选修四化学反应原理绪言

绪言,绪言,1、化学研究的核心问题是：,2、化学中最具有创造性的工作是：,3、如何实现这个过程？,化学反应,设计和创造新的分子,通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,4、我们必须弄清楚些什么才能使化学为人类服务？,对化学反应的原理要清楚,我们只有知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！,这就是学习化学反应原理的目的,研究化学反应原理包含哪些基本内容？,问题:为什么化学反应难易程度不同，与什么有关系？,结论：影响化学反应速率的根本原因是反应物本身的性质。,内因,点燃,加热,高温、高压、催化剂,易,易,难,情景2,将H2+O2混合，在室温条件下可以稳定存在数百年，但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应，而且只要配比相当，可以完全转化成生成物。这说明了什么？,不同的外界条件能够改变化学反应的速率。,结论:,情景3,H2+N2即使在高温、高压、催化剂的条件下反应也不能完全转化为生成物，这又说明了什么？,有些反应是有一定限度的！,结论,综上,化学反应原理所研究的范围是：,1、化学反应的速率、方向及限度的问题,2、水溶液中的离子反应的问题,3、化学反应与能量的问题,4、电化学的基础知识,化学反应与能量化学反应速率和化学平衡水溶液中的离子平衡电化学基础,那么,如何来研究一个反应，研究化学反应原理的基本方法和思路是怎样？,即:我们从哪些方面来认识一个反应!,先认识几个概念:,1.有效碰撞,2.活化分子,3.活化能,4.催化剂,概念模型法,一、简化后的有效碰撞模型,在一个洁净的容器中，使H2和O2按体积比2：1的比例混合，气体分子因自由运动而不断相互碰撞(互相接触)这是发生化学反应的必要条件。,假设与事实：研究结果表明，从分子的热运动看，分子发生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个H2、O2自身或它们之间的碰撞频率为2.3551010次/s。假如每次碰撞都能发生化学反应，则化学变化瞬间即可完成，但事实并非如此。,立论：并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应，只有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞这是发生化学反应的充分条件。,有效碰撞,什么是有效碰撞？,引起分子间的发生化学反应的碰撞,1、有效碰撞应当是那些本身具有较高能量的分子(活化分子)之间的碰撞；2、分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件；3、有效碰撞是发生化学反应的充分条件。,推论：,某一化学反应速率大小与,与单位时间内有效碰撞的次数有关,问题：为什么有的碰撞可以发生反应(有效碰撞)，而有的不能发生反应(无效碰撞)?,推断：一定与分子本身的性质和能量有关。,活化分子,1、什么是活化分子？,具较高能量，有可能发生有效碰撞的分子,吸收外界能量（如加热、光照等）分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。,结论：,能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，还与碰撞的角度有关。,推论：,有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子数的多少有关。,单位体积中的活化分子数的多少又与什么有关？,问题:,活化能,什么是活化能？,1、活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。2、向系统提供活化能的方法：加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦,活化分子高出反应物分子平均能量的部分,活化分子,活化分子：能够发生有效碰撞的分子,活化能：活化分子所多出的那部分能量E1,能量,反应过程,生成物,反应物,E1,E2,活化分子,科学探究,1、活化能的大小与反应的速率有何关系？为什么？,2、有没有活化能为0的反应？举例说明？,活化能越小,相同条件下活化分子百分数越多,单位体积内活化分子的数目越多,单位时间单位体积内有效碰撞的次数就越多,反应的速率就越大。,有。如离子之间的反应距离地面5085km的大气层中的自由原子之间的反应参阅课文P4第一段。,问题探究,结论：,活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，,活化能的大小是由反应物分子的性质决定，,内因起主要决定作用,推论:,活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，,则活化分子越多，,则单位时间内有效碰撞越多，,则反应速率越快。,归纳总结,一个反应要发生一般要经历哪些过程？,普通分子,得到能量,活化分子,合理取向的碰撞,有效碰撞,活化能,催化剂在我们技术改造和生产中起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？,催化剂,怎样改变反应的活化能为来加快反应的速率？是何措施？,能量,反应过程,生成物,反应物,E1,E2,活化分子,加了催化剂,没加催化剂,问题研究,练习1.实验室制氢气时，若向稀硫酸中加几滴硫酸铜溶液，则产生氢气的速率加快，该反应中硫酸铜催化剂（填：是、不是）。2.单独加热氯酸钾，产生氧气的速率小，而将少量高锰酸钾和氯酸钾混合共热制氧气，产生氧气的速率明显加快，该实验中高锰酸钾催化剂（填：是、不是）。,不是,不是,练习,3.是发生化学反应的必要条件，是发生化学反应的充分条件。4.活化分子指的是能够。5.活化能的大小意味着一般分子成为活化分子的，活化能的大小不影响，活化能的作用在于使。6.常用的提供活化能的方法有等。,碰撞,有效碰撞,发生有效碰撞的分子,难易,反应前后的能量变化,反应物活化,加热、光照、超声波、核辐射、外加碰场,7.什么是有效碰撞？8.某一化学反应的速率大小与单位时间内有关。9.什么是活化分子？,引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,有效碰撞的次数,具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关,10.什么是活化能？,活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能。如图：,活化能的大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越