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第二天上午十点,陈越准时到达了高二化学竞赛的培训教室,他扫了一眼台下的同学们,没做任何自我介绍,单刀直入:“我们今天的主题是动力学。
我知道很多人听到这个词会觉得复杂,但其实动力学很简单——它只关心两个问题:‘反应需要时间多久?’‘什么时候达到平衡?’” 台下的学生们安静地听着,其中有些人已经开始翻看教科书,试图找到陈越提到的内容。
陈越略微停顿了一下,看向前排的一个学生,随口问了一句:“你觉得,化学反应速度会和哪些因素有关?” 被点到的学生愣了一下,下意识回答:“反应物的浓度?” “对,还有呢?”陈越点点头,继续追问,但语气始终平稳,没有任何催促的意味。
另一个学生小声补充:“温度……催化剂?” “没错。
”陈越拿起笔,在白板上写下叁个关键词:浓度、温度、催化剂,随后转身向大家解释,“这些因素在动力学里分别被用来描述不同的变化形式,最终的结果都会反映在反应速率常数k上。
大家知道阿伦尼乌斯公式吗?” 他迅速在白板上写下公式: k=A·e^(-Ea/RT) “这个公式其实非常有趣。
”陈越转过头,声音依旧淡淡的,但语调因为讲到这里微微扬了一下,“我们可以用它来定量描述温度和速率常数k的关系。
当温度升高时,分子获得的能量更高,反应速率也会相应改变。
那么,能不能思考一下,速率常数对反应到底有多重要?” 他稍微停顿了一下,扫了一眼台下的学生,继续说道:“我们来看一个常见的问题——‘反应限速步骤。
比如,你们觉得一个车队通过一个收费站,速度主要取决于什么?” 台下的学生有人小声议论,有人则茫然地盯着白板。
一名学生小心举手回答:“收费站的数量……和每个收费员的速度?” “对。
”陈越点头,“反应过程中的限速步骤就像这个收费站,决定了整个反应的速率。
” 他一边说,一边在白板上画出一个简单的示意图:从反应物到中间体再到生成物,每一步的能量变化用箭头标记得清晰明了。
“所以,你们需要记住,动力学不只是在数学上推导公式,它本质上是在帮助我们理解反应的每
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