高中化學選修四課件：0-0緒言

1、化學反應原理選 修 4緒 言1、化學研究的核心問題是：2、化學中最具有創(chuàng)造性的工作是：3、如何實現這個過程？化學反應設計和創(chuàng)造新的分子通常是利用已發(fā)現的原理來進行設計并實現這個過程4、我們必須弄清楚些什么才能使化學為人類服務？對化學反應的原理要清楚我們只有知道化學反應是怎樣發(fā)生的，為什么有的反應快、有的反應慢，它遵循怎樣的規(guī)律，如何控制化學反應才能為人所用！這就是學習化學反應原理的目的那么研究化學反應原理包含哪些基本內容？情景1氫氣與其他物質的反應反應條件難易程度H2 + O2H2 + CuOH2 + N2問題:為什么化學反應難易程度不同，與什么有關系？結論：影響化學反應速率的根本原因是反應物

2、本身的性質。點燃加熱高溫、高壓、催化劑易易難情景2將H2 +O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定存在數百年，但點燃后卻會發(fā)生劇烈的爆炸反應，而且只要配比相當，可以完全轉化成生成物。這說明了什么？不同的外界條件都能夠改變化學反應的速率。結論:情景3H2+N2即使在高溫、高壓、催化劑的條件下反應也不能完全轉化為生成物，這又說明了什么？有些反應是有一定限度的！結論化學反應原理所研究的范圍是：1、化學反應的速率、方向及限度的問題2、水溶液中的離子反應的問題3、化學反應與能量的問題4、電化學的基礎知識化學反應與能量化學反應速率和化學平衡水溶液中的離子平衡 電化學基礎那么如何來研究一個反應，研究化學反應原理的基

3、本方法和思路是怎樣？先認識幾個概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能4、催化劑概念模型法有 效 碰 撞1、什么是有效碰撞？引起分子間的化學反應的碰撞結論：分子間的碰撞是發(fā)生化學反應的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學反應的充分條件推論：某一化學反應的速率大小與單位時間內有效碰撞的次數有關為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，而有的不能發(fā)生反應?與哪些因素有關系？問題：活 化 分 子2、什么是活化分子？具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子結論：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。推論：有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關?；罨肿拥亩嗌儆峙c什么有關？問題:活

4、 化 能3、什么是活化能？活化分子高出反應物分子平均能量的部分能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量該反應是吸熱反應還是放熱反應?活化能與反應熱有關嗎?反應熱結論：活化分子的多少與該反應的活化能的大小有關，活化能的大小是由反應物分子的性質決定，內因推論:活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時間內有效碰撞越多，則反應速率越快。對于“活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學反應前后的能量變化并不產生任何影響”這一句話如何理解？問題1：歸 納 總 結一個反應要發(fā)生一般要經歷哪些過程？普通分子活化能活化分子合理

5、取向的碰撞有效碰撞新物質能量解 釋 問 題1、為什么可燃物必須達到著火點才能燃燒？2、催化劑在我們技術改造和生產中 起關鍵作用，它主要作用是提高 化學反應速率，試想一下為什么 催化劑能提高反應速率？能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應熱沒加催化劑加了催化劑學習化學的方法1.加強預習，做有準備的學習；2.專心上課，做有時效的學習；3.及時練習，做有鞏固的學習；4.會提問題，做有反思的學習；隨堂練習下列說法錯誤的是A.當碰撞的分子具有足夠的能量和適當的取向時,才能發(fā)生化學反應B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞D.活化

6、分子間每次碰撞都發(fā)生化學反應E.能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當高的能量F.活化能指活化分子多出反應物分子平均能量的那部分能量G.使用催化劑能改變分子的活化能H.催化劑能使不起反應的物質間發(fā)生反應 1. 是發(fā)生化學反應的必要條件， 是發(fā)生化學反應的充分條件。 2.活化分子指的是能夠 。 3.活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的 ，活化能的大小不影響 ，活化能的作用在于 使 。 4.常用的提供活化能的方法有 等。 碰撞有效碰撞發(fā)生有效碰撞的分子難易反應前后的能量變化反應物活化加熱、光照、超聲波、核輻射 、 外加碰場5.什么是有效碰撞？6.某一化學反應的速率大小與單位時間內 有關 。7.什么是

