化学反应原理-序言

绪言高二化学备课组绪言问题：1、化学研究的核心问题是：2、化学中最具有创造性的工作是：3、如何实现这个过程？化学反应设计和创造新的分子通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程那么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反应条件难易程度H2+O2H2+CuOH2+N2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。内因点燃加热高温、高压、催化剂易易难情景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？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3H2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？有些反应是有一定限度的结论：《化学反应原理》所研究的范围是综上所述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。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。4、电化学基础——富有时代气息和应用广泛的一个领域。2、从能量变化的角度来探讨化学变化。新课展望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、催化剂一、简化后的有效碰撞模型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。1、设想PS：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。2、模型的基本构架假设与事实：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分条件。★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PS：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分条件。推论：某一化学反应速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关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？问题：★活化分子什么是活化分子？PS：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：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子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。活化分子的多少又与什么有关？问题：★活化能什么是活化能？PS：1、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。2、向系统提供活化能的方法：加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦……活化分子高出反应物分子平均能量的部分活化分子活化分子：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能量反应过程生成物反应物反应热E1E2活化分子该反应是放热反还是吸热反应？活化能与反应热有关吗？科学探究1、活化能的大小与反应的速率有何关系？为什么？2、有没有活化能为0的反应？举例说明？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。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。问题探究结论：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。碰撞有效碰撞活化分子活化能就下列的每个词说句话，试试看：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。能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞才是发生化学反应的充分条件。具有足够的能量能发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子间要发生有效碰撞，还要有合适的取向。活化分子所多出的那部分能量叫活化能。在相同条件下，反应的活化能越大，则该反应的速率越小。归纳总结一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量活化能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？解释问题怎样改变反应的活化能为来加快反应的速率？是何措施？能量反应过程生成物反应物反应热E1E2活化分子加了催化剂没加催化剂问题研究练习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，该实验中高锰酸钾催化剂（填：是、不是）。不是不是练习3.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。5.活化能的大小意味着一般分子成为活化分子的，活化能的大小不影响，活化能的作用在于使。6.常用的提供活化能的方法有等。碰撞有效碰撞发生有效碰撞的分子难易反应前后的能量变化反应物活化加热、光照、超声波、核辐射、外加碰场7.什么是有效碰撞？8.某一化学反应的速率大小与单位时间内有关。9.什么是活化分子？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞有效碰撞的次数具有较高能量，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.