《水污染控制原理》课程教学资源（PPT课件）第一章 给水与废水处理原理——化学动力学（授课教师：方继敏）

当代给水与废水处理原理授课教师：方继敏

当代给水与废水处理原理 授课教师：方继敏

第一章化学动力学主要内容：（1）有关化学动力学及反应机制的基本概念（2）氧化和结晶动力学实例重点：掌握基元反应、反应动力学、反应级数难点：半衰期的理解与应用、反应机制理解与应用

第一章 化学动力学 主要内容： （1）有关化学动力学及反应机制的基本概念 （2）氧化和结晶动力学实例 重点：掌握基元反应、反应动力学、反应级数 难点：半衰期的理解与应用、反应机制理解与应用

Question Time据研究，北京猿人活动在距今20~60万年前。这个数据是怎么得到的？北京人现代猿北京猿人现代人Modern ApePeking ManModern Man

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案例1：吸附动力学（基础研究）案例2：降解动力学（工程应用）

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第一节反应速率和反应级数1.1反应速率d[A]dcAdn(1.1)dtdtdt式中[A]及℃均代表A的浓度A为反应物A为产物的单位为mol·m-3.s-l。当式(1.1)中A代表反应物时，由于其浓度是C随时间降低的，反应速率rA应为负值，反之，当A代表产物时r则为正值，如图1-1所示。0图1-1反应物及产物的历时曲线

式中:[A]及 均代表A的浓度， 的单位为molm-3 s -1 。当式(1.1)中 A代表反应物时，由于其浓度是 随时间降低的，反应速率 应为 负值，反之，当A代表产物时， 则为正值，如图1-1所示。 A c A r rA 第一节 反应速率和反应级数 1.1 反应速率   dt dc dt d A dt dn V r A A A  = =      = 1 图1-1 反应物及产物的历时曲线 （1.1）

第一章化学动力学1.2化学计量方程xA+yB-→uP+vQ(1.2)这个方程式主要是表示一个质量守恒的关系，只是说明反应物A的x个分子与B的y个分子的质量与产物P的u个分子及Q的u个分子的质量相等，这种关系称为化学计量方程式。(1.3)dnodn,-dnBdnd=-dnRxuUyUd称为反应进度，D为物种的化学计量方程系数，反应物取负号，产物取正号

第一章 化学动力学 1.2化学计量方程 xA+yB→uP+υQ 这个方程式主要是表示一个质量守恒的关系，只是说明反应物A的x个分 子与B的y个分子的质量与产物P的u个分子及Q的υ个分子的质量相等，这种关 系称为化学计量方程式。 dξ称为反应进度，υi为物种i的化学计量方程系数，反应物取负号，产物 取正号。 1 1 A B P Q dn dn dn dn dn d x y u    − − = = = = = （1.2） （1.3）

第一节反应速率和反应级数1.3反应级数d[P]dcp(1.4)2=kcicbdtdt那么，产物P的反应称为：反应物A的a级反应：反应物B的b级反应；总称为（a+b）级反应。K称为反应的速率常数（rateconstant），其单位为（浓度）1-(a+b)/时间

第一节 反应速率和反应级数 1.3 反应级数 （1.4） 那么，产物P的反应称为：反应物A的a级反应；反应物B的b级反 应；总称为（a+b）级反应。K称为反应的速率常数（rate constant）， 其单位为（浓度）1-(a+b)/时间 。   b B a A p p k c c dt dc dt d P r = = =

第一节反应速率和反应级数1.4基元反应（elementaryreaction）构成化学计量方程的反应序列中的反应称为基元反应（elementaryreaction)。绝大多数的基元反应，其反应级数与化学计量系数完全相等。构成一个化学计量方程的反应序列称为原来反应的机理

第一节 反应速率和反应级数 1.4 基元反应（elementary reaction） 构成化学计量方程的反应序列中的反应称为基元反应（elementary reaction）。 绝大多数的基元反应，其反应级数与化学计量系数完全相等。 构成一个化学计量方程的反应序列称为原来反应的机理

第二节简单的基元反应单一组分的三级和更高级零级反应的反应基元反应两种反应物的单一组分的伪一级反应一级反应一两种反应物的二级反应

第二节 简单的基元反应 基元反应 两种反应物的 二级反应 三级和更高级 的反应 单一组分的 零级反应 两种反应物的 伪一级反应 单一组分的 一级反应

第二节简单的基元反应2.1单一组分的零级反应单一组分的反应A一→P为零级反应，ACAOl反应物CA产物Cp的初始浓度为cA，k为反应的速率常数，则在反应时刻t浓度c的表达式为：CA =CA. - ktC(1.5)零级反应速率和反应物的浓度无关。生物化学反应中，底物（受生化催化剂酶作用的化合物称为底物）浓度很高时的酶促反应都属于零级反应。图1-2零级反应的c-t曲线

第二节 简单的基元反应 2.1 单一组分的零级反应 单一组分的反应 为零级反应，A 的初始浓度为 ，k为反应的速率常数，则在 反应时刻t浓度cA的表达式为： 零级反应速率和反应物的浓度无关。生物 化学反应中，底物（受生化催化剂酶作用的化 合物称为底物）浓度很高时的酶促反应都属于 零级反应。 A P ⎯k→ c c kt A = A −0 图1-2 零级反应的c-t曲线 （1.5） A0 c