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1、化学反应原理化学反应原理绪言绪言情景情景1氢气与其他物质的反应氢气与其他物质的反应氢气与其他物质的反应氢气与其他物质的反应反应条件反应条件反应条件反应条件难易程度难易程度难易程度难易程度HH2 2 +O +O2 2 H H2 2 +CuO +CuOHH2 2 +N +N2 2问题问题:为什么难易程度不同,与什么有关系?为什么难易程度不同,与什么有关系?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反应物本身的性质。应物本身的性质。点燃点燃加热加热高温、高压、催化剂高温、高压、催化剂易易易易难难结论: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
2、可以稳定存在数百年,但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应,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。而且只要配比相当,可以完全转化成生成物。这说明了什么?这说明了什么?不同的不同的外界条件外界条件都能够改变化学都能够改变化学反应的速率。反应的速率。结论结论:情景情景3 3 H2+N2即使在高温、高压、催化剂的条件下即使在高温、高压、催化剂的条件下反应反应也不能完全转化也不能完全转化为生成物,这又说明了什为生成物,这又说明了什么?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:综上所述,化学反应速率和化学平衡所研究的综上所述,化学反应速率和化学平衡所研
3、究的内容是:化学反应的内容是:化学反应的速率、方向速率、方向和和限度限度的问题的问题先认识几个概念先认识几个概念:1、有效碰撞、有效碰撞2、活化分子、活化分子3、活化能、活化能4、催化剂、催化剂1、有效碰撞、有效碰撞能引起分子间的化学反应的碰撞能引起分子间的化学反应的碰撞 分子间的分子间的碰撞碰撞是发生化学反应的必要条件,是发生化学反应的必要条件,而而有效碰撞有效碰撞是发生化学反应的充分条件。是发生化学反应的充分条件。推论:推论:某一某一化学反应的速率大小化学反应的速率大小与单位时间与单位时间内内有效碰撞的次数有效碰撞的次数有关有关问题:什么样的碰撞才是有效碰撞?问题:什么样的碰撞才是有效碰撞
4、?2、活化分子、活化分子具有具有较高能量较高能量结论:结论:只有活化分子才只有活化分子才可能可能发生有效碰撞发生有效碰撞推论:推论:有效碰撞次数的多少与单位体积有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中内反应物中活化分子的多少活化分子的多少有关。有关。能能量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吸热反应该反应是吸热反应还是放热反应还是放热反应?活化能与反活化能与反应热有关吗应热有关吗?反应热反应热问题问题:活化分子的多少又与什么有关?活化分子的多少又与什么有关?3.活化能活化能活化分子高
5、出活化分子高出反应物分子平均能量反应物分子平均能量的部分的部分结论:结论:活化分子的多少与该反应的活化能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的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定。子的性质决定。推论推论:活化能活化能越小越小则一般分子成为活化分子则一般分子成为活化分子越容易越容易,则活化分子则活化分子越多越多,则单位时间内有效碰撞,则单位时间内有效碰撞越多越多,则反应速率则反应速率越快。越快。问题问题1:对于对于“活化能的大小虽然意味着一般分活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易,但是却对这个化子成为活化分子的难易,但是却对这个化学反应前后的能
6、量变化并不产生任何影响学反应前后的能量变化并不产生任何影响”这一句话如何理解?这一句话如何理解?问题问题2:活化能为活化能为“0”的例子是怎么回事?的例子是怎么回事?综上所述,有效碰撞需具备的条件是:综上所述,有效碰撞需具备的条件是:(1 1)有一定数量的活化分子;)有一定数量的活化分子;(2 2)活化分子发生一定取向的碰撞。)活化分子发生一定取向的碰撞。归纳总结归纳总结一个反应要发生一般要经历以下过程:一个反应要发生一般要经历以下过程:普通普通分子分子活化能活化能活化活化分子分子合理取向的合理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解释问题解释问题1、为什么可燃物有氧气参与,还必须
7、达为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?到着火点才能燃烧?2 2、催化剂在我们技术改造和生产中起关、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率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?速率?活化能活化能降低反应所需活化能降低反应所需活化能能能量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没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂思考:下列说法错误的是(思考: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,才才能发生化学反应能发生化学反应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相当高的能量能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量量G.使用催化剂能改变分子的活化能使用催化剂能改变分子的活化能H.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
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