【正文】 化學反應動力學 課程屬性： 學科基礎課 學時 /學分： 60/3 授課教師：陳波珍 ： 電 話： 88256321(o) 教 材 : 《 Chemical Kiics and Dynamics 》 J. I. Steinfeld, et al, 1999 ( Prentice Hall ) 參考書 ： 1《 化學反應動力學原理 》 （上、下冊） 趙學莊編 （高等教育出版社） 2《 化學反應動力學 》 藏雅茹編（南開大學出版社） 3《 化學動力學基礎 》 韓德剛、高盤良 （北京大學出版社） 4《 Fundamentals of Chemical Kiics 》 S. R. Logan (世界圖書出版社 ) 授課內(nèi)容： 第一章 動力學基本概念 第二章 復雜反應 第三章 動力學測定 第四章 溶液反應動力學 第五章 催化反應 第六章 勢能面與反應途徑 第七章 雙分子碰撞動態(tài)學 第八章 實驗化學動態(tài)學 第九章 過渡態(tài)理論 第十章 單分子反應動力學 第十一章 多組元體系動力學：燃燒化學 第十二章 多組元體系動力學：大氣化學 預備知識：高等數(shù)學，物理化學 第一章 動力學基本概念 （ Basic Concepts of Kiics ） 167。 11 緒論 167。 12 反應速率的定義 167。 13 反應速率方程與反應級數(shù) 167。 14 反應動力學方程 167。 15 反應級數(shù)測定法 167。 16 溫度對反應速率的影響 167。 17 基元反應的活化能 167。 11 緒論 一、化學反應動力學的地位和作用 物理化學八個主要分支： 量子化學 催化化學 結構化學 膠體與界面化學 化學動力學 電化學 化學熱力學 ( 統(tǒng)計熱力學 ) 光化學 化學動力學是物理化學的主要分支之一。它與量子化學、結構化學、化學熱力學（ 統(tǒng)計熱力學 ）構成了物理化學的主要理論基礎，為化學這一中心科學提供了一系列的原理和方法。 1 二、化學反應動力學的特點 與平衡態(tài)熱力學比較，化學反應動力學的特點： 考慮時間這個因素（反應速率） 涉及化學變化所經(jīng)由的中間步驟（反應機理） 例如： 在 298K及 ， H2 (g) +1/2O2(g) = H2O(l) Δ rGθ m = kJ mol1 根據(jù)熱力學第二定律，該反應發(fā)生的可能性非常大。 但在上述條件下，實際觀察不到 H2和 O2的任何變化。如果在反應混合物里加入火化或催化劑（如鉑黑），或者把它們加熱到 800℃ 以上，則上述反應能在瞬時完成，以致于發(fā)生爆炸。 三、化學反應動力學的基本任務 研究反應進行的條件 ——溫度、壓力、濃度、介質(zhì)以及催化劑等對化學反應速率的影響。 揭示化學反應的歷程（也叫作機理）。 研究物質(zhì)的結構和反應能力之間的關系。 它的最終目的是為了控制化學反應過程 ,以滿足生產(chǎn)和科學技術的要求。 2 的解釋： H2 + Cl2 = 2 HCl (1) H2 + Br2 = 2 HBr (2) H2 + I2 = 2 HI (3) 實驗測得，三個反應的速率與反應物的濃度的函數(shù)關系分別為： (反應速率 )1∝ [H2][Cl2]1/2 (反應速率 )2∝ [H2][Br2]1/2╱ {1+A[HBr]/[Br2]} (反應速率 )3∝ [H2][I2] 溴化氫的合成 總反應： H2 + Br2 = 2 HBr 由以下基元反應所組成： Br2 ? 2 Br Br + H2 ? HBr + H H + Br2 ? HBr + Br H + HBr ? H2 + Br 2 Br ? Br2 上述 5個基元反應構成了溴化氫合成的反應機理。 根據(jù)這一反應機理，可以得出其反應速率與反應物濃度的關系為： (反應速率 )∝ [H2][Br2]1/2╱ {1+A[HBr]/[Br2]} 與實驗結果一致。 四、化學反應的層次及其關系 總包反應 若干種基元反應結合。如： H2 + Br2 = 2 HBr 當總包反應只包含一種基元反應時，稱其為簡單反應 ；反之，則稱其為 復雜反應 。 基元反應 一步 完成的反應。 如： H + Br2 ? HBr + Br 態(tài)態(tài)反應 關于“態(tài)” 平動狀態(tài)：轉動狀態(tài)：振動狀態(tài)：電子狀態(tài)： 平動能或平動速度。 轉動量子數(shù) J。 振動量子數(shù) V。 如 O2 ： X3∑ g,1Δ g, 1∑ g+ X3∑ g： ?*+1 ?*1 ?*+1 ?*1 1Δ g： ?*+1 ?*1 ?*+1 ?*1 ?*+1 ?*1 ?*+1 ?*1 1∑ g+， X3∑ g H2S1S1S2SHHH1S1S? ? 1S? 1SH 2HH1S1S? ? 1S? 1SH 2HH1S1S? ? 1S? 1SH 2態(tài)態(tài)反應 : 利用分子束和激光技術將反應物分子有選擇地激發(fā)到特定的某一能態(tài)（選態(tài)）上，在“單次碰撞”中 一步 直接反應，使其轉變成具有一定能態(tài)（定態(tài)）分布的生成物分子，這種反應過程叫做“態(tài)態(tài)反應”。 也即從一個 選態(tài) 的反應物分子 一步 轉變成某一定態(tài) 的生成物分子，構成 一個 “態(tài)態(tài)反應”。 具有各種不同選態(tài)的同一種反應物在相同的反應條件下反應，生成各種不同定態(tài)的同一種生成物分子，構成許許多多不同的態(tài)態(tài)反應。 同一基元反應中的不同態(tài)態(tài)反應具有 不同 的熱力學和動力學性質(zhì)。 例如： {Δ H: 0 K， kJ/mol } O(3P1) + H2(1Σ +g) ? OH(2Σ +) + H(2S1/2)