7、活化分子？ 引起分子間的化學反應的碰撞是有效碰撞 有效碰撞的次數 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，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關 10.什么是活化能？ 活化分子高出反應物分子平均能量的部分是活化能。如圖：活化能的大小是由反應物分子的性質決定，（內因）活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時間內有效碰撞越多，則反應速率越快。 11.什么是催化劑？ 催化劑是能改變化學反應的速率，但反應前后本身性質和質量都不改變的物質， 催化劑作用:可以降低化學反應所需的活化能,也就

8、等于提高了活化分子的百分數,從而提高了有效碰撞的頻率.反應速率大幅提高.第一節(jié) 化學反應與能量的變化 化學反應有新物質生成，伴有能量變化，常表現為熱量變化(還有光能、電能等)。鐵在純氧中點燃1.常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應吸熱反應知識回顧大多數化合反應燃燒反應酸堿中和反應活潑金屬與酸、水反應大多數分解反應H2還原CuOC(s)+H2O(g)Ba(OH)28H2O與NH4Cl固體的反應討論：決定一個化學反應是放熱反應還是吸熱反應是由條件（如加熱）決定嗎？請舉例說明。反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小反應物總能量生成物總能量VS2.引起化學反應中的能量變化的原因：（宏觀）由生成物和反應物

9、的焓值差(即焓變)決定。3.各種物質都儲存化學能（焓，符號H）反應熱與焓變1.反應熱：化學反應中吸收或放出的能量，叫反應熱。2.焓：是與內能相關的物理量，符號：H.3.焓變：生成物與反應物的焓值差。 符號：H，單位：KJ/mol(或KJ.mol-1)由于恒壓條件下，反應熱等于焓變因此用H表示反應熱2H的正、負和吸熱、放熱反應的關系(1)放熱反應：反應完成時，生成物釋放的總能量 反應物吸收的總能量的反應。由于反應后放出熱量(釋放給環(huán)境)能使反應體系的能量 ，故H 0(填“”)，即H為 (填“正”或“負”)。 大于降低負(2)吸熱反應：反應完成時，生成物釋放的總能量 反應物吸收的總能量的反應。由于

10、反應時吸收環(huán)境能量而使反應體系的能量 ，故H 0(填“”)，即H為 (填“正”或“負”)。小于正升高3化學反應中能量變化的圖示請你分別計算出H2+Cl2=2HCl吸收和放出的熱量是多少？ 并判斷其能量變化？點燃4.引起化學反應中的能量變化的原因：（微觀）斷開化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放出的總能量，反應放出能量。能量反應進程斷鍵吸收能量成鍵釋放能量HClClH-釋放能量HClClH當H為“”（ H0）時，為吸熱反應答：當1molH2和1molCl2反應，要生成2molHCl,反應物H2和Cl2要斷開化學鍵，克服原子之間的阻力，吸收能量。Q吸（總）=436kJ/mol *1mol + 24

11、3kJ/mol*1mol= 679kJ而當H原子和Cl原子重新結合形成生成物HCl時，需要釋放能量，Q（放）= 431kJ/mol*2mol=862kJ由于 Q放 Q吸,所以該反應為放熱反應H=-（862-679）kJ/mol=-183kJ/mol5.H的計算H生成物的總能量 反應物的總能量H 吸收熱量總和 放出熱量的總和H反應物鍵能總和 生成物鍵能總和1.已知反應ABCD為放熱反應，對該反應 的下列說法中正確的是（ ） A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量 D. 該反應為放熱反應，故不必加熱就一定能發(fā)生C鞏固練習1影響焓因素：物質本身

12、性質和狀態(tài) 1gH2O(l)變成水蒸氣需要升溫還是降溫？ 液態(tài)水變成水蒸氣需要吸熱還是放熱？ 1g 液態(tài)H2O 和1g 氣態(tài)H2O 所具有的能量是否相同？ 哪個大？ 隨堂練習2隨堂練習3已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則a、b、c、d的關系正確的是 。A、acd0 C、2a=b0C鞏固練習44.氫氣在氧氣中燃燒產生藍色火焰，在反應中，破壞1molHH鍵消耗的能量為Q1kJ， 破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ， 形成1molHO鍵釋放的能量為Q3kJ。 下列關系式中正確的是（ ） A. 2Q1 + Q2 4Q3