物理化学电子教案(00007)市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

上一内容下一内容回主目录 物理化学电子教案第十章积分法微分法半衰期法孤立法平行反应对峙反应连续反应链反应一级反应/10/10第1页第1页上一内容下一内容回主目录u10.1 化学动力学任务和目的第十章 化学动力学基础(一)u10.2 化学反应速率表示法u10.9 拟定反应历程普通办法u10.3 化学反应速率方程u10.4 含有简朴级数反应u10.5 几种典型复杂反应u10.6 温度对反应速率影响u10.7 活化能对反应速率影响u10.8 链反应/10/10第2页第2页上一内容下一内容回主目录10.1 化学动力学任务和目的化学热力学研究对象和不足化学动力学研究对象化学动力学发展简史/10/10第3页第3页上一内容下一内容回主目录10.1 化学动力学任务和目的 研究化学改变方向、能达到最大程度以及外界条件对平衡影响。化学热力学只能预测反应也许性，但无法预料反应能否发生？反应速率如何？反应机理如何？比如：热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生，热力学无法回答。化学热力学研究对象和不足/10/10第4页第4页上一内容下一内容回主目录10.1 化学动力学任务和目的 化学动力学研究化学反应速率和反应机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界原因对反应速率影响，把热力学反应也许性变为现实性。化学动力学研究对象比如：动力学认为：需一定T，p和催化剂点火，加温或催化剂/10/10第5页第5页上一内容下一内容回主目录10.1 化学动力学任务和目的1848年 vant Hoff 提出：1891年 Arrhenius 设 为与T无关常数1935年 Eyring等提出过渡态理论 1960年 交叉分子束反应，李远哲等人1986年获诺贝尔化学奖化学动力学发展简史/10/10第6页第6页上一内容下一内容回主目录10.2 化学反应速率表示法F反应速度与速率F平均速率F瞬时速率F反应进度F转化速率F反应速率F绘制动力学曲线/10/10第7页第7页上一内容下一内容回主目录反应速度和速率速度 Velocity 是矢量，有方向性。速率 Rate 是标量，无方向性，都是正值。比如:/10/10第8页第8页上一内容下一内容回主目录平均速率它不能确切反应速率改变情况，只提供了一个平均值，用处不大。/10/10第9页第9页上一内容下一内容回主目录平均速率/10/10第10页第10页上一内容下一内容回主目录瞬时速率 在浓度随时间改变图上，在时间t 时，作交点切线，就得到 t 时刻瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然后不断减小，表达了反应速率改变实际情况。/10/10第11页第11页上一内容下一内容回主目录瞬时速率/10/10第12页第12页上一内容下一内容回主目录反应进度（extent of reaction）设反应为：/10/10第13页第13页上一内容下一内容回主目录转化速率（rate of conversion）对某化学反应计量方程为：转化速率定义为：已知/10/10第14页第14页上一内容下一内容回主目录反应速率（rate of reaction）通常反应速率都是指定容反应速率，它定义为：对任何反应：/10/10第15页第15页上一内容下一内容回主目录绘制动力学曲线 动力学曲线就是反应中各物质浓度随时间改变曲线。有了动力学曲线才干在t时刻作切线，求出瞬时速率。测定不同时刻各物质浓度方法有：(1)化学方法 不同时刻取出一定量反应物，设法用骤冷、冲稀、加阻化剂、除去催化剂等方法使反应马上停止，然后进行化学分析。/10/10第16页第16页上一内容下一内容回主目录绘制动力学曲线(2)物理办法 用各种物理性质测定办法(旋光、折射率、电导率、电动势、粘度等)或当代谱仪(IR、UV-VIS、ESR、NMR、ESCA等)监测与浓度有定量关系物理量改变，从而求得浓度改变。物理办法有也许做原位反应。/10/10第17页第17页上一内容下一内容回主目录 10.3 化学反应速率方程F速率方程F基元反应F质量作用定律F总包反应F反应机理F反应分子数F反应级数F准级数反应F反应速率系数/10/10第18页第18页上一内容下一内容回主目录速率方程(rate equation of chemical reaction)速率方程又称动力学方程。它表明了反应速率与浓度等参数之间关系或浓度等参数与时间关系。速率方程可表示为微分式或积分式。比如：/10/10第19页第19页上一内容下一内容回主目录基元反应（elementary reaction）基元反应简称元反应，假如一个化学反应，反应物分子在碰撞中互相作用直接转化为生成物分子，这种反应称为元反应。