选修四化学反应原理--绪言

1、绪言绪言情景1 氢气的一些反应氢气的一些反应 反应条件反应条件难易程度难易程度 H2 + O2 H2 + CuO H2 + N2问题:同是有同是有H2参与的反应为什么难易程度不同，参与的反应为什么难易程度不同，与什么有关系？与什么有关系？结论：影响反应速率的根本原因是影响反应速率的根本原因是 反应物本身的性质。 点燃加热高温、高压、催化剂较易易难 将将H2 、O2混合，在室温条件下可以混合，在室温条件下可以稳定稳定存在存在数百年而不反应，但点燃后却立刻发生数百年而不反应，但点燃后却立刻发生剧烈的爆鸣，转化成水。而且只要配比相当，剧烈的爆鸣，转化成水。而且只要配比相当，可以完全转化成生成物。可以

2、完全转化成生成物。这说明了什么这说明了什么？结论：结论：外界条件能够外界条件能够改变改变化学反应的速率。化学反应的速率。情景2 H2和和N2即使在高温、高压、催化剂的即使在高温、高压、催化剂的条件下反应也不能条件下反应也不能完全转化完全转化为生成物为生成物（氨气），（氨气），这又说明了什么？这又说明了什么？结论：结论：有些反应是有有些反应是有一定限度一定限度的。的。情景3化学反应原理所研究的内容是：化学反应原理所研究的内容是：2 2、化学反应的、化学反应的速率、方向及限度速率、方向及限度的的 问题问题3 3、水溶液中的、水溶液中的离子反应离子反应的问题的问题1 1、化学、化学反应与能量反应与能

3、量的问题的问题4 4、电化学电化学的基础知识的基础知识化学反应与能量化学反应与能量化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 电化学基础电化学基础 如何来研究一个化学反应，研究化学反应如何来研究一个化学反应，研究化学反应原理的基本原理的基本方法和思路方法和思路是怎样的？是怎样的？认识几个重要认识几个重要概念概念: :1 1、有效碰撞、有效碰撞2 2、活化分子、活化分子3 3、活化能、活化能4 4、催化剂、催化剂有效碰撞模型有效碰撞模型简化后的有效碰撞模型 气体分子之间通常存在着比气体分子气体分子之间通常存在着比气体分子本身的体积要大得多的空间，可本身的体积

4、要大得多的空间，可忽略了分忽略了分子与分子之间的相互作用力，子与分子之间的相互作用力，因此，在常因此，在常温常压下，可以认为气体分子的温常压下，可以认为气体分子的运动是运动是自自由的由的，因而，它们之间的因而，它们之间的碰撞可以视为是碰撞可以视为是随机的随机的。 研究结果表明，从分子的热运动看，分子发研究结果表明，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生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个H H2 2、O O2 2自自身或它们之间的碰撞频率为身或它们之间的碰撞频率为2.3552.35510101010次次/s/s。科学事实 在一个洁净的容器中，使在一个洁净的容器中，使H H

5、2 2和和O O2 2按体积比按体积比2 2：1 1的比例混合，气体分子的比例混合，气体分子因自由运动而不断相互碰因自由运动而不断相互碰撞撞这是发生化学反应的这是发生化学反应的必要条件必要条件。 有效碰撞有效碰撞 能够导致分子中化学能够导致分子中化学键断裂，引起化学反应的碰撞。键断裂，引起化学反应的碰撞。 分子间的碰撞分子间的碰撞是发生化学反应的是发生化学反应的必要必要条件条件，而有效碰撞才能导致反应的发生，而有效碰撞才能导致反应的发生，那么请思考发生有效碰撞应具备哪些条件？那么请思考发生有效碰撞应具备哪些条件？ 有有 效效 碰碰 撞撞1.什么是什么是有效碰撞？有效碰撞？ 2、发生有效碰撞的条

6、件、发生有效碰撞的条件推论推论：某一化学反应的速率大小与单位时间某一化学反应的速率大小与单位时间内分子内分子有效碰撞的次数有效碰撞的次数有关有关活活 化化 分分 子子 什么是什么是活化分子？活化分子？具有具有较高能量较高能量，可能，可能发生有效碰撞发生有效碰撞的分子的分子注意：注意：活化分子的碰撞活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞，但有效碰撞，但发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子。活化分子。推论：推论：有效碰撞次数的有效碰撞次数的多少多少与单位体积内与单位体积内反应物中反应物中活化分子的多少活化分子的多少有关。有关。能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生

7、成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反应热反应热活活 化化 能能什么是什么是活化能？活化能？ 活化分子平均能量与活化分子平均能量与反应物分子平均能量反应物分子平均能量的差值。的差值。活化分子具有的高能量从何来活化分子具有的高能量从何来? ?吸收外界能量吸收外界能量 （如加热、光照等）（如加热、光照等） 分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。较高能量的分子。活化分子的活化分子的多少多少与该反应的活化能的与该反应的活化能的大小大小有关，有关， 活化能的活化能的大小大小是由反应物分子的是由反应物

8、分子的性质决定性质决定。推论推论:活化能活化能越小，越小，一般分子成为活化分子一般分子成为活化分子越容易越容易，则活化分子则活化分子越多越多， 从而单位时间内有效碰撞从而单位时间内有效碰撞越多越多，因此反应速率因此反应速率越快。越快。催催 化化 剂剂什么是什么是催化剂？催化剂？催化剂是能催化剂是能改变改变化学反应的速率，但反应化学反应的速率，但反应前后前后本身性质和质量都不改变本身性质和质量都不改变的物质。的物质。催化剂是如何对一个反应起作用的呢催化剂是如何对一个反应起作用的呢?能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成

9、物分子放物分子放出的能量出的能量反应热反应热催化剂可以改变活化能的大小。催化剂可以改变活化能的大小。没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂E3归归 纳纳 总总 结结一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理的合理的取向取向有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量 1. 是发生化学反应的必要条件。是发生化学反应的必要条件。 2.活化分子指的是活化分子指的是 。 3. 活化能的作用在于使活化能的作用在于使_， 活化能的大小意味着一般分子成为活化分活化能的大小意味着一般分子成为活化分 子的子的 。 碰撞碰撞具有较高能量，可能发生有效碰撞的分子具有较高能量，可能发生有效碰撞的分子难易程难易程 度度 反应物分子活化反应物分子活化随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习下列说法错误的是下列说法错误的是A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化才能发生化学反应学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D