化学反应原理绪言

1、高中化学选修四化学研究的核心问题是化学反应化学反应。 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？如何控制化学反应为人所用？ 这就是学习化学反应原理的目这就是学习化学反应原理的目化学中最有创造性的工作是设计和创造新的分子新的分子。 化学家们通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，如果对化学原理的理解不够清楚则无法做到。 情景情景1 1H2 + N2H2 + CuOH2 + O2难易程度难易程度反应条件反应条件氢气与其他物质的反应氢气与其他物质的反应点燃点燃加热加热 高温、高压、高温、高压、 催化剂催化剂易易易易难难问题问题: 为什么难易程度、反应速率不同，与什

2、么有关？为什么难易程度、反应速率不同，与什么有关？ 影响化学反应速率的根本原因是影响化学反应速率的根本原因是 反应物本身的性质反应物本身的性质。内因内因结论：结论：情景情景2 2 将将H2 +O2混合，在室温条件下可以稳定存在混合，在室温条件下可以稳定存在数百年，但数百年，但点燃点燃后却会发生剧烈的爆炸反应，而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。这说且只要配比相当，可以完全转化成生成物。这说明了什么？明了什么？不同的不同的外界条件外界条件都能够改都能够改变化学反应的速率。变化学反应的速率。结论结论: :外因外因情景情景3 3 而H2+N2即使在高温、高压、催化剂的

3、条件下反应也不能完全转化为生成物，这又说明了什么？有些反应是有些反应是有一定限度有一定限度的的结论：结论： H2 +O2混合，只要配比相当，点燃可以完全转化成生成物；综上综上：化学反应看似十分复杂，其实是有规律 可循，这正是化学的精髓和魅力所在。平衡理论及其应用化学能与热能、电能的转化本书主要内容本书主要内容第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四章第四章 电化学基础电化学基础 合理简化的概念模型是学习和研究化学反应原理的基础。先认识几个概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能4、

4、催化剂 从物质结构变化上看，化学反应的过程，其实是怎样的一个过程？ 旧的（反应物分子内）化学键断裂、新的（生成物分子内）化学键形成的过程。 分子、原子处于高速的运动状态中，反应物分子不断发生碰撞，可能导致化学键的断裂，形成新化学键，从而产生新的分子，发生了化学反应。是不是所有的碰撞都能发生化学反应呢？1.什么是有效碰撞？什么是有效碰撞？ 能够导致化学键断裂，引起分子间的化学反能够导致化学键断裂，引起分子间的化学反应的碰撞。应的碰撞。结论结论：分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件而有效碰撞是发生化学反应的充要条件而有效碰撞是发生化学反应的充要条件推论推论： 某

5、一化学反应的速率大小与单位时间、单某一化学反应的速率大小与单位时间、单位体积内有效碰撞的次数有关位体积内有效碰撞的次数有关有有 效效 碰碰 撞撞 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？2. 有效碰撞的条件反应物分子具有较高的能量发生碰撞的分子有适合的取向活活 化化 分分 子子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。2.什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分。结论：结论：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，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。但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。推论：推论：有效碰撞次数的多少与

6、有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活单位体积内反应物中活化分子的多少有关。化分子的多少有关。能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量该反应是该反应是吸热反吸热反应应还是还是放热放热反应反应?活化能与反活化能与反应热有关吗应热有关吗?反应热反应热有没有活化能为0的反应？测定：活化能是决定化学反应难易的关键。不同的化学反应，活化能差别很大。一个具体的反应，活化能的值只能通过实验方法测得。 获得：加热、光照、核辐射、摩擦、外加磁场。 有，例如：H+和OH-的中和反应，Cl-和Ag+的沉淀反

7、应。还有原子间的反应，这些反应的活化能几乎为零。3.活化能的测定与获得 催化剂在我们技术改造和生产中起关键作用，它主要作用是改变化学反应速率。催化剂催化剂例如：MnO2对H2O2分解反应的催化；合成氨中Fe触媒的催化，酶对生命过程的催化等。归归 纳纳 总总 结结一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量随堂练习随堂练习下列说法错误的是下列说法错误的是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,才能发生化才能发生化学反应学

8、反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子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较高的能量能发生有效碰撞的分子必须具有较高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量G.催化剂能使不起反应的物质间发生反应催化剂能使不起反应的物质间发生反应解 释 问 题2、为什么可燃物有氧气参与，还必须达到着火点才能燃烧？3、试想一下为什么催化剂能提高反应速率？1.活化能的作用是什么？与我们前面学过的哪部分能量相等？ 作用：使化学键断裂。即，断开化学键需要吸收的能量。 提供反应物分子变成活化分子所需的能量。能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂催化剂可以改变活化能的大小。催化剂可以改变活化能的大小。学习化学的方法学习化学的方法1.加强预