比如：/10/10第20页第20页上一内容下一内容回主目录质量作用定律（law of mass action）对于基元反应，反应速率与反应物浓度幂乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物系数。这就是质量作用定律，它只适合用于基元反应。比如：基元反应 反应速率r /10/10第21页第21页上一内容下一内容回主目录总包反应（overall reaction）我们通常所写化学方程式只代表反应化学计量式，而并不代表反应真正历程。假如一个化学计量式代表了若干个基元反应总结果，那这种反应称为总包反应或总反应。比如，下列反应为总包反应：/10/10第22页第22页上一内容下一内容回主目录反应机理（reaction mechanism）反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时发生所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历每一步立体化学结构图。同一反应在不同条件下，可有不同反应机理。了解反应机理能够掌握反应内在规律，从而更加好驾驭反应。/10/10第23页第23页上一内容下一内容回主目录反应分子数(molecularity of reaction)在基元反应中，实际参与反应分子数目称为反应分子数。反应分子数可区别为单分子反应、双分子反应和三分子反应，四分子反应当前尚未发觉。反应分子数只也许是简朴正整数1，2或3。基元反应单分子反应双分子反应三分子反应反应分子数/10/10第24页第24页上一内容下一内容回主目录反应级数（order of reaction）速率方程中各反应物浓度项上指数称为该反应物级数；所有浓度项指数代数和称为该反应总级数，通惯用n 表示。n 大小表明浓度对反应速率影响大小。反应级数能够是正数、负数、整数、分数或零，有反应无法用简朴数字来表示级数。反应级数是由试验测定。/10/10第25页第25页上一内容下一内容回主目录反应级数（order of reaction）比如：/10/10第26页第26页上一内容下一内容回主目录反应速率系数（rate coefficient of reactionrate coefficient of reaction）速率方程中百分比系数 k 称为反应速率系数，以前称为速率常数，现改为速率系数更确切。它物理意义是当反应物浓度均为单位浓度时 k 等于反应速率，因此它数值与反应物浓度无关。在催化剂等其它条件拟定期，k 数值仅是温度函数。k 单位伴随反应级数不同而不同。/10/10第27页第27页上一内容下一内容回主目录准级数反应（pseudo order reaction）在速率方程中，若某一物质浓度远远不小于其它反应物浓度，或是出现在速率方程中催化剂浓度项，在反应过程中能够认为没有改变，可并入速率系数项，这时反应总级数可相应下降，下降后级数称为准级数反应。比如：/10/10第28页第28页上一内容下一内容回主目录10.4 含有简朴级数反应F一级反应F二级反应F三级反应F零级反应Fn级反应F积分法拟定反应级数F孤立法拟定反应级数F半衰期法拟定反应级数F微分法拟定反应级数/10/10第29页第29页上一内容下一内容回主目录一级反应（first order reaction）反应速率只与反应物浓度一次方成正比反应称为一级反应。常见一级反应有放射性元素蜕变、分子重排、五氧化二氮分解等。/10/10第30页第30页上一内容下一内容回主目录一级反应微分速率方程-differential rate equation of first order reaction）或反应：/10/10第31页第31页上一内容下一内容回主目录一级反应积分速率方程-integral rate equation of first order reaction不定积分式或/10/10第32页第32页上一内容下一内容回主目录一级反应积分速率方程-integral rate equation of first order reaction定积分式或/10/10第33页第33页上一内容下一内容回主目录一级反应特点1.速率系数 k 单位为时间负一次方，时间 t能够是秒(s)，分(min)，小时(h)，天(d)和年(a)等。2.半衰期(half-life time)是一个与反应物起始浓度无关常数，。3.与 t 呈线性关系。(1)所有分数衰期都是与起始物浓度无关常数。引伸特点(2)(3)反应间隔 t 相同,有定值。/10/10第34页第34页上一内容下一内容回主目录一级反应例子题目：某金属钚同位素进行放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素：(1)蜕变常数，(2)半衰期，(3)分解掉90%所需时间。解：/10/10第35页第35页上一内容下一内容回主目录二级反应(second order reaction)反应速率方程中，浓度项指数和等于2 反应称为二级反应。常见二级反应有乙烯、丙烯二聚作用，乙酸乙酯皂化，碘化氢热分解反应等。