例外
例外
第二天上午十點(diǎn),陳越準時(shí)到達了高二化學(xué)競賽的培訓教室,他掃了一眼臺下的同學(xué)們,沒(méi)做任何自我介紹,單刀直入:“我們今天的主題是動(dòng)力學(xué)。我知道很多人聽(tīng)到這個(gè)詞會(huì )覺(jué)得復雜,但其實(shí)動(dòng)力學(xué)很簡(jiǎn)單——它只關(guān)心兩個(gè)問(wèn)題:‘反應需要時(shí)間多久?’‘什么時(shí)候達到平衡?’” 臺下的學(xué)生們安靜地聽(tīng)著(zhù),其中有些人已經(jīng)開(kāi)始翻看教科書(shū),試圖找到陳越提到的內容。 陳越略微停頓了一下,看向前排的一個(gè)學(xué)生,隨口問(wèn)了一句:“你覺(jué)得,化學(xué)反應速度會(huì )和哪些因素有關(guān)?” 被點(diǎn)到的學(xué)生愣了一下,下意識回答:“反應物的濃度?” “對,還有呢?”陳越點(diǎn)點(diǎn)頭,繼續追問(wèn),但語(yǔ)氣始終平穩,沒(méi)有任何催促的意味。 另一個(gè)學(xué)生小聲補充:“溫度……催化劑?” “沒(méi)錯?!标愒侥闷鸸P,在白板上寫(xiě)下三個(gè)關(guān)鍵詞:濃度、溫度、催化劑,隨后轉身向大家解釋?zhuān)斑@些因素在動(dòng)力學(xué)里分別被用來(lái)描述不同的變化形式,最終的結果都會(huì )反映在反應速率常數k上。大家知道阿倫尼烏斯公式嗎?” 他迅速在白板上寫(xiě)下公式: k = A·e^(-Ea/RT) “這個(gè)公式其實(shí)非常有趣?!标愒睫D過(guò)頭,聲音依舊淡淡的,但語(yǔ)調因為講到這里微微揚了一下,“我們可以用它來(lái)定量描述溫度和速率常數k的關(guān)系。當溫度升高時(shí),分子獲得的能量更高,反應速率也會(huì )相應改變。那么,能不能思考一下,速率常數對反應到底有多重要?” 他稍微停頓了一下,掃了一眼臺下的學(xué)生,繼續說(shuō)道:“我們來(lái)看一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題——‘反應限速步驟。比如,你們覺(jué)得一個(gè)車(chē)隊通過(guò)一個(gè)收費站,速度主要取決于什么?” 臺下的學(xué)生有人小聲議論,有人則茫然地盯著(zhù)白板。一名學(xué)生小心舉手回答:“收費站的數量……和每個(gè)收費員的速度?” “對?!标愒近c(diǎn)頭,“反應過(guò)程中的限速步驟就像這個(gè)收費站,決定了整個(gè)反應的速率?!?/br> 他一邊說(shuō),一邊在白板上畫(huà)出一個(gè)簡(jiǎn)單的示意圖:從反應物到中間體再到生成物,每一步的能量變化用箭頭標記得清晰明了?!八?,你們需要記住,動(dòng)力學(xué)不只是在數學(xué)上推導公式,它本質(zhì)上是在幫助我們理解反應的每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)?!?/br> 隨著(zhù)陳越的講解,同學(xué)們漸入佳境,有些學(xué)生甚至抬起頭,露出若有所思甚至是恍然大悟的表情。 下課鈴響起,學(xué)生們大都安靜地收拾東西,卻有幾個(gè)人主動(dòng)圍上講臺,臉上帶著(zhù)小心翼翼的期待。有問(wèn)題的、來(lái)表達對學(xué)長(cháng)崇拜的,還有帶著(zhù)其他心思的。 其中一個(gè)看起來(lái)有些羞澀的女生站在陳越旁邊,低頭掏出手機,猶豫了一下才抬起頭,輕聲問(wèn)道:“學(xué)長(cháng)……能加一下你的微信嗎?有些問(wèn)題想請教?!?/br> 陳越低頭看了她一眼,表情沒(méi)變,禮貌的同時(shí)又很有距離感:“我就在樓下培訓室,你有什么問(wèn)題直接過(guò)來(lái)就好?!?/br> 這一句拒絕說(shuō)得清清楚楚,毫無(wú)余地。