新課標(biāo)選修4-化學(xué)選修4緒言

化學(xué)反應(yīng)原理選修4研究化學(xué)反應(yīng)原理包含哪些基本內(nèi)容？氫氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)反應(yīng)條件難易程度H2+O2H2+CuOH2+N2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)因點燃加熱高溫、高壓、催化劑易易難情景1情景2將H2+O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定存在數(shù)百年，但點燃后卻會發(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？不同的外界條件都能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率。結(jié)論:情景3H2+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)論化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是：舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵形成化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件：反應(yīng)物分子相互接觸和碰撞簡化后的有效碰撞模型氣體分子之間通常存在著比氣體分子本身的體積要大得多的空間，忽略了分子與分子之間的相互作用力，分子之間不存在牽制關(guān)系，因此，在常溫常壓下，可以認(rèn)為氣體分子的運動是自由的，因而，它們之間的碰撞可以視為是隨機的。1、設(shè)想在一個潔凈的容器中，使H2和O2按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運動而不斷相互碰撞(互相接觸)——這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件。2、模型的基本構(gòu)架假設(shè)與事實：研究結(jié)果表明，從分子的熱運動看，分子發(fā)生碰撞的機會很多。如在常溫常壓下每個H2、O2自身或它們之間的碰撞頻率為2.355×1010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，但事實并非如此。結(jié)論：并不是每次分子間的碰撞都會引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞——這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。有效碰撞1、有效碰撞？結(jié)論：分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充要條件推論：某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)

有效碰撞——能夠?qū)е路肿又谢瘜W(xué)鍵斷裂，引起化學(xué)反應(yīng)的碰撞。為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)即為有效碰撞，而有的不能發(fā)生反應(yīng)?發(fā)生有效碰撞的條件？問題：一、發(fā)生碰撞的分子必須有足夠高的能量二、分子發(fā)生碰撞時必須有合理的取向

以HI為例探討一下:2HI

H2+I2

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)?結(jié)論

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)。

化學(xué)反應(yīng)是活化分子間的有效碰撞引起

（活化分子間的碰撞只有取向正確的才是有效碰撞，才能引起化學(xué)變化）

有效碰撞一定能引起化學(xué)變化

化學(xué)變化一定是有效碰撞引起的

有效碰撞：能引起化學(xué)變化的碰撞理解：推論有效碰撞次數(shù)的多少與

單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)有關(guān)；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)；活化分子的多少又與什么有關(guān)？問題:活化能2、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看圖：能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?反應(yīng)熱反應(yīng)熱

=E2-E1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)推論1: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，則單位時間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。推論2:活化能是決定化學(xué)反應(yīng)難易的關(guān)鍵

活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，則反應(yīng)條件越簡單?；罨芨?，活化分子的百分?jǐn)?shù)低，反應(yīng)難；活化能低，活化分子的百分?jǐn)?shù)高，反應(yīng)易。常用的提供活化能的方法有

等加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場若把活化能降低，降低一般分子成為活化分子的“門檻”，那么可否讓活化分子數(shù)增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，從而加快反應(yīng)速率？能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑催化劑通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率反應(yīng)熱有無改變?活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化（反應(yīng)熱）并不產(chǎn)生任何影響

在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。三、催化劑（觸媒）催化劑有正催化劑(默認(rèn))和負(fù)催化劑之分。催化劑作用:可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞的頻率，反應(yīng)速率大幅提高。對于“活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？問題1：活化能為“0”的例子是怎么回事？問題2、碰撞有效碰撞活化分子活化能就下列的每個詞說句話，試試看：常溫常壓下，每個氫分子和氧分子自身或它們之間每秒平均碰撞2.355*1010次,如果每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng),那么整個容器內(nèi)的氫氣和氧氣將在瞬間變成水。

能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。

碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件，有效碰撞才是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。

具有足夠的能量能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。

活化分子間要發(fā)生有效碰撞，還要有合適的取向。活化分子所多出的那部分能量叫活化能。在相同條件下，反應(yīng)的活化能越大，則該反應(yīng)的速率越小。歸納總結(jié)一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量解釋問題1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達(dá)到著火點才能燃燒？2、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？能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑隨堂練習(xí)下列說法錯誤的是A.當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r,才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)E.能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量F.活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量G.使用催化劑能改變分子的活化能H.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)√√√THEEND1、有效碰撞2、活化分子3、活化能4、催化劑理解概念深入探究（一）如何來研究一個反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理的基本方法和思路是怎樣？即我們從哪些方面來認(rèn)識一個反應(yīng)

——概念模型法，請同學(xué)們閱讀課本P3-4，找出以下幾個概念:2、活化分子和有效碰撞之間的關(guān)系？1、你如何理解“有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充要條件”這句話？5、一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？3、活化能和反應(yīng)熱有什么關(guān)系？4、化學(xué)反應(yīng)速率和有效碰撞、活化分子、活化能的關(guān)系？（