比如，有基元反应：/10/10第36页第36页上一内容下一内容回主目录二级反应微分速率方程differential rate equation of second order reaction/10/10第37页第37页上一内容下一内容回主目录二级反应积分速率方程 integral rate equation of second order reaction不定积分式：定积分式：（1）/10/10第38页第38页上一内容下一内容回主目录二级反应积分速率方程定积分式：不定积分式：定积分式：2A C(3)/10/10第39页第39页上一内容下一内容回主目录二级反应（a=b）特点3.与 t 成线性关系。1.速率系数 k 单位为浓度-1 时间-1 2.半衰期与起始物浓度成反比引伸特点：对 二级反应，=1：3：7。/10/10第40页第40页上一内容下一内容回主目录三级反应(third order reaction)反应速率方程中，浓度项指数和等于3 反应称为三级反应。三级反应数量较少，也许基元反应类型有：/10/10第41页第41页上一内容下一内容回主目录三级反应微分速率方程differential rate equation of third order reaction A+B+C Pt=0 ab c 0t=t(a-x)(b-x)(c-x)x/10/10第42页第42页上一内容下一内容回主目录三级反应积分速率方程(Integral rate equation of third order reaction)不定积分式：定积分式：/10/10第43页第43页上一内容下一内容回主目录三级反应(a=b=c)特点1.速率系数 k 单位为浓度-2时间-1引伸特点有：t1/2：t3/4：t7/8=1：5：212.半衰期3.与t 呈线性关系/10/10第44页第44页上一内容下一内容回主目录零级反应(Zeroth order reaction)反应速率方程中，反应物浓度项不出现，即反应速率与反应物浓度无关，这种反应称为零级反应。常见零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量，反应速率决定于固体催化剂有效表面活性位或酶浓度。A P r=k0/10/10第45页第45页上一内容下一内容回主目录零级反应微分和积分式(Differential and Integral equation of Zeroth order reaction)/10/10第46页第46页上一内容下一内容回主目录零级反应特点零级反应特点1.速率系数k单位为浓度时间-13.x与t呈线性关系2.半衰期与反应物起始浓度成正比：/10/10第47页第47页上一内容下一内容回主目录 n 级反应(nth order reaction)仅由一个反应物A生成产物反应，反应速率与A浓度n次方成正比，称为 n 级反应。从 n 级反应能够导出微分式、积分式和半衰期表示式等普通形式。这里 n 不等于1。nA P r=kAn/10/10第48页第48页上一内容下一内容回主目录 n级反应微分式和积分式(1)速率微分式：nA Pt=0 a 0t=t a-x xr=dx/dt=k(a-x)n(2)速率定积分式：(n1)(3)半衰期普通式：/10/10第49页第49页上一内容下一内容回主目录 n 级反应特点：1.速率系数k单位为浓度1-n时间-13.半衰期表示式为：2.与t呈线性关系 当n=0，2，3时，能够取得相应反应级数积分式。但n1，因一级反应有其本身特点，当n=1时，有积分式在数学上不成立。/10/10第50页第50页上一内容下一内容回主目录衰期与寿期区别nA Pt=0 cA,0 0t=t cA x设反应：衰期是指反应发生后，达到剩余反应物浓度占起始反应物浓度某一分数时所需时间。当剩余反应物正好是起始二分之一时所需时间称为半衰期。衰期/10/10第51页第51页上一内容下一内容回主目录衰期与寿期区别 寿期是指转化掉反应物占起始浓度达某一分数时所需时间。当转化掉二分之一所需时间称为半寿期。nA Pt=0 cA,0 0t=t cA x设反应：寿期/10/10第52页第52页上一内容下一内容回主目录积分法拟定反应级数 积分法又称尝试法。当试验测得了一系列cA t 或xt 动力学数据后，作下列两种尝试：1.将各组 cA,t 值代入含有简朴级数反应速率定积分式中，计算 k 值。若得 k 值基本为常数，则反应为所代入方程级数。若求得k不为常数，则需再进行假设。/10/10第53页第53页上一内容下一内容回主目录积分法拟定反应级数 2.分别用下列方式作图：积分法适合用于含有简朴级数反应。假如所得图为始终线，则反应为相应级数。/10/10第54页第54页上一内容下一内容回主目录微分法拟定反应级数nA Pt=0 cA,0 0t=t cA x微分法要作三次图，引入误差较大，但可适合用于非整数级数反应。依据试验数据作cAt曲线。在不同时刻t求-dcA/dt以ln(-dcA/dt)对lncA作图详细作法：从直线斜率求出n值。/10/10第55页第55页上一内容下一内容回主目录微分法拟定反应级数这步作图引入误差最大。