他低下頭收拾備課紙,顯然沒(méi)有繼續對這個(gè)話(huà)題多做解釋的意思。 女生原地愣了一下,臉上的笑容有點(diǎn)不自然,但還是點(diǎn)了點(diǎn)頭:“哦……好的,謝謝學(xué)長(cháng)?!?/br> 從教室離開(kāi)后,這位女生回到自己的座位,旁邊的幾個(gè)同伴立刻湊了過(guò)來(lái),笑著(zhù)打趣:“怎么樣,越神加你微信了嗎?” 女生嘆了口氣,搖搖頭,語(yǔ)氣里帶著(zhù)明顯的無(wú)奈:“沒(méi)有啊。他說(shuō)他就在樓下培訓室,有問(wèn)題讓我直接去找他?!?/br> “哈?”另一個(gè)女生忍不住笑出了聲,“這也太高冷了吧!明明加個(gè)微信方便多了,干嘛搞得這么麻煩?” “可能大佬都這樣吧……”剛才的女生撇了撇嘴,托著(zhù)下巴看向窗外,“不過(guò)他真的挺厲害的,講得比老師還清楚?!?/br> 幾個(gè)人嘰嘰喳喳地議論著(zhù),雖然對陳越的冷淡心有失落,但更多的是對這位“高冷學(xué)長(cháng)”隱隱的敬畏與好奇。 后來(lái)某一天,那個(gè)女生還真去培訓室找陳越問(wèn)問(wèn)題,推開(kāi)培訓室的門(mén)時(shí),她心里還帶著(zhù)點(diǎn)猶豫。門(mén)沒(méi)有完全關(guān)上,留了一道縫,她站在那里掃了一圈,先看到了坐在桌邊埋頭演算的陳越,隨后,她的視線(xiàn)停在了不遠處正一邊翻資料一邊喝茶的李旻。 李旻抬眼看了她一眼,眼神淡淡的,明明是隨意一瞥,但女孩分明感到那目光似笑非笑。她不由自主站得筆直了一些,快步走到陳越面前,聲音小了兩分:“老師,學(xué)長(cháng),我就問(wèn)一個(gè)問(wèn)題,不會(huì )耽誤學(xué)長(cháng)太多時(shí)間?!?/br> 陳越聽(tīng)到聲音抬起頭,微微皺了皺眉,顯然有些意外,但沒(méi)多說(shuō)什么。他放下筆,把手邊的空白紙推到一旁,視線(xiàn)落在女生手里的書(shū)上:“什么問(wèn)題?” 她正準備開(kāi)口,李旻卻先發(fā)了話(huà)。她意味深長(cháng)地掃了陳越一眼:“沒(méi)事,讓他給你多講講,他平時(shí)閑得很?!?/br> 陳越轉頭看向她,眼神中帶著(zhù)點(diǎn)無(wú)奈:“老師,這話(huà)可別亂說(shuō)?!?/br> “我亂說(shuō)了?”李旻挑了挑眉,繼續低頭翻自己的書(shū),“你最近不是整天窩在這里‘賦閑’嗎?” 學(xué)妹站在一旁,看著(zhù)兩人這番熟稔的互動(dòng),愣了一瞬,接著(zhù)趕緊低頭翻開(kāi)書(shū),指著(zhù)其中一段公式說(shuō)道:“學(xué)長(cháng),我想問(wèn)這個(gè)……我有點(diǎn)弄不懂?!?/br> 陳越低頭看了一眼公式,大概掃了幾秒,拿起筆在草稿紙上寫(xiě)了兩行,簡(jiǎn)單地解釋道:“這是速率方程的導出,前提是符合一級反應的條件。你看,反應物的濃度隨時(shí)間變化成指數衰減——” “慢點(diǎn)?!崩顣F的聲音忽然從旁邊傳過(guò)來(lái),她放下手里的杯子,走過(guò)來(lái),靠在椅子上,“你這么講,下次要是我考她‘一級反應的特征’,她肯定會(huì )忘?!?/br> 陳越停下筆,轉頭看了她一眼,輕嘆了一口氣,重新調整了語(yǔ)氣:“那這樣理解——反應速率和反應物濃度成正比,所以隨時(shí)間減少,這個(gè)減少不是勻速的,而是以遞減的形式?!?/br> 學(xué)妹點(diǎn)了點(diǎn)頭,但還是有些消化不過(guò)來(lái),小聲說(shuō)道:“學(xué)長(cháng),還是有點(diǎn)不太清楚?!?/br> “讓他舉個(gè)具體的例子?!崩顣F說(shuō)著(zhù)用筆敲了敲陳越的頭?!澳氵@個(gè)老師當得可不夠合格?!?