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课件网) 化学反应的速率 第一课时 化学反应是有历程的 化学反应速率 1.温度对化学平衡的影响:升高温平衡向_____ 反应方向移动;降低温度,平衡向_____ 反应方向移动。 2.浓度对化学平衡的影响:增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向_____方向移动,减小生成物浓度或增大反应物浓度,平衡向_____方向移动。 复习回顾 吸热 放热 正反应 逆反应 3.压强对化学平衡的影响:增大压强,化学平衡向_____方向移动,减小压强,化学平衡向_____方向移动。 气态物质系数减小 气态物质系数增大 根据有关计算可知,在常温、常压下,反应∶2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) 其化学平衡常数的数量级高达1083,表明反应正向进行的趋势极大。 联想质疑 但是,在常温、常压下,即使经过几千年,氢气和氧气的混合气也不会发生反应生成水,而将混合气点燃时反应却在爆鸣声中瞬间完成。这说明,在研究化学反应时,只关注反应的方向和限度是不够的,还要考虑化学反应的速率。 描述化学反应快慢的物理量 化学反应速率 化学反应的速率千差万别,有的进行得极其缓慢,如聚乙烯塑料的降解反应,需要上百年才能完成;有的一触即发瞬间完成,如氢气和氧气的爆炸反应;更多的则介于二者之间。100多年来,科学家进行了大量的研究,正在逐步揭开化学反应速率之谜。 请仔细阅读所给材料,针对以下问题与同学们交流研讨 1.你对“化学反应是有历程的”这一说法有哪些认识 2.造成化学反应速率千差万别的原因是什么 研究表明,氢气和氧气的混合气体在点燃或有催化剂存在的条件下,可以发生爆炸式反应生成液态水。这个看似简单的化学反应实际上是具有历程的,大约要经历 12步反应才能完成。以下列出主要的四步反应: H2 2H· 点燃或催化剂 H·+O2 ·OH+O· 0·+H2 ·OH+H· ·OH+H2 H2O+H· 基元反应 微粒H·、·OH和O·存在未成对电子,它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基的反应活性很强,寿命极短。 当温度为 700 ℃、氧气的压强为 10 Pa 时,H,在催化剂的催化作用下生成 H·,而一个H·通过与其他分子反应,在0.3s内就可以产生10个H·;H·的产生又可以引发体系内其他的反应,整个过程进行得非常快,瞬间就能达到化学平衡。但是在常温、常压下,如果无催化剂存在,体系中没有引发反应的H·,该反应则慢得测不出其速率 结论:大多数化学反应都是分几步完成的,其中能够一步完成的反应称为基元反应。 一.化学反应是有历程的 基元反应构成的反应序列(又称反应机理), 基元反应的总和 由几个基元反应组成的总反应 反应物一步直接转化为生成物的,总反应就是基元反应。 1.复杂反应的化学方程式是总反应的化学方程式,它只能表示出反应物和生成物以及它们之间的化学计量关系,不能表示反应历程。 2.反应不同,反应历程就不相同;同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同 注意 化学反应是如何进行的 长期以来,一直是个谜。飞秒化学是以飞秒为时间标度研究化学反应详细过程的化学前沿领域。 飞秒化学 化学反应,实质上就是旧化学键的伸长、断裂和新化学键的生成过程,是反应物获得能量形成过渡态,再生成产物的过程,其中每一个过程所用时间大都在皮秒(1ps=10-12s)和飞秒(1fs=10-15s)量级。要实现对反应过程的检测,必须使用时间标度为飞秒量级的手段,如超短脉冲激光技术。 1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔首先使用飞秒超快"摄像机"———超短脉冲激光技术对化学反应过程进行研究,为化学反应的动态过程"拍照",使人们能像观看"慢动作"那样观察处在化学反应过程中的原子和分子的转变。 有人评价,如果说伽利略发明的望远镜使远处的物体变得更近更大,那么泽维尔使用的激光技术则是对准 ... ...