/10/10第56页第56页上一内容下一内容回主目录半衰期法拟定反应级数 用半衰期法求除一级反应以外其它反应级数。以lnt1/2lna作图从直线斜率求n值。从多个试验数据用作图法求出n值愈加准确。依据 n 级反应半衰期通式：取两个不同起始浓度a，a作试验，分别测定半衰期为t1/2和 ，因同一反应，常数A相同，因此：/10/10第57页第57页上一内容下一内容回主目录孤立法拟定反应级数 孤立法类似于准级数法，它不能用来拟定反应级数，而只能使问题简化，然后用前面三种办法来拟定反应级数。1.使AB先拟定值2.使BA再拟定值/10/10第58页第58页上一内容下一内容回主目录10.5 几种典型复杂反应对峙反应平行反应连续反应对峙反应微分式对峙反应积分式对峙反应特点两个一级平行反应微分、积分式两个二级平行反应微分、积分式平行反应特点连续反应微分、积分式连续反应近似处理连续反应ct关系图中间产物极大值计算/10/10第59页第59页上一内容下一内容回主目录对峙反应(Opposing Reaction)在正、逆两个方向同时进行反应称为对峙反应，俗称可逆反应。正、逆反应可认为相同级数，也可认为具有不同级数反应；可以是基元反应，也可以是非基元反应。例如：/10/10第60页第60页上一内容下一内容回主目录对峙反应微分式对峙反应净速率等于正向速率减去逆向速率，当达到平衡时，净速率为零。为简朴起见，考虑1-1级对峙反应 t=0 a 0t=t a-x xt=te a-xe xe/10/10第61页第61页上一内容下一内容回主目录对峙反应积分式 这么积分式就是测定了不同时刻产物浓度x，也无法把k1和k-1值计算出来。/10/10第62页第62页上一内容下一内容回主目录对峙反应积分式 测定了t 时刻产物浓度x，已知a和xe，就可分别求出k1和k-1。/10/10第63页第63页上一内容下一内容回主目录对峙反应特点1.净速率等于正、逆反应速率之差值2.达到平衡时，反应净速率等于零3.正、逆速率系数之比等于平衡常数K=kf/kb4.在ct图上，达到平衡后，反应物和产物 浓度不再随时间而改变/10/10第64页第64页上一内容下一内容回主目录对峙反应特点/10/10第65页第65页上一内容下一内容回主目录平行反应(Parallel or Side Reaction)相同反应物同时进行若干个不同反应称为平行反应。平行反应级数能够相同，也能够不同，前者数学处理较为简朴。这种情况在有机反应中较多，通常将生成盼望产物一个反应称为主反应，其余为副反应。总反应速率等于所有平行反应速率之和。/10/10第66页第66页上一内容下一内容回主目录两个一级平行反应微、积分公式ABC(k1)(k2)AB Ct=0 a 0 0t=ta-x1-x2 x1 x2 令x=x1+x2/10/10第67页第67页上一内容下一内容回主目录两个二级平行反应微、积分公式 C6H5Cl Cl2 对-C6H4Cl2 邻-C6H4Cl2t=0 a b 0 0t=t a-x1-x2 b-x1-x2 x1 x2令x=x1+x2C6H5Cl+Cl2对-C6H4Cl2+HCl(k1)(k2)邻-C6H4Cl2+HCl/10/10第68页第68页上一内容下一内容回主目录两个二级平行反应微、积分公式/10/10第69页第69页上一内容下一内容回主目录平行反应特点1.平行反应总速率等于各平行反应速率之和2.速率方程微分式和积分式与同级简朴反 应速率方程相同，只是速率系数为各个反 应速率系数和。3.当各产物起始浓度为零时，在任一瞬间，各产物浓度之比等于速率系数之比，若各平行反应级数不同，则无此特点。/10/10第70页第70页上一内容下一内容回主目录平行反应特点4.用适当催化剂能够改变某一反应速率，从而提升主反应产物产量。5.用改变温度办法，能够改变产物相对含 量。活化能高反应，速率系数随温度变 化率也大。/10/10第71页第71页上一内容下一内容回主目录连续反应(Consecutive Reaction)有诸多化学反应是通过连续几步才完毕，前一步生成物中一部分或所有作为下一步反应部分或所有反应物，依次连续进行，这种反应称为连续反应或连串反应。连续反应数学处理极为复杂，我们只考虑最简朴由两个单向一级反应构成连续反应。/10/10第72页第72页上一内容下一内容回主目录连续反应微、积分式 A B Ct=0 a 0 0t=t x y zx+y+z=a/10/10第73页第73页上一内容下一内容回主目录连续反应微、积分式/10/10第74页第74页上一内容下一内容回主目录连续反应近似处理 由于连续反应数学处理比较复杂，普通作近似处理。当其中某一步反应速率很慢，就将它速率近似作为整个反应速率，这个慢环节称为连续反应速率控制环节(rate determining step)。(1)当k1k2，第二步为速控步(2)当k2k1，第一步为速控步/10/10第75页第75页上一内容下一内容回主目录连续反应ct关系图 由于中间产物既是前一步反应生成物，又是后一步反应反应物，它浓度有一个先增后减过程，中间会出现一个极大值。