1、緒言,緒 言,1、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：,3、如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程？,化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)和創(chuàng)造新的分子,通常是利用已發(fā)現(xiàn)的原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程,4、我們必須弄清楚些什么才能使化學(xué)為人類服務(wù)？,對(duì)化學(xué)反應(yīng)的原理要清楚,我們只有知道化學(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，它遵循怎樣的規(guī)律，如何控制化學(xué)反應(yīng)才能為人所用！,這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的,研究化學(xué)反應(yīng)原理包含哪些基本內(nèi)容？,問題:為什么化學(xué)反應(yīng)難易程度不同，與什么有關(guān)系？,結(jié)論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的根本原因 是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。,內(nèi)因,點(diǎn)燃,加熱,高溫、高壓、 催化劑,易,易,難,情景2,將H

2、2 +O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定 存在數(shù)百年，但點(diǎn)燃后卻會(huì)發(fā)生劇烈的 爆炸反應(yīng)，而且只要配比相當(dāng)，可以完 全轉(zhuǎn)化成生成物。這說明了什么？,不同的外界條件能夠 改變化學(xué)反應(yīng)的速率。,結(jié)論:,情景3,H2+N2即使在高溫、高壓、催化劑的 條件下反應(yīng)也不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，這又說明了什么？,有些反應(yīng)是有一定限度的！,結(jié)論,綜上,化學(xué)反應(yīng)原理所研究的范圍是：,1、化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度的 問題,2、水溶液中的離子反應(yīng)的問題,3、化學(xué)反應(yīng)與能量的問題,4、電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),化學(xué)反應(yīng)與能量 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 水溶液中的離子平衡 電化學(xué)基礎(chǔ),那么,如何來研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理的 基本方

3、法和思路是怎樣？,即:我們從哪些方面來認(rèn)識(shí)一個(gè)反應(yīng)!,先認(rèn)識(shí)幾個(gè)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,一、簡化后的有效碰撞模型,在一個(gè)潔凈的容器中，使H2和O2按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)而不斷相互碰撞(互相接觸)這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件。,假設(shè)與事實(shí)：研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。如在常溫常壓下每個(gè)H2、O2自身或它們之間的碰撞頻率為2.3551010次/s。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(shí)并非如此。,立論：并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有

4、效碰撞這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。,有效碰撞,什么是有效碰撞？,引起分子間的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞,1、有效碰撞應(yīng)當(dāng)是那些本身具有較高能量的分子(活化分子)之間的碰撞； 2、分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件； 3、有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。,推論：,某一化學(xué)反應(yīng)速率大小與,與單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān),問題：為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)(有效碰撞)，而有的不能發(fā)生反應(yīng)(無效碰撞)?,推斷：一定與分子本身的性質(zhì)和能量有關(guān)。,活 化 分 子,1、什么是活化分子？,具較高能量，有可能發(fā)生有效碰撞的分子,吸收外界能量 （如加熱、光照等） 分子間碰撞時(shí)，能量交換不均衡而出現(xiàn)較高能量的分子。,結(jié)論

5、：,能發(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，還與碰撞的角度有關(guān)。,推論：,有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子數(shù)的多少有關(guān)。,單位體積中的活化分子數(shù)的多少又與什么有關(guān)？,問題:,活化能,什么是活化能？,1、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(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響。 2、向系統(tǒng)提供活化能的方法：加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場(chǎng)、摩擦,活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分,活化分子,活化分子：能夠發(fā)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,能量,反應(yīng)過程,生成物,反應(yīng)物,E1,E2,活化分子,科

6、學(xué)探究,1、活化能的大小與反應(yīng)的速率有何關(guān)系？為什么？,2、有沒有活化能為0的反應(yīng)？舉例說明？,活化能越小,相同條件下活化分子百分?jǐn)?shù)越多,單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目越多,單位時(shí)間單位體積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)就越多,反應(yīng)的速率就越大。,有。 如離子之間的反應(yīng) 距離地面5085km的大氣層中的自由原子之間的反應(yīng) 參閱課文P4第一段。,問題探究,結(jié)論：,活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，,活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定，,內(nèi)因起主要決定作用,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(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，,則反應(yīng)速率越快。,歸 納 總 結(jié),一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)

7、歷哪些過程？,普通 分子,得到能量,活化 分子,合理 取向的 碰撞,有效 碰撞,活化能,催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中起關(guān)鍵作用，它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率，試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速率？,催化劑,怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率？是何措施？,能量,反應(yīng)過程,生成物,反應(yīng)物,E1,E2,活化分子,加了催化劑,沒加催化劑,問題研究,練習(xí) 1.實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)，若向稀硫酸中加幾滴硫酸銅溶液，則產(chǎn)生氫氣的速率加快，該反應(yīng)中硫酸銅 催化劑（填：是、不是）。 2.單獨(dú)加熱氯酸鉀，產(chǎn)生氧氣的速率小，而將少量高錳酸鉀和氯酸鉀混合共熱制氧氣，產(chǎn)生氧氣的速率明顯加快，該實(shí)驗(yàn)中高錳酸鉀 催化劑（填：是、

8、不是）。,不是,不是,練習(xí),3. 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件， 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。 4.活化分子指的是能夠 。 5.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 。 6.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(yīng)前后的能量變化,反應(yīng)物活化,加熱、光照、超聲波、核輻射 、 外加碰場(chǎng),7.什么是有效碰撞？ 8.某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間 內(nèi) 有關(guān) 。 9.什么是活化分子？,引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞是有效碰撞,有效碰撞的次數(shù),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(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān),10.什么是活化能？,活化分子高出反應(yīng)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(yīng)物分子的性質(zhì)決定，（內(nèi)因）活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，則活化分