化學(xué)選修四化學(xué)反應(yīng)原理緒言

1、 緒緒 言言化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理所研究的范圍是所研究的范圍是1 1、基本的、基本的化學(xué)反應(yīng)原理：化學(xué)反應(yīng)原理： 包括反應(yīng)速率、反應(yīng)方向及反應(yīng)限度。包括反應(yīng)速率、反應(yīng)方向及反應(yīng)限度。3 3、從、從理論的高度理論的高度來認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽的本質(zhì)及來認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽的本質(zhì)及其在溶液中的反應(yīng)。其在溶液中的反應(yīng)。4 4、電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)富有時(shí)代氣息和應(yīng)用廣泛的富有時(shí)代氣息和應(yīng)用廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。一個(gè)領(lǐng)域。2 2、從、從能量變化能量變化的角度來探討化學(xué)變化。的角度來探討化學(xué)變化。新課展望新課展望 那么 如何來研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理如何來研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理的基本的基本方法和思路方法和思路

2、是怎樣？是怎樣？即即: :我們從哪些方面來認(rèn)識(shí)一個(gè)反應(yīng)我們從哪些方面來認(rèn)識(shí)一個(gè)反應(yīng)! !先認(rèn)識(shí)幾個(gè)先認(rèn)識(shí)幾個(gè)概念概念: :1 1、有效碰撞、有效碰撞2 2、活化分子和活化能、活化分子和活化能3 3、催化劑、催化劑一、簡化后的有效碰撞模型 在一個(gè)潔凈的容器中，使在一個(gè)潔凈的容器中，使H H2 2和和O O2 2按體積比按體積比2 2：1 1的比的比例混合，氣體分子例混合，氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)而不斷相互碰撞因自由運(yùn)動(dòng)而不斷相互碰撞( (互相接互相接觸觸) )這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件必要條件。假設(shè)與事實(shí)：假設(shè)與事實(shí)：研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看，分子研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看

3、，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。如在常溫常壓下每個(gè)發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。如在常溫常壓下每個(gè)H H2 2、O O2 2自身或自身或它們之間的碰撞頻率為它們之間的碰撞頻率為2.3552.3551011010 0次次/s/s。假如每次碰撞。假如每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則化學(xué)變化瞬間即可完成，但事實(shí)都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則化學(xué)變化瞬間即可完成，但事實(shí)并非如此。并非如此。立論：立論：并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的部分的氣體分子碰撞是有效的，即，即有效碰撞有效碰撞這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件充分條件。有效碰撞

4、有效碰撞什么是有效碰撞？什么是有效碰撞？引起分子間的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞引起分子間的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞 1 1、有效碰撞應(yīng)當(dāng)是那些本身具有、有效碰撞應(yīng)當(dāng)是那些本身具有較高能量的分子較高能量的分子( (活化分子活化分子) )之間的碰撞；之間的碰撞； 2 2、分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的、分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件必要條件； 3 3、有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的、有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件充分條件。推論：推論：某一化學(xué)反應(yīng)速率大小與某一化學(xué)反應(yīng)速率大小與與單位時(shí)間內(nèi)與單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)有關(guān)活化分子活化分子 什么是活化分子？什么是活化分子？1 1、發(fā)生有效碰撞的分子

5、、發(fā)生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子；活化分子； 2 2、但活化分子的碰撞、但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞；有效碰撞；推論：推論：具有具有較高能量較高能量，能夠，能夠發(fā)生有效碰撞發(fā)生有效碰撞的分子的分子有效碰撞次數(shù)的有效碰撞次數(shù)的多少多少與與與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少活化分子的多少有關(guān)。有關(guān)。活化能活化能 什么是活化能？什么是活化能？1、活化能的大小雖然意味著一般分子成活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的為活化分子的難易難易，但是卻對這個(gè)化學(xué)反，但是卻對這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的應(yīng)前后的能量變化能量變化并不產(chǎn)生任何影響。并不產(chǎn)生任何影響。2 2、向系統(tǒng)

6、提供活化能的方法：向系統(tǒng)提供活化能的方法：加熱、光加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場、摩照、超聲波、核輻射、外加磁場、摩擦擦活化分子高出活化分子高出反應(yīng)物分反應(yīng)物分子平均能量子平均能量的部分的部分活化分子活化分子活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子活化能：活化分子所多出的那部分能量活化能：活化分子所多出的那部分能量E1E1能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物E E1 1E E2 2活化分子活化分子科學(xué)探究1 1、活化能的大小與反應(yīng)的速率有何關(guān)系？為什么？、活化能的大小與反應(yīng)的速率有何關(guān)系？為什么？2 2、有沒有活化能為、有沒有活化能為0 0的反應(yīng)？舉例