这极大值位置和高度决定于两个速率系数相对大小，以下图所表示：/10/10第76页第76页上一内容下一内容回主目录中间产物极大值计算在中间产物浓度y出现极大值时，它一阶导数为零。/10/10第77页第77页上一内容下一内容回主目录10.6 温度对反应速率影响F范霍夫近似规律F温度对反应速率影响类型F阿仑尼乌斯公式F热力学和动力学对 rT关系见解矛盾。/10/10第78页第78页上一内容下一内容回主目录范霍夫（vant Hoff)近似规律 范霍夫依据大量试验数据总结出一条经验规律：温度每升高10 K，反应速率近似增长24倍。这个经验规律能够用来预计温度对反应速率影响。比如：某反应在390 K时进行需10 min。若降温到290 K，达到相同程度，需时多少？解：取每升高10 K，速率增长下限为2倍。/10/10第79页第79页上一内容下一内容回主目录温度对反应速率影响类型rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)通常有五种类型：（1）反应速率随温度升高而逐步加快，它们之间呈指数关系，这类反应最为常见。（2）开始时温度影响不大，到达一定极限时，反应以爆炸形式极快进行。/10/10第80页第80页上一内容下一内容回主目录温度对反应速率影响类型（3）在温度不太高时，速率随温度升高而加快，到达一定温度，速率反而下降。如多相催化反应和酶催化反应。（4）速率在随温度升到某一高度时下降，再升高温度，速率又快速增长，也许发生了副反应。（5）温度升高，速率反而下降。这种类型很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。rTrTrTrTrT(1)(2)(3)(4)(5)/10/10第81页第81页上一内容下一内容回主目录阿仑尼乌斯公式（1）指数式：描述了速率随温度而改变指数关系。A称为指前因子，称为阿仑尼乌斯活化能，阿仑尼乌斯认为A和 都是与温度无关常数。（2）对数式：描述了速率系数与 1/T 之间线性关系。能够依据不同温度下测定 k 值，以 lnk 对 1/T 作图，从而求出活化能 。/10/10第82页第82页上一内容下一内容回主目录阿仑尼乌斯公式（3）定积分式 设活化能与温度无关，依据两个不同温度下 k 值求活化能。（4）微分式k 值随T 改变率决定于 值大小。/10/10第83页第83页上一内容下一内容回主目录热力学和动力学对 rT关系见解矛盾（1）热力学观点依据vant Hoff公式 1.对于吸热反应，0,温度升高，增大，亦增大，有助于正向反应。2.对于放热反应，k2。反应(1)达到平衡时：/10/10第107页第107页上一内容下一内容回主目录支链反应(Chain-Branching Reaction)支链反应也有链引起过程，所产生活性质点一部分按直链方式传递下去，尚有一部分每消耗一个活性质点，同时产生两个或两个以上新活性质点，使反应像树枝状支链形式快速传递下去。因而反应速度急剧加快，引起支链爆炸。假如产生活性质点过多，也也许自己相碰而失去活性，使反应终止。/10/10第108页第108页上一内容下一内容回主目录支链反应(Chain-Branching Reaction)/10/10第109页第109页上一内容下一内容回主目录氢与氧气生成水汽反应 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)(总反应)这个反应看似简朴，但反应机理很复杂，至今尚不十分清楚。但知道反应中有下列几种主要环节和存在H、O、OH和HO2等活性物质。/10/10第110页第110页上一内容下一内容回主目录氢与氧气生成水汽反应直链传递链引起支链传递链终止(气相）链终止(器壁上)/10/10第111页第111页上一内容下一内容回主目录何时发生支链爆炸？1.压力低于ab线，不爆炸。2.伴随温度升高，活性物质与反应分子碰撞次数增长，使支链快速增长，如反应(4)和(5)，就引起支链爆炸，这处于ab和bc之间。反应(4)和(5)有也许引起支链爆炸,但能否爆炸还取决于温度和压力。因活性物质在到达器壁前有也许不发生碰撞，而在器壁上化合生成稳定分子，如反应(9)，ab称为爆炸下限。/10/10第112页第112页上一内容下一内容回主目录何时发生支链爆炸？/10/10第113页第113页上一内容下一内容回主目录何时发生支链爆炸？3.压力进一步上升，粒子浓度很高，有也许发生三分子碰撞而使活性物质销毁，如反应(6)-(8)，也不发生爆炸，bc称为爆炸上限。4.压力继续升高至c以上，反应速率快，放热多，发生热爆炸。5.温度低于730 K，无论压力如何改变，都不会爆炸。/10/10第114页第114页上一内容下一内容回主目录10.9 拟定反应历程普通办法1.写出反应计量方程。2.试验测定速率方程，拟定反应级数。3.测定反应活化能。4.用顺磁共振(EPR)、核磁共振(NMR)和质谱等手段测定中间产物化学构成。/10/10第115页第115页上一内容下一内容回主目录10.9 拟定反应历程普通办法5.拟定反应历程。7.从动力学方程计算活化能，是否与试验值相等。6.