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课程目录

课程介绍

第一章绪论

授课内容

·引言

催化作用的意义，催化作用与热力学

·催化作用与催化剂的定义、概念

·催化剂的重要性质·催化剂的一般组成

·催化体系的分类·催化科学的发展·催化科学的范围

1.1引言

1.1.1催化作用的意义

1、催化剂在国计民生中的作用催化剂一现代化学工业的基石，现代化学工业的心脏

现代化学工业过程：

·据统计，现有90%以上的化工过程是采用催化剂进行生产的。借助于催化剂生产的产品总值在全世界工业生产总值中约占18%，仅低于机械产品的总值

·催化剂直接销音额~100亿美元/年

·催化剂消耗量>100万吨/年

·产生的产品价值>10000亿美元/年

1.1.1催化作用的意义

2、催化剂的应用领域

（1）合成氨及合成甲醇：产量最大的合成化学品

（2）石油炼制与合成燃料：运输量和消费量最大的化学品

（3）无机化学工业：酸、碱、盐，硫酸和硝酸的生产（4）基本有机合成工业：醇、醛（酮）、酸、酯、晴（5）三大合成材料：合成树脂与塑料、合成橡胶、合成纤维Ziegler-Natta、后过渡金属、茂金属催化剂（6）精细化工产品：品种最多、平均单价高的化学品（7）生物化工：最有潜力和发展前景的化工领城

（8）环境化学：与人类保留密切相关的领域，尾气净化

催化作用的意义

1.1.1催化作用的意义3、自然界

生物界：一切生命活动都商不开酶催化地质：地质催化，如：石油生成的催化作用日常生活：空气净化

1.1.2催化作用与热力学、动力学1、化学反应体系实现的2个基本要素

·热力学可行性：反应能否进行、进行的程度热力学平衡：化学反应的极限，反应的标的目的

·动力学可能性：反应进行的速度、何时达到平衡2者缺一不成

1.1.2催化作用与热力学、动力学2、催化剂的作用

（1）加快反应速度

催化剂能改变反应途径，降低反应活化能催化只能加快热力学可行的反应速度不能改变反应平衡常数

正反应和逆反应同样加速

只能加快热力学上可行的反应，“催化不是万能的”

（2）提高选择性

改变反应历程

降低反应活化能

加快主要反应速度

催化作用与热力学、动力学

1.2催化作用与催化剂

1.2.1催化作用

1、催化作用早期的历史

·最早的催化一Biocatalysis：中国，公元前，发酵一酿酒、制醋、酱和酱油制做、侵头和面包制做等

·非生物催化

一1740年，英国，Ward，硝酸钾促进硫磺的燃烧反应一1781年，法国，Parmentier，硫酸促进淀粉水解一1816年，英国，Davy，铂促进甲婉和醇的氧化反应一1820年，视国，Dobereiner，铂粉促进氢气和氧气的化合（化学演示反应）特点：只是有意识地应用了催化作用，并不知道催化作用，并未提出“催化”

1.2.1催化作用4、催化作用的表现

（1）只加速热力学上可行的反应催化剂只能加速热力学可行的反应，而不能实现热力学不成能的反应。

（2）催化剂不影响平衡常数

反应终了时催化剂的化学性质没有改变，不会影响反应体系的标准自由能变化AG0，因而也不会影响平衡常数K。与此相反，若一种物质加入后使反应体系的AG0改变，则不能看作是催化剂。

雀化作用