/br> “術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻,我又不是專(zhuān)門(mén)教學(xué)的……”陳越嘟囔了一句,眼神里透著(zhù)幾分不情愿,但看到李旻挑眉看著(zhù)他,還是拿起草稿紙,邊畫(huà)邊解釋?zhuān)骸跋胂笠粋€(gè)化學(xué)反應,比如雙氧水的分解反應?!?/br> 他在紙上寫(xiě)下反應式: 2H?O? → 2H?O O? “這個(gè)反應在室溫下會(huì )緩慢進(jìn)行,但如果加入適量的催化劑,比如二氧化錳(MnO?),就會(huì )大大加速分解。這是一個(gè)典型的一級反應,反應速率和雙氧水的濃度成正比?!?/br> 他放下筆,繼續說(shuō)道:“一開(kāi)始反應物濃度高,分解速度快,但隨著(zhù) H?O? 濃度的減少,分解速率也逐漸降低。這就是為什么一級反應的濃度變化會(huì )呈現出指數衰減的特性?!?/br> 說(shuō)著(zhù)邊在紙上畫(huà)了一張簡(jiǎn)單的曲線(xiàn)圖,標注了 H?O? 的濃度隨時(shí)間變化的趨勢——一條斜向下的彎曲曲線(xiàn):“你可以理解為,反應開(kāi)始時(shí),H?O? 分子多,碰撞概率大,速率高;但隨著(zhù)分子數量減少,速率也越來(lái)越低,整個(gè)過(guò)程不是勻速的,而是遞減的?!?/br> 學(xué)妹點(diǎn)了點(diǎn)頭,似懂非懂地看著(zhù)紙上的曲線(xiàn),小聲問(wèn):“學(xué)長(cháng),那這個(gè)現象和速率方程具體怎么聯(lián)系?” 陳越指了指草稿紙上的公式,再次耐心解釋道:“一級反應的速率方程是:ln[C] = ln[C?] - kt,這是通過(guò)積分形式得到的,你可以直接從濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)看到,這就是剛剛我說(shuō)的‘指數衰減’,而速率常數 k 決定了這個(gè)曲線(xiàn)的陡峭程度——k 越大,反應越快?!?/br> “再簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)?!崩顣F忽然接過(guò)話(huà),“假設催化劑是一個(gè)超級高效的‘切蛋糕助手’,一開(kāi)始桌上有很多蛋糕等著(zhù)切,你的助手手速很快。但隨著(zhù)蛋糕數量變少,他每切一塊就要停下來(lái)想一想,最終切得越來(lái)越慢——這就是反應物減少導致速率降低的表現?!?/br> “老師,您的比喻可不太學(xué)術(shù)?!标愒綋u頭看著(zhù)李旻。 “但我的比喻夠通俗?!崩顣F不甘示弱地回了一句,“你看,她現在總該明白了吧?” 女生聽(tīng)聞趕緊點(diǎn)頭:“嗯,現在明白了,原來(lái)是這個(gè)意思!謝謝李老師和學(xué)長(cháng),我回去了” 走出門(mén)口的那一刻,她松了一口氣,但心跳卻因為剛剛的畫(huà)面變得有些快。她低頭看著(zhù)書(shū)上陳越寫(xiě)下的筆記,清晰簡(jiǎn)潔,一點(diǎn)多余都沒(méi)有,但讓她印象更深的,是剛才培訓室里那種氣氛。 陳越在她眼里一直是個(gè)冷冷的“學(xué)神”,不管是課堂上還是課后,話(huà)語(yǔ)之間都帶著(zhù)一種客氣的疏離。而剛才,他對問(wèn)題的耐心解答,雖然也沒(méi)有過(guò)多的情緒,但每一句話(huà)都精準有力,仿佛和他平時(shí)沒(méi)什么區別。然而,當李旻開(kāi)口時(shí),氣氛卻完全不一樣了。 “他剛才居然還反駁了李老師?”學(xué)妹下意識地嘀咕了一句,回頭看了一眼培訓室的大門(mén)。她不由得想起陳越接話(huà)時(shí)的神態(tài),那種極自然的配合和語(yǔ)氣中帶著(zhù)一點(diǎn)無(wú)奈又順從的親昵,和他在課堂上那種冷靜自持的模樣判若兩人。 “學(xué)長(cháng)不是對誰(shuí)都冷淡的吧……”她低聲念了一句,又忍不住嘆了口氣。