2020高中化学化学反应速率理论简介课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,节反应速率理论简介,20,世纪，反应速率理论的研究取得了进展；,1918,年路易斯（,Lewis,）在气体分子运动论的基础上提出的化学反应速率的碰撞理论；,30,年代艾林（,Eyring,）等在量子力学和统计力学的基础上提出的化学反应速率的过渡状态理论。,第5节反应速率理论简介 20世纪，反应速率理论,一、,碰撞理论,碰撞理论认为：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的先决条件。反应物分子能量高；碰撞频率越大；碰撞方向有利；有效碰撞次数多，反应速率越大。,即,Z*,Z,f,P,f,为能量因子,；,P,为取向因子；,P,取值在,1,10,9,之间。,E,a,称活化能，一般的化学反应,E,a,为每摩尔几十到几百 千焦。,一、碰撞理论碰撞理论认为：反应物分子间的相互碰撞是反应进,2020高中化学化学反应速率理论简介课件,Not all collisions leads to a reaction,For effective collisions proper orientation of,the molecules must be possible,Not all collisions leads to a,二、过渡状态理论,过渡状态理论认为：当两个具有足够能量的反应物分子相互接近时，分子中的化学键要发生重排，即反应物分子先形成活化配合物的中间过渡状态，活化配合物能量很高，不稳定，它将分解部分形成反应产物。,该理论认为，活化配合物的浓度；活化配合物分解成产物的概率；活化配合物分解成产物的速率均将影响化学反应的速率。,二、过渡状态理论过渡状态理论认为：当两个具有足够能量的反应,2020高中化学化学反应速率理论简介课件,例如 反应,NO,2,CO,NO,CO,2,正反应活化能,E,a,活化配合物的势能 反应物平均势能,逆反应活化能,E,a,活化配合物的势能 产物平均势能,反应的热效应,r,H,m,E,a,E,a,a,a,O,例如 反应 NO2 CO NO CO2,结论：,若正反应是放热反应，其逆反应必定吸热。不论是放热还是吸热反应，反应物必须先爬过一个能垒反应才能进行。,如果正反应是经过一步即可完成的反应，则其逆反应也可经过一步完成，而且正逆两个反应经过同一个活化配合物中间体。这就是微观可逆性原理。,化学反应的热效应,r,H,m,E,a,E,a,当,E,a,E,a,时，,r,H,m,0,反应吸热；,当,E,a,E,a,时，,r,H,m,0,反应放热。,结论：如果正反应是经过一步即可完成的反应，则其逆反应也可,三、温度对化学反应速率的影响,过渡状态理论认为：在反应过程中反应物必须爬过一个能垒才能进行。升高温度，反应物分子的平均能量提高，减小了活化能的值，反应速率加快。,碰撞理论认为：温度高时分子运动速率增大，活化分子的百分数增加，有效碰撞的百分数增加，反应速率增大。,三、温度对化学反应速率的影响过渡状态理论认为：在反应过程中反,1899,年,Arrhenius,总结了大量实验事实，归纳出反应速率常数和温度的定量关系,式中,k,为反应速率常数，,E,a,为活化能，,A,为指前因子。,通常温度升高，化学反应速率常数增加。,1899年Arrhenius总结了大量实验事实，归纳出反应,七、催化剂与催化反应简介,H,2,(g),1/2 O,2,(g),H,2,O,(l),r,G,m,237.1 kJmol,1,H,2,(g),O,2,(g),H,2,O,2,(l),r,G,m,120.4 kJmol,1,3/2H,2,(g),1/2 N,2,(g),NH,3,(g),r,G,m,16.4 kJmol,1,在热力学上看，均为常温常压下可以自发进行的反应。但是由于反应速率过慢，在通常的条件下不能得到人们所希望的反应,释放的能量和反应,、,的产物。,七、催化剂与催化反应简介 H2(g)1/2 O2,催化剂的作用机理改变反应历程,a,a,a,a,c,c,c,O,催化剂的作用机理改变反应历程aaaacccO,多相催化在化工生产和科学实验中最为常见。催化剂通常是固体，不论反应物为气体还是液体，反应都是在催化剂表面进行的。,反应的主要步骤是：反应物分子扩散到固体催化剂表面并被吸附；被吸附在催化剂表面的反应物分子发生反应，生成产物；产物分子从固体催化剂表面脱附并扩散离开催化剂。,化工生产中的合成氨反应，就是由被吸附在铁催化剂表面上的,N,2,和,H,2,完成的，生成的,NH,3,分子解吸后扩散离开铁催化剂表面。,多相催化在化工生产和科学实验中最为常见。催化剂通常是固体，不,The reaction between ethene,CH,2,=CH,2,and hydrogen on a catalytic metal surface.In this sequence of images,we see the ethene molecule approaching the metal surface to which hydrogen molecules have already adsorbed:when they adsorb,they dissociate and stick to the surface as hydrogen atoms.Next,after the ethene molecule also sticks to the surface,it meets a hydrogen atom and forms a bond.At this stage,the CH,2,CH,3,radical is attached to the surface byone of its carbon atoms until it meets another hydrogen atom;then ethane is formed and escapes from the surface.,The reaction between ethene,C,酶催化反应广泛地存在于生物体内，蛋白质、脂肪和碳水化合物的合成及分解均属此类反应。,酶是生物体内反应的催化剂，酶本身就是一种蛋白质，粒子的直径约为,10,100 nm,。,酶催化反应介于均相催化和多项催化反应之间，既可以看成是底物（酶催化反应中称反应物为底物）与酶形成中间产物，又可以看成是酶的表面上吸附了底物，然后底物在酶表面上完成反应。,酶催化反应广泛地存在于生物体内，蛋白质、脂肪和碳水化合物的合,In the lock-and-key model of enzyme action,the correct substrate is recognized by its ability to fit into the active site like a key into a lock.In a refinement of this model,the enzyme changes its shape slightly as the key enters.,In the lock-and-key model of e,(a)An enzyme poison(represented by the blue sphere)can act by attaching so strongly to the active site that it blocks the site,thereby taking the enzyme out of action.(b)Alternatively,the poison molecule may attach elsewhere,so distorting the enzyme molecule and its active site that the substrate no longer fits.,(a)An enzyme poison(represen,催化剂的选择性，表现在对于不同的反应要用不同的催化剂，即使这些不同的反应属于同一类型也是如此；还表现在同样的反应物可能有许多平行反应时，如果选用某种催化剂，则可专一地提高所需要的反应的速率。,酶催化反应具有极高的选择性，一种酶只能催化一种反应，而对于其它反应不具活性，例如脲酶只能将尿素转化为氨和二氧化碳。酶催化的效率之高也是一般无机或有机催化剂所不能比拟的。例如一个分子过氧化氢分解酶，在较温和的条件下,1s,可以分解,10,5,个过氧化氢分子，而硅酸铝催化剂在,773K,条件下，每,4s,才裂解一个烃分子。,催化剂的选择性，表现在对于不同的反应要用不同的催化剂，即使这,