ b(2) 若为复合反应 则 x、y 由实验确定2、温度对化学反应速率的影响1887年瑞典化学家Arrhenius总结了大量的实验数据,发现化学反应速率常数与温度有如下的关系:
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