从反应历程用稳态近似、平衡假设等近似办法推导动力学方程，是否与试验测定一致。8.假如(6)(7)结果与试验一致，则所拟反应历程基本准确，假如不一致则应作相应修正。/10/10第116页第116页上一内容下一内容回主目录拟定反应历程例子1.反应计量方程 C2H6C2H4+H22.试验测定速率方程为一级，r=kC2H63.试验活化能Ea=284.5 kJmol-14.发觉有CH3,C2H5等自由基。/10/10第117页第117页上一内容下一内容回主目录拟定反应历程例子5.拟定反应历程。/10/10第118页第118页上一内容下一内容回主目录拟定反应历程例子8.动力学方程、活化能与试验值基本相符，因此拟定反应历程是合理。6.依据历程，用稳态近似作合理近似得动力学方程为：7./10/10第119页第119页上一内容下一内容回主目录速率决定环节速率决定环节 在连续反应中，假如有某步很慢，该步速率基本上等于整个反应速率，则该慢环节称为速率决定环节，简称速决步或速控步。利用速决步近似，能够使复杂反应动力学方程推导环节简化。/10/10第120页第120页上一内容下一内容回主目录速率决定环节慢环节后面快环节能够不考虑。只需用平衡态近似法求出第1，2步速率。即使第二步是速决步，但中间产物C浓度要从第一步快平衡求。例2.快 慢 快 快例1.慢快快/10/10第121页第121页上一内容下一内容回主目录臭氧层空洞产生与预防 在离地面10-50 km区域是严寒、干燥同温层区，其中臭氧层可预防宇宙射线和紫外光对地球生物伤害。当臭氧含量减少到一定程度，称之为空洞。造成臭氧空洞主要是在同温层中发生了下列两类反应：/10/10第122页第122页上一内容下一内容回主目录臭氧层空洞产生与预防/10/10第123页第123页上一内容下一内容回主目录臭氧层空洞产生与预防/10/10第124页第124页上一内容下一内容回主目录臭氧层空洞产生与预防 氟里昂和汽车尾气中氮氧化物类化合物进入同温层后，在紫外光作用下，产生NO和Cl，作为催化剂将连续不断地破坏奇数氧，造成臭氧含量下降。因此地球上必须控制氮氧化物和氯氟烃排放。/10/10第125页第125页上一内容下一内容回主目录JACOBUS HENRICUS VANT HOFFJACOBUS HENRICUS VANT HOFF(1852-1911)Dutch physical chemist,received the first Nobel Prize in chemistry in 1901 for“the discovery of the laws of chemical dynamics and of osmotic pressure.”Vant Hoff was one of the early developers of the laws of chemical kinetics,developing mehtods for determining the order of a reaction;he deduced the relation between temperature and the equilbrium constant of a chemical reaction./10/10第126页第126页上一内容下一内容回主目录JACOBUS HENRICUS VANT HOFFIn 1874,vant Hoff(and also J.A.Le Bel,independently)proposed what must be considered one of the most important ideas in the history of chemistry,namely the tetrahedral carbon bond.Vant Hoff carried Pasteurs ideas on asymmetry to the molecular level,and asymmetry required bonds tetrahedrally distributed about a central carbon atom.Structural organic chemistry was born./10/10第127页第127页上一内容下一内容回主目录SVANTE AUGUST ARRHENIUSSVANTE AUGUST ARRHENIUS(1859-1927)Swedish chemist,is recognized as one of the founders of physical chemistry.His theory of electrolytic dissociation was first presented in his doctoral dissertation to the University of Uppsala(1884),receiving only the award fourth class.A colleague correctly remarked:“This