化学反应原理绪言.pptx
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1、纯碱(纯碱(NaNa2 2COCO3 3)明明是盐却显碱性的原因么?)明明是盐却显碱性的原因么?制备金铝为什么不是电解制备金铝为什么不是电解AlClAlCl3 3而是电解而是电解AlAl2 2O O3 3?为什么有些反应明明是放热的却需要点燃?为什么有些反应明明是放热的却需要点燃?为什么工业合成氨需要在高温高压下进行?为什么工业合成氨需要在高温高压下进行?你想知道你想知道 让我们一起进入让我们一起进入“化学反应原理化学反应原理”的殿堂,的殿堂,为实现高效的工业生产,创造新型的分子打为实现高效的工业生产,创造新型的分子打下坚实的理论基础!下坚实的理论基础!绪绪 言言那么那么研究化学反应原理包含哪
2、些基本内容?研究化学反应原理包含哪些基本内容?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反应条件反应条件难易程度难易程度H2 +O2H2 +CuOH2 +N2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?结论:结论: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情景情景2 2将将H H2 2与与O O2 2混合,在室温条件下可以稳定混合,在室温条件下可以稳定存在数百年,但存在数百年,但点燃后点燃后却会发生剧烈的却会发生剧烈的爆炸反应,而
3、且只要配比相当,可以完爆炸反应,而且只要配比相当,可以完全转化成生成物。全转化成生成物。这说明了什么这说明了什么?结论结论:内部因素已经具备了,内部因素已经具备了,不同不同的外界条件都能够不同程度的外界条件都能够不同程度的的改变化学反应的速率改变化学反应的速率。情景情景3 3H H2 2与与N N2 2即使在高温、高压、催化剂的即使在高温、高压、催化剂的条件下反应条件下反应也不能完全转化也不能完全转化为生成物,为生成物,这又说明了什么?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:化学反应原理化学反应原理所研究的范围是所研究的范围是综综 上上 所所 述述1 1、基本的
4、、基本的化学反应原理:化学反应原理:包括反应速率、反应方向及反应限度。包括反应速率、反应方向及反应限度。3 3、从、从理论的高度理论的高度来认识酸、碱、盐的本质及其来认识酸、碱、盐的本质及其在溶液中的反应。在溶液中的反应。4 4、电化学基础电化学基础富有时代气息和应用广泛的富有时代气息和应用广泛的一个领域。一个领域。2 2、从、从能量变化能量变化的角度来探讨化学变化。的角度来探讨化学变化。新课展望新课展望 那么 如何来研究一个反应,研究化学反应原理如何来研究一个反应,研究化学反应原理的基本的基本方法和思路方法和思路是怎样?是怎样?即即:我们从哪些方面来认识一个反应我们从哪些方面来认识一个反应!
5、先认识几个先认识几个概念概念:1 1、有效碰撞、有效碰撞2 2、活化分子和活化能、活化分子和活化能3 3、催化剂、催化剂1 1、有效碰撞、有效碰撞2 2、活化分子和活化能、活化分子和活化能分子相互碰撞是引发反应的必要条件。分子相互碰撞是引发反应的必要条件。3 3、是不是所有的碰撞都能引发反应?、是不是所有的碰撞都能引发反应?2 2、分子间发生化学反应的必要条件是什么?、分子间发生化学反应的必要条件是什么?1 1、化学反应的本质是什么、化学反应的本质是什么问题探讨问题探讨 反应物中旧化学键的断裂反应物中旧化学键的断裂生成物中新的化学键的形成生成物中新的化学键的形成阅读课文阅读课文P2 P2 简化
6、后的简化后的有效碰撞模型有效碰撞模型一、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温常压下,可以认为气体分子的运动是运动是 自由的自由的,因而,它们之间的,因而,它们之间的碰撞可以视为碰撞可以视为是是随机的随机的。1、设想注:注:忽略了分子与分子之间的相互作用力,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,故为分子之间不存在牵制关系,故为“自由自由”。一、简化后的有效碰撞模型 在一个洁净的容器中,使在一个洁净的容器中,使H H2 2和和O
7、 O2 2按体积比按体积比2 2:1 1的比例的比例混合,气体分子混合,气体分子因自由运动而不断相互碰撞因自由运动而不断相互碰撞(互相接触互相接触)这是发生化学反应的这是发生化学反应的必要条件必要条件。2、模型的基本构架假设与事实:假设与事实:研究结果表明,从分子的热运动看,分子研究结果表明,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发生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个H H2 2、O O2 2自身或自身或它们之间的碰撞频率为它们之间的碰撞频率为2.355102.355101010次次/s/s。假如每次碰撞。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,但事实都能发
8、生化学反应,则化学变化瞬间即可完成,但事实并非如此。并非如此。立论:立论:并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只有其中有其中部分的气体分子碰撞是有效的部分的气体分子碰撞是有效的,即有效碰撞,即有效碰撞这是发生化学反应的这是发生化学反应的充要条件充要条件。有效碰撞有效碰撞什么是有效碰撞?什么是有效碰撞?引起分子间的发生化学反应的碰撞引起分子间的发生化学反应的碰撞注:注:1 1、有效碰撞应当是那些本身具有、有效碰撞应当是那些本身具有较高能量的分子较高能量的分子(活化分子活化分子)之间的碰撞;之间的碰撞;2 2、分子间的碰撞是发生化学反应的、分子间的碰撞
9、是发生化学反应的必要条件必要条件;3 3、而有效碰撞是发生化学反应的、而有效碰撞是发生化学反应的充要条件充要条件。推论:推论:某一化学反应速率大小与某一化学反应速率大小与单位时间内单位时间内有效碰撞的次数有效碰撞的次数有关有关问题:问题:为什么有的碰撞可以发生反应为什么有的碰撞可以发生反应(有效有效碰撞碰撞),而有的不能发生反应,而有的不能发生反应(无效碰撞无效碰撞)?)?推断:一定与分子本身的性质和能量有关。推断:一定与分子本身的性质和能量有关。活化分子活化分子 什么是活化分子?什么是活化分子?结论:结论:1 1、发生有效碰撞的分子、发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子;活化分子;2 2、
10、但活化分子的碰撞、但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞;有效碰撞;推论:推论:具有具有较高能量较高能量,能够,能够发生有效碰撞发生有效碰撞的分子的分子有效碰撞次数的有效碰撞次数的多少多少与与单位体积内反应物中单位体积内反应物中活化分子的多少活化分子的多少有关。有关。结论:结论:能发生有效碰撞的分子能发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子活化分子,但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞,还有效碰撞,还与碰撞的角度有关与碰撞的角度有关。推论:推论:有效碰撞次数的有效碰撞次数的多少多少与与单位体积单位体积内反应物中内反应物中活化分子数的多少活化分子数的多少有有关。关。单位体积中
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