7、說明？的反應(yīng)？舉例說明？ 活化能越活化能越小小, ,相同條件下相同條件下活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子百分?jǐn)?shù)越越多多, ,單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目活化分子的數(shù)目越多越多, ,單位時(shí)間單位時(shí)間單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有效碰撞的次數(shù)就越多就越多, ,反應(yīng)的反應(yīng)的速速率率就越大。就越大。有。有。如如離子之間的反應(yīng)離子之間的反應(yīng) 距離地面距離地面5085km5085km的大氣層的大氣層中的中的自由原子自由原子之間的反應(yīng)之間的反應(yīng) 參閱課文參閱課文P4P4第一段。第一段。問題探究結(jié)論：結(jié)論：活化分子的活化分子的多少多少與該反應(yīng)的與該反應(yīng)的活化能的大小活化能的大小有關(guān)，有關(guān)，活化能的活化能的大

8、小大小是由反應(yīng)物分子的是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定性質(zhì)決定，內(nèi)因起主要決定作用內(nèi)因起主要決定作用推論推論: :活化能活化能越小越小則一般分子成為活化分子則一般分子成為活化分子越容易越容易，則活化分子則活化分子越多越多，則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多越多，則反應(yīng)速率則反應(yīng)速率越快。越快。歸歸 納納 總總 結(jié)結(jié)一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通普通分子分子得到能量得到能量活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量活化能活化能催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中起關(guān)鍵催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中起關(guān)鍵作用，它主要作用是提高

9、化學(xué)反應(yīng)速率，作用，它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率，試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速率？試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速率？催化劑催化劑怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率？怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率？是何措施？是何措施？能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物E E1 1E E2 2活化分子活化分子加了催化劑加了催化劑沒加催化劑沒加催化劑問題研究問題研究練習(xí)練習(xí)1.實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)，若向稀硫酸中加幾滴硫?qū)嶒?yàn)室制氫氣時(shí)，若向稀硫酸中加幾滴硫酸銅溶液，則產(chǎn)生氫氣的速率加快，該反應(yīng)酸銅溶液，則產(chǎn)生氫氣的速率加快，該反應(yīng)中硫酸銅中硫酸銅 催化劑（填：是、不是）。催化劑（填：是、不是

10、）。2.單獨(dú)加熱氯酸鉀，產(chǎn)生氧氣的速率小，而單獨(dú)加熱氯酸鉀，產(chǎn)生氧氣的速率小，而將少量高錳酸鉀和氯酸鉀混合共熱制氧氣，將少量高錳酸鉀和氯酸鉀混合共熱制氧氣，產(chǎn)生氧氣的速率明顯加快，該實(shí)驗(yàn)中高錳酸產(chǎn)生氧氣的速率明顯加快，該實(shí)驗(yàn)中高錳酸鉀鉀 催化劑（填：是、不是）。催化劑（填：是、不是）。不是不是練習(xí) 3. 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件，是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件， 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。 4.活化分子指的是能夠活化分子指的是能夠 。 5.活化能的大小意味著一般分子成為活化分活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的子的 ，活化能的大小不影，活化能的大小不影響響 ，活化能的作

11、用在于，活化能的作用在于 使使 。 6.常用的提供活化能的方法有常用的提供活化能的方法有 等。等。 碰撞碰撞有效碰撞有效碰撞發(fā)生有效碰撞的分子發(fā)生有效碰撞的分子難易難易反應(yīng)前后的能量變化反應(yīng)前后的能量變化反應(yīng)物活化反應(yīng)物活化加熱加熱、光照光照、超聲波超聲波、核輻射核輻射 、 外加碰場外加碰場7.什么是有效碰撞？什么是有效碰撞？8.某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)內(nèi) 有關(guān)有關(guān) 。9.什么是活化分子？什么是活化分子？ 引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞是有效碰撞引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞是有效碰撞 有效碰撞的次數(shù)有效碰撞的次數(shù) 具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子是活化分

12、具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子，發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子，發(fā)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。有效碰撞次數(shù)的多少與子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān) 10. 10.什么是活化能？什么是活化能？ 活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分是活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分是活化能?；罨?。如圖：如圖：活化能的大小是由反應(yīng)物活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定，（內(nèi)因）分子的性質(zhì)決定，（內(nèi)因）活化能越小則一般分子成活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，則活為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時(shí)間化分子越多，則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。速率越快。 11.11.什么是催化劑？什么是催化劑？ 催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)的