梁★化學(xué)反應(yīng)原理-緒言

1、 緒緒 言言 化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的怎樣發(fā)生的，經(jīng)歷的過(guò)程經(jīng)歷的過(guò)程，遵循的規(guī)律遵循的規(guī)律，如何有效去控制生產(chǎn)和化學(xué)，如何有效去控制生產(chǎn)和化學(xué)污染污染，只有解決好這些，才能使化學(xué)只有解決好這些，才能使化學(xué)研究和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)獲得最高的效益！研究和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)獲得最高的效益！這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的那么 如何來(lái)研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理如何來(lái)研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理的基本的基本方法和思路方法和思路是怎樣？是怎樣？認(rèn)識(shí)幾個(gè)認(rèn)識(shí)幾個(gè)重要重要概念概念: :1 1、有效碰撞、有效碰撞2 2、活化分子、活化分子3 3、活化能、活化能4 4、催化劑、催化劑概念

2、模型法概念模型法一、簡(jiǎn)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，本身的體積要大得多的空間，忽略了分子忽略了分子與分子之間的相互作用力，分子之間不存與分子之間的相互作用力，分子之間不存在牽制關(guān)系，在牽制關(guān)系，因此，在常溫常壓下，可以因此，在常溫常壓下，可以認(rèn)為氣體分子的認(rèn)為氣體分子的運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)是自由的自由的，因而，它，因而，它們之間的們之間的碰撞可以視為是碰撞可以視為是隨機(jī)的隨機(jī)的。1、設(shè)想一、簡(jiǎn)化后的有效碰撞模型 在一個(gè)潔凈的容器中，使在一個(gè)潔凈的容器中，使H H2 2和和O O2 2按體積比按體積比2 2：1 1的比的比例混

3、合，氣體分子例混合，氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)而不斷相互碰撞因自由運(yùn)動(dòng)而不斷相互碰撞( (互相接互相接觸觸) )這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件必要條件。( (不能分隔在兩不能分隔在兩個(gè)不同的容器）個(gè)不同的容器）2、模型的基本構(gòu)架假設(shè)與事實(shí)：假設(shè)與事實(shí)：研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看，分子研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。如在常溫常壓下每個(gè)發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。如在常溫常壓下每個(gè)H H2 2、O O2 2自身或自身或它們之間的碰撞頻率為它們之間的碰撞頻率為2.3552.35510101010次次/s/s。假如每次碰撞。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

4、，但事實(shí)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(shí)并非如此。并非如此。結(jié)論：結(jié)論：并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中有其中部分的氣體分子碰撞是有效的部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞，即