选修四《绪言》

6.定性画出反应过程中体系 的能量示意图，并标出活化能和
反应热。
化学反应中的能量变化
活化能
能 量
E1 反应物 反应热
活化分子
E2
生成物
反应过程
问题研究
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？
问题研究
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？
NO2和CO的反应过程
二、活化分子和活化能
活化分子 —— 能发生有效碰撞的分子 (具有较高的能量)
活化能 —— 活化分子所多出的那部分 能量（高出反应物能量）
活化能
能 量
E1 反应物
活化分子
活化分子 变成生成 物分子放 出的能量
E2 反应热 生成物
该反应是吸热反 应还是放热反应?
反应过程
活化能的大小意味着一般分子成为活化分子的难易， 活化能与反 但是对化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。 应热有关吗?
简化后的有效碰撞模型
活化分子和活化能
催化剂
一、简化后的有效碰撞模型
洁净容器中，混有物质的量比为2∶1 的H2和O2 气体分子自由运动不断发生碰撞 是发生化学反应的必要条件 只有少数碰撞会引起化学反应 有效碰撞
某一化学反应的速率大小与单 位时间内有效碰撞的次数有关
有效碰撞——能发生化学反应的碰撞(是那 些本身较高能量的分子间的碰撞)
没加催化剂
能 量
活化分子
E1
反应物
E2
反应热
生成物
加了催化剂
反应过程
问题研究
为什么升高温度，反应速率加快？
（活化能有何变化，活化分子数有何变化?）
练习 练习 1.实验室制氢气时，若向稀硫酸中加几滴硫 酸铜溶液，则产生氢气的速率加快，该反应 中硫酸铜不是催化剂（填：是、不是）。
2.单独加热氯酸钾，产生氧气的速率小，而 将少量高锰酸钾和氯酸钾混合共热制氧气， 产生氧气的速率明显加快，该实验中高锰酸 钾 不是 催化剂（填：是、不是）。
就下列的每个词说句话，试试看：
碰撞 有效碰撞 活化分子 活化能
常温常压下， 每个氢分子和氧 分子自身或它们 之间每秒平均碰 撞2.355*1010次, 如果每一次碰撞 都能发生反应,那 么整个容器内的 氢气和氧气将在 瞬间变成水。
活化分子所 具有足够的能 多出的那部分 量能发生有效 能量叫活化能 碰撞的分子叫 。 碰撞是发生化 活化分子。 在相同条件 学反应的必要 活化分子间 下，反应的活 条件，有效碰 要发生有效碰 化能越大，则 撞才是发生化 撞，还要有合 该反应的速率 学反应的充分 适的取向。 越小。 条件。 能发生化学 反应的碰撞叫 有效碰撞。
可以通过吸收外界提供的能量；或者分子间 碰撞时能量的不均衡交换而产生
由此知道：化学反应总会 伴随着能量的变化！
问题：
为什么有的碰撞可以发生反应(有效碰 撞)，而有的不能发生反应(无效碰撞)?
互相碰撞的反应物分子必须具有足够的能量 互相碰撞的反应物分子应有合适的碰撞取向 有效碰撞是发生化学反应的充要条件
随堂练习
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,才能发生化 学反应
B.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 √ D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应 √ E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 F.活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量 G.使用催化剂能改变分子的活化能 H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应 √
Hale Waihona Puke Baidu
归纳总结
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
得到能量
普通 分子 活化 分子 合理 取向的 碰撞
有效 碰撞
活化能
新物质
能量
【试做习题】 1．化学反应规律 ____________是化学的精髓和魅力所在。 碰撞 2．___________ 是发生化学反应的必要条件， 有效碰撞 是发生化学反应的充分条件。 _____________ 活化分子 和__________ 一般分子 之间的能量差叫活 3．__________ 反应热 。 化能，活化能的大小不影响__________ 温度 对 4．测量活化能的主要方法是测量________ 反应速率 的影响， 常用的提供活化能的方 ___________ 加热 、___________ 光照 法有__________ 等。 自由原子 间或___________ 自由离子 间的反应几 5．____________ 乎不要活化能。
高中化学 选修4
化学反应原理
绪言
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 加热 高温、高压、 催化剂
易 易 难
问题: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与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？
参阅课文P4第一段。
结论：
某一化学反应的速率大小与单位时间内有效 碰撞的次数有关 有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中 活化分子数的多少有关
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，
内因起主要决定作用
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。
问题探究
1.活化能的大小与反应的速率有何关系？为什么？ 活化能越小,相同条件下活化分子百分数越多, 单位体积内活化分子的数目越多,单位时间单位体积 内有效碰撞的次数就越多,反应的速率就越大。 2.有没有活化能为0的反应？举例说明？
有。
如①离子之间的反应 ②距离地面50~85km的 大气层中的自由原子之间的反应
推断: 结论:
外界条件能够改变化学反应的速 率。 内部因素已经具备了，不同的外 界条件都能够不同程度的改变化 学反应的速率。
情景3 H2与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
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？ 概念模型法 认识几个重要概念模型: