华南理工大学安全工程化学基础课第次课省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx

安全工程

化学基础;化学反应是否有实用价值，必须考虑

热力学原因：反应能否进行？

反应进行到何种程度？

动力学原因：反应速度多快？

多长时间到达平衡状态？;一个很好例子：氢气和氧气反应

H2+1/2O2=H2O

?G=-287kJmol-1，几乎完全反应

常温常压下反应极慢

（106亿年生成0.15%水）

加入铂黑，很快几乎都变成水

说明反应速度主要性

说明反应速度可调变性;化学动力学任务（一）

了解反应速率和其影响原因

选择适当反应条件，使化学反应按我们希望速率进行

提升反应速度 化学合成...

降低反应速度 橡胶老化

金属腐蚀...

;化学动力学任务（二）

研究反应历程

选择适当反应历程，使化学

反应按我们希望方向进行

丙烯

异丙醇

丙酮;化学反应式给出反应一直态化学组成

没有给出反应态变为产物态路径

——对动力学而言，是不够

比如：H2+Br2??2HBr

并非表示一个氢分子和一个溴分子在一次化学碰撞中产生两个HBr分子

实际上经过一系列反应完成;（1）Br2+M??2Br+M

（2）Br+H2??HBr+H

（3）H+Br2??HBr+Br

（4）H+HBr??H2+Br

（5）Br+Br+M??Br2+M

反应物种经过一个单一反应步骤就生成

计量式中产物物种反应成为基元反应

普通反应由许多基元反应组成（复杂反应）;9.1化学反应速率;(一)化学反应速率

dD+eE??gG+hH

(-1/d)dnD=(-1/e)dnE=(1/g)dnG=(1/h)dnH

定义反应进度d?=（1/?B）dnB（均相封闭体系）

反应速率;例子3H2+N2??2NH3;反应速率测定：

不一样反应时间反应物或产物浓度

化学方法

终止反应，麻烦但准确

物理方法

测定物理量，方便但间接

;(二)质量作用定律

对于基元反应，在一定温度下反应速率与参加反应各反应物浓度项积成正比，而各反应物浓度项方次等于反应式中对应化学计量数。

dD+eE??gG+hH

;例子：

(1)H2+I2??2HI

r=k[H2][I2]

(2)H2+Br2??2HBr

r=?????????

(3)H2+Cl2??2HCl

r=k[H2][Cl2]1/2;15-3温度对反应速率影响;实际情况

;正常情况下

k=Aexp(-Ea/RT)

阿累尼乌斯(Arrhenius)方程

Ea?试验活化能，kJmol-1

A?指前因子，单位同k

能够经过lnk对1/T作图求得，在100oC或200oC温度区间近似看作与温度无关常数;准确情况下

k=ATmexp(-Eb/RT)

试验活化能Ea=Eb+mRT与温度相关

当m不大时（0，1，2），

mRT(几个kJmol-1)Ea(几百kJmol-1)

Ea?Eb;;⑶催化剂

正催化剂：能使反应速率大大提升。比如，使大气中臭氧层催化分解而受到破坏Cl、Br、NO、NO2；

负催化剂：能降低反应速率。负催化剂对抑制一些不希望发生化学反应是十分有用。比如，丙二烯、1-3丁二烯能自行聚合发烧和形成爆炸性过氧化物而自燃，所以在贮存或运输象丙二烯、1-3丁二烯那样单体以及蒸馏纯化这些单体时，为了预防聚合必须加入阻聚剂.;为保护塑料制品、纺织品、木材等使不着火或使火焰迟缓蔓延阻燃剂；又如为预防橡胶、塑料老化，需加入防老剂；为抑制钢铁腐蚀，使用缓蚀剂；为预防油脂类物质酸败使用抗氧剂，为预防食品变质而加入保鲜剂或防腐剂；为降低汽车尾气对空气污染而使用附在氧化铝、氧化硅和氧化铁上铂-铑。这些阻聚剂、阻燃剂、防老剂、缓蚀剂、抗氧剂和保鲜剂等都是负催化剂。;9.2链反应;9.2.1经典复合反应

由两个或两个以上基元反应组成化学反应，称为复合反应。

⑴对峙反应

正、逆方