化学反应原理绪言课件

4、电化学基础——富有时代气息和应用广泛的 一个领域。
那么
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？
即:我们从哪些方面来认识一个反应!
先认识几个概念:
1、有效碰撞 2、活化分子和活化能 3、催化剂
问题探讨
阅读课文P2 《简化后的有效碰撞模型》
1、化学反应的本质是什么
反应物中旧化学键的断裂 生成物中新的化学键的形成 2、分子间发生化学反应的必要条件是什么？ 分子相互碰撞是引发反应的必要条件。 3、是不是所有的碰撞都能引发反应？
推断：一定与分子本身的性质和能量有关。
★活化分子
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：
1、发生有效碰撞的分子一定是活化分子；
2、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。
结论：
能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，还 与碰撞的角度有关。
10.什么是活化能？ 活化分子高出反应物分子平均能量的部分是 活化能。如图：
活化能的大小是由反应物 分子的性质决定，（内因） 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。
11.什么是催化剂？
催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身 性质和质量都不改变的物质， 催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就 等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的 频率.反应速率大幅提高.
一、简化后的有效碰撞模型 1、设想
气体分子之间通常存在着比气体分子 本身的体积要大得多的空间，因此，在常 温常压下，可以认为气体分子的运动是 自由的，因而，它们之间的碰撞可以视为 是随机的。 注：忽略了分子与分子之间的相互作用力， 分子之间不存在牵制关系，故为“自由”。
一、简化后的有效碰撞模型
2、模型的基本构架
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数的多少有 关。
问题:
单位体积中的活化分子数的多少又 与什么有关？
问题：
活化分子的多少又与什么有关？
★活化能
什么是活化能？
活化分子高出反应物分子平均能量的部分
阅读教材P4，思考下面问题
问题1：活化能的作用是什么？
问题2：提供“活化能”的途径是什么？
你想知道……
纯碱（Na2CO3）明明是盐却显碱性的原因么？ 制备金铝为什么不是电解AlCl3而是电解Al2O3？ 为什么有些反应明明是放热的却需要点燃？ 为什么工业合成氨需要在高温高压下进行？
让我们一起进入“化学反应原理”的殿堂， 为实现高效的工业生产，创造新型的分子打 下坚实的理论基础！
绪 言
那么
★有效碰撞
什么是有效碰撞？
引起分子间的发生化学反应的碰撞
注：
1、有效碰撞应当是那些本身具有较高能量的分子 (活化分子)之间的碰撞； 2、分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件； 3、而有效碰撞是发生化学反应的充要条件。
某一化学反应速率大小与 推论：
单位时间内有效碰撞的次数有关
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)?
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 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 内因
反应物本身的性质。
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？
有效碰撞 3. 碰撞 是发生化学反应的必要条件， 是发生化学反应的充分条件。 4.活化分子指的是能够 发生有效碰撞的分子。 5.活化能的大小意味着一般分子成为活化分 子的 难易 ，活化能的大小不影 响 反应前后的能量变化 ，活化能的作用在于 使 反应物活化 。 6.常用的提供活化能的方法有 加热、光照、超声波、核辐射 、 外加磁场 等。
结论: 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
新课展望
综 上 所 述
《化学反应原理》所研究的范围是
1、基本的化学反应原理： 包括反应速率、反应方向及反应限度。 2、从能量变化的角度来探讨化学变化。 3、从理论的高度来认识酸、碱、盐的本质及其 在溶液中的反应。
归
得到能量
普通 分子
活化能
纳
总
结
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
活化 分子 合理 取向的 碰撞 有效 碰撞
新物质
能量
解释问题
1、为什么可燃物有氧气参与，还必须 达到着火点才能燃烧？ 2、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？
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。
7.什么是有效碰撞？
引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞 8.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 。 9.什么是活化分子？
具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分 子，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。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
在一个洁净的容器中，使H2和O2按体积比2：1的比 例混合，气体分子因自由运动而不断相互碰撞(互相接 触)——这是发生化学反应的必要条件。 假设与事实：研究结果表明，从分子的热运动看，分子 发生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个H2、O2自身或 它们之间的碰撞频率为2.355×1010次/s。假如每次碰撞 都能发生化学反应，则化学变化瞬间即可完成，但事实 并非如此。 立论：并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应，只 有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞—— 这是发生化学反应的充要条件。
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， 则单位时间内有效碰撞越多， 则活化分子越多， 则反应速率越快。
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。
问题研究 怎样改变反应的活化能才能加快反应的速率？
没加催化剂
能 量 活化分子
E1
反应物 反应热 生成物
E2
加了催化剂
反应过程
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）。
科学探究
活化分子
能 量
活化分子 E1
反应物 反应热 生成物
E2 该反应是放 热反还是吸 Байду номын сангаас反应？
反应过程
活化能与反应热有关吗 ？
活化分子：能够发生有效碰撞的分子 活化能：活化分子所多出的那部分能量E1
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 参阅课文P4第一段。