高中化学选修4 有效碰撞
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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？
情景1
氢气与其他物质的反应
H2 + O2 H2 + CuO H2 + N2
反应条件
难易程度
点燃
易
加热
易
高温、高压、 催化剂
难
思考:为什么难易程度不同，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
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？
碰撞的次数有关
思考：
为什么有的碰撞可以发生反应，而有 的不能发生反应?与哪些因素有关系？
活化分子
1、什么是活化分子？
具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子
结论：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。
推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中
活化分子的多少有关
思考:
➢ 说说你的理由？ ➢ 如何验证你的预测？
预测
H
C
N
O
F
Cl
H
436
C
415 331
N
389 293 159
O
465 343 201 138
F
565 486 272 184 155
Cl
431 327 201 205 252 243
C=C 620
C=O 708
若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ℃ ）
则a、b、c、d的关系正确的是 C 。 A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
化学反应原理
绪言
教学目标：
1、认识物质的化学性质是有规律可循的，这些规律正 是化学的精髓
2、认识学习概念模型是学习和研究化学反应原理的基 础
3、初步了解“有效碰撞”、“活化分子与活化能”的 概念模型，认识催化技对化学研究与化工生产的巨大 作用
ΔH = －890 kJ/mol ΔH = －890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol
随堂练习
3、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol （3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
➢ 正确书写热化学方程式应注意哪几点？
H2 ( g )＋I2 ( g )
200 ℃
==== 2HI
101 kPa
(
g
)
ΔH = －14.9 kJ/mol
随堂练习
1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和 1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应 的热化学方程式。
活化分子的多少又与什么有关？
活化能
1、什么是活化能？
活化分子高出反应物分子平均能量的部分
看图：
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
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。
问题：
➢ 环境的能量如何变化？升高还是 降低？
➢ 规定放热反应的ΔH 为“－”，是 站在谁的角度？体系还是环境？
能
量
反应物
能 量
生成物
生成物 反应过程（I）
反应物 反应过程（II）
H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl
➢ 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个
反应放出的热量多？
思考：
1、化学研究的核心问题是：化学反应 2、化学中最具有创造性的工作是：
设计和创造新的分子 3、如何实现这个过程？
通常是利用已发现的原理来进行 设计并实现这个过程 4、实现这个过程的关键? 对化学反应的原理的理解要清楚
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！
2、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ 的热量。则下列热化学方程式中正确的是 C
A、 2CH4 ( g )＋4O2 ( g ) ＝ 2CO2 ( g ) ＋ 4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B、 CH4 ＋2 O2 ＝ CO2 ＋ H2O C、 CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l )
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？(哪些方 面来认识一个反应)
几个概念:
1、有效碰撞 2、活化分子 3、活化能 4、催化剂
有效碰撞
1、什么是有效碰撞？
引起分子间的化学反应的碰撞
分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件
结论：
而有效碰撞是发生化学反应的充分条件
推论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效
结论: 不同的外界条件都能够改变化学 反应的速率。
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？
结论： 有些反应是有一定限度的
化学反应Biblioteka Baidu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
反应热数据的用途
判断反应发生的难易
C(石墨 s )
C(金刚石 s ) ΔH = +3.5 kJ/mol
➢ 石墨能否自动转化为金刚石 ➢ 采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？
计算燃料的用量
反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。
思考 交流
热化学方程式
➢ 与化学方程式相比，热化学方程式有 哪些不同？
第一章 化学反应与能量
化学反应与能量的变化
反应热 焓变
化学反应过程中所释放或吸收的能量， 都可以热量（或转换成相应的热量）来表 述，叫做反应热，又称为“焓变”。
符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1
思 考
体系
－ ＋
环境 放热反应中
➢ 能量如何转换的？能量从哪里转 移到哪里？
➢ 体系的能量如何变化？升高还是 降低？
对于“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”这一句话如何理解？
HI反应的例子
归 纳总结
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
普通 分子
活化 能
活化 分子
合理 取向的 碰撞
有效 碰撞
新物质
能量
思考:
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？
研究化学反应原理包含哪些基本内容？
情景1
氢气与其他物质的反应
H2 + O2 H2 + CuO H2 + N2
反应条件
难易程度
点燃
易
加热
易
高温、高压、 催化剂
难
思考:为什么难易程度不同，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
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？
碰撞的次数有关
思考：
为什么有的碰撞可以发生反应，而有 的不能发生反应?与哪些因素有关系？
活化分子
1、什么是活化分子？
具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子
结论：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。
推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中
活化分子的多少有关
思考:
➢ 说说你的理由？ ➢ 如何验证你的预测？
预测
H
C
N
O
F
Cl
H
436
C
415 331
N
389 293 159
O
465 343 201 138
F
565 486 272 184 155
Cl
431 327 201 205 252 243
C=C 620
C=O 708
若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ℃ ）
则a、b、c、d的关系正确的是 C 。 A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
化学反应原理
绪言
教学目标：
1、认识物质的化学性质是有规律可循的，这些规律正 是化学的精髓
2、认识学习概念模型是学习和研究化学反应原理的基 础
3、初步了解“有效碰撞”、“活化分子与活化能”的 概念模型，认识催化技对化学研究与化工生产的巨大 作用
ΔH = －890 kJ/mol ΔH = －890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol
随堂练习
3、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol （3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
➢ 正确书写热化学方程式应注意哪几点？
H2 ( g )＋I2 ( g )
200 ℃
==== 2HI
101 kPa
(
g
)
ΔH = －14.9 kJ/mol
随堂练习
1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和 1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应 的热化学方程式。
活化分子的多少又与什么有关？
活化能
1、什么是活化能？
活化分子高出反应物分子平均能量的部分
看图：
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
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。
问题：
➢ 环境的能量如何变化？升高还是 降低？
➢ 规定放热反应的ΔH 为“－”，是 站在谁的角度？体系还是环境？
能
量
反应物
能 量
生成物
生成物 反应过程（I）
反应物 反应过程（II）
H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl
➢ 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个
反应放出的热量多？
思考：
1、化学研究的核心问题是：化学反应 2、化学中最具有创造性的工作是：
设计和创造新的分子 3、如何实现这个过程？
通常是利用已发现的原理来进行 设计并实现这个过程 4、实现这个过程的关键? 对化学反应的原理的理解要清楚
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！
2、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ 的热量。则下列热化学方程式中正确的是 C
A、 2CH4 ( g )＋4O2 ( g ) ＝ 2CO2 ( g ) ＋ 4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B、 CH4 ＋2 O2 ＝ CO2 ＋ H2O C、 CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l )
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？(哪些方 面来认识一个反应)
几个概念:
1、有效碰撞 2、活化分子 3、活化能 4、催化剂
有效碰撞
1、什么是有效碰撞？
引起分子间的化学反应的碰撞
分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件
结论：
而有效碰撞是发生化学反应的充分条件
推论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效
结论: 不同的外界条件都能够改变化学 反应的速率。
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？
结论： 有些反应是有一定限度的
化学反应Biblioteka Baidu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
反应热数据的用途
判断反应发生的难易
C(石墨 s )
C(金刚石 s ) ΔH = +3.5 kJ/mol
➢ 石墨能否自动转化为金刚石 ➢ 采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？
计算燃料的用量
反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。
思考 交流
热化学方程式
➢ 与化学方程式相比，热化学方程式有 哪些不同？
第一章 化学反应与能量
化学反应与能量的变化
反应热 焓变
化学反应过程中所释放或吸收的能量， 都可以热量（或转换成相应的热量）来表 述，叫做反应热，又称为“焓变”。
符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1
思 考
体系
－ ＋
环境 放热反应中
➢ 能量如何转换的？能量从哪里转 移到哪里？
➢ 体系的能量如何变化？升高还是 降低？
对于“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”这一句话如何理解？
HI反应的例子
归 纳总结
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
普通 分子
活化 能
活化 分子
合理 取向的 碰撞
有效 碰撞
新物质
能量
思考:
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？