選修4第一章化學(xué)反應(yīng)原理-緒言

1、緒緒 言言一一.為什么學(xué)習(xí)為什么學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理？化學(xué)反應(yīng)原理？問題：問題：1、化學(xué)研究的核心問題是：、化學(xué)研究的核心問題是：2、化學(xué)中最具有創(chuàng)造性的工作是：、化學(xué)中最具有創(chuàng)造性的工作是：3、如何實現(xiàn)這個過程？、如何實現(xiàn)這個過程？化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計和創(chuàng)造新的分子設(shè)計和創(chuàng)造新的分子通常是利用已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的原理來通常是利用已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的原理來設(shè)計并實現(xiàn)這個過程設(shè)計并實現(xiàn)這個過程思思考考4、我們必須對什么要清楚才能做到？、我們必須對什么要清楚才能做到？對化學(xué)反應(yīng)的原理的理解要清楚對化學(xué)反應(yīng)的原理的理解要清楚我們我們才能知道才能知道化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的，化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的，為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢，它

2、遵循為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢，它遵循怎樣的規(guī)律，如何控制化學(xué)反應(yīng)才能為人怎樣的規(guī)律，如何控制化學(xué)反應(yīng)才能為人所用！所用！這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的二二.化學(xué)反應(yīng)原理包含哪些基本內(nèi)容？化學(xué)反應(yīng)原理包含哪些基本內(nèi)容？情景情景1氫氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)氫氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)反應(yīng)條件反應(yīng)條件難易程度難易程度H2 + O2H2 + CuOH2 + N2問題問題:難易程度不同，與什么有關(guān)系？難易程度不同，與什么有關(guān)系？結(jié)論：結(jié)論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的根本原影響化學(xué)反應(yīng)速率的根本原 因是因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。反應(yīng)物本身的性質(zhì)。內(nèi)因內(nèi)因點燃點燃加熱加熱高溫、高壓、高溫、高壓、催化劑催

3、化劑易易易易難難情景情景2 2將將H2 +O2混合，在混合，在室溫室溫條件下可以穩(wěn)定條件下可以穩(wěn)定存在數(shù)百年，但存在數(shù)百年，但點燃點燃后卻會發(fā)生劇烈的后卻會發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)，爆炸反應(yīng)，這說明了什么？這說明了什么？外界條件可以促使其反應(yīng)發(fā)生。外界條件可以促使其反應(yīng)發(fā)生。結(jié)論結(jié)論: :外因外因情景情景3 3H2+N2即使在高溫、高壓、催化劑的即使在高溫、高壓、催化劑的條件下反應(yīng)條件下反應(yīng)也不能完全轉(zhuǎn)化也不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，為生成物，這又說明了什么？這又說明了什么？有些反應(yīng)是有些反應(yīng)是有一定限度有一定限度的的綜綜 上上 所所 述述結(jié)論：結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理研究的內(nèi)容研究的內(nèi)容是是1、化

4、學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度速率、方向及限度的問題的問題2、水溶液中的、水溶液中的離子反應(yīng)離子反應(yīng)的問題的問題3、化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)與能量反應(yīng)與能量的問題的問題4、電化學(xué)電化學(xué)的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)知識（第二章）（第二章）（第三章）（第三章）（第一章）（第一章）（第四章）（第四章）三三.研究化學(xué)反應(yīng)原理的思路和方法研究化學(xué)反應(yīng)原理的思路和方法忽略其他因素的干擾作用，選擇忽略其他因素的干擾作用，選擇氣相反應(yīng)氣相反應(yīng)體系體系作為研究有效碰撞的基礎(chǔ)模型。作為研究有效碰撞的基礎(chǔ)模型。 概念模型法概念模型法1.建立簡化的有效碰撞模型建立簡化的有效碰撞模型氣體分子運(yùn)動空間遠(yuǎn)大于自身氣體分子運(yùn)動空間遠(yuǎn)大于自身體

5、積所占有的空間，環(huán)境影響體積所占有的空間，環(huán)境影響因素相對較少。因素相對較少。其優(yōu)點是：其優(yōu)點是：在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按體積比按體積比2121的比例混合，氣體分的比例混合，氣體分子因自由運(yùn)動而不斷發(fā)生碰撞（互子因自由運(yùn)動而不斷發(fā)生碰撞（互相接觸）相接觸）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)與事實假設(shè)與事實從分子的熱運(yùn)動來看，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會從分子的熱運(yùn)動來看，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會很多。如在常溫常壓下每個氫分子、氧分子很多。如在常溫常壓下每個氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為自身或它們之間的碰撞幾率為2.3552.35510

6、101010次次/ /秒。假如每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則化秒。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，但事實并非如此。學(xué)變化瞬間即可完成，但事實并非如此。 并不是每次分子間的碰撞都會引發(fā)化并不是每次分子間的碰撞都會引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即撞是有效的，即有效碰撞有效碰撞四四.幾個概念幾個概念1、有效碰撞有效碰撞能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞結(jié)論：結(jié)論：分子間的分子間的碰撞碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件必要條件而而有效碰撞有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充要條件充要條件2、活化分子：具有

7、較高的能量，能夠發(fā)活化分子：具有較高的能量，能夠發(fā) 生有效碰撞的分子。生有效碰撞的分子。3、活化能活化能反應(yīng)物分子的能量可以從0到，但是具有很低能量和很高能量的分子都很少，具有平均能量E的分子相當(dāng)多。E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能產(chǎn)生有效碰撞?；罨肿泳哂械淖畹湍芰炕罨肿泳哂械淖畹湍芰縀cEc與分子的平均能量與分子的平均能量E E之差叫活化能之差叫活化能。 一定溫度下分子能量分布曲線圖一定溫度下分子能量分布曲線圖 化學(xué)反應(yīng)體系中反應(yīng)物、產(chǎn)物的能量和化學(xué)反應(yīng)體系中反應(yīng)物、產(chǎn)物的能量和 活化能的關(guān)系活化能的關(guān)系能能量量反應(yīng)過程反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)

8、物反應(yīng)物生成物生成物活化分子活化分子反應(yīng)的活化能反應(yīng)的活化能活化分活化分子變成子變成生成物生成物分子放分子放出的能出的能量量反應(yīng)熱反應(yīng)熱思考思考: :有沒有有沒有活化能為零的活化能為零的的反應(yīng)呢的反應(yīng)呢? ?歸歸 納納 總總 結(jié)結(jié)一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理 取向取向新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量有效碰撞有效碰撞活化能越小，普活化能越小，普通分子就越容易通分子就越容易變成活化分子。變成活化分子。怎樣改變反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)的速率？怎樣改變反應(yīng)的活化能來加快反應(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

9、程生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)熱反應(yīng)熱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催化劑的使用催化劑的使用降低降低了反應(yīng)的了反應(yīng)的活化能活化能，使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大大大增加了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中增加了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)活化分子所占的百分?jǐn)?shù)，極大的，極大的增加增加了化學(xué)反應(yīng)速率了化學(xué)反應(yīng)速率。1 1、催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)、催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都未發(fā)生變化，但可以改變反應(yīng)前后都未發(fā)生變化，但可以改變反應(yīng)速率。速率。2 2、催化劑可使一類反應(yīng)速率加快，、催化劑可使一類反應(yīng)速率加快，具有選擇性和專一性。具有選擇性和專一性。3 3、催化劑能同等程