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《化学反应工程》教案第™均相反应 链(锁)反应
第二章均相反应动力学基础
链(锁)反应


教学目标
1. 了解链反应的基本特征,撑握“拟平衡态”和“拟定常态”假设的基本内容、使用
条件和运用;
2. 学会根据机理式推导双曲函数型的动力学方程的方法。
教学重点
1. 学会根据机理式推导双曲函数型的动力学方程的方法。
教学难点
1. 根据机理式推导双曲函数型的动力学方程。
教学方法
讲授法
学时分配
2 学时
授课时间
200 年月日
教学过程















作者:傅杨武
《化学反应工程》教案第™均相反应 链(锁)反应
[复行-串联反应的速率方程解析式的一般推导方
法,动力学特征。

[引入新课] 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应,这类反应称
为链锁反应。HBr 的合成就是典型的链锁反应,其反应机理如下:








上述机理式表明,Br2 经激发后即游离出活泼的溴原子(链开始);它可和
H2 反应生成 HBr 同时给出了更为活泼的游离态氢原子,从而使反应链锁地
进行下去并不断地生成 HBr。(2),(3),(4)所示的反应称为链的传播。当
游离态原子(Br 或 H)与第三分子(可以是反应器器壁亦可以是其他不活泼分
子)相碰撞而使游离的原子重新结合成不活泼的分子后,这就导致链的终止,
反应也就终止了。由此例可看出,链锁反应具有如下的基本特征:
(1) 链反应有三个阶段:链的引发链的传播和链的终止。
(2) 链的引发和传播均需通过游离原子或游离基。它们可以是反应物受
热,光和放电等的激发下而产生的,也可以有意引入的。例如乙醛蒸汽在 300
度下仍是较稳定的,若引入少量的偶氮甲烷(CH3N=NCH3)后,由于它会分
解生成游离基 CH3·,从而导致链的引发。显然,引发的游离基愈多链反应
的速率也愈快。
(3) 游离原子和游离基均具有较高的活性,它们容易受器壁或其它惰性
物的作用而重新生成稳定的分子,从而使链反应终止所以,增大器壁表面或
加入某些能破坏游离基的物质(如 NO 等)均能使链反应终止下来。
在化学工业中常遇到链反应,如石油裂解飞烃类氧化飞卤化以及聚合反
应等大都涉及到链反应。但实际中我们亦会遇到所不希望而必须加以防止的
链反应,在汽油中添加四乙基铅作为抗震剂即为一例。由于链反应在实际中
的重要性,有必要对链反应的发生条件以及影响和控制链反应速率的诸因素
进行研究。

[板书] -1 连反应及其步骤、特征

[讲解分析] 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应,这类反应称
为链锁反应。
[举例] 例 -1 HBr 的合成。(在热、光、辐射或其它方法使反应引发,它便
能通过活性组分相继发生,象链条一样自动进行下去(chain reaction))。

[板书] 2. 链反应的步骤
[讲解] 1)链的引发(或链的开始)(ch