is a very cautious but very unfortunate choice./10/10第128页第128页上一内容下一内容回主目录SVANTE AUGUST ARRHENIUSIt is possible to make serious mistakes from pure cautiousness.There are chapters in Arrhenius thesis which alone are worth more of less all the faculty can offter in the way of marks.”His theory was eventually accepted through the efforts of Ostwald,vant Hoff,and Nernst,when it became apparent that dissociation held the key to various phenomena in electrolytic solutions./10/10第129页第129页上一内容下一内容回主目录SVANTE AUGUST ARRHENIUSIn 1903,Arrhenius was awarded the Nobel Prize for chemistry with the citation“In recognition of the extraordinary services he has rendered to the advancement of chemistry by his theory of electrolytic dissociation.”/10/10第130页第130页上一内容下一内容回主目录Henry EyringHenry Eyring(1901-1981)The American Wild Wests gift to chemistry,Eyring was like so many famous physical chemists,trained as an engineer-specifically a mining engineer.He worked for a time for the Inspiration Copper Co.but bceamediscouraged by the dangers of mining.Although he was not personally in danger,he once witnessed three separate fatal accidents in one shift and felt deeply his responsibility as the engineer in charge for sending these men to their deaths./10/10第131页第131页上一内容下一内容回主目录Henry EyringHe decided to enter chemical research and went to Berkeley,where he received a Ph.D.in physical chemistry in 1927.As an instructor at the University of Wisconsin,he did work with Farrington Daniels that kindled a liftlong interest in chemical kinetics.His 1934 paper on“The Activated Complex in Chemical Reactions”initiated a line of research that influenced the direction of theoretical chemical kinetics to the present day and laid the pattern for the application of the then-new quantum theory to the understanding of rates of chemical reactions./10/10第132页第132页上一内容下一内容回主目录Henry EyringHe also contributed to our understanding of optical activity.His text,Quantum educate many generations of physical chemistry graduate students.He contracted for the book in 1933,and it was published in 1944,thus setting a new standard for lackadaisical authors./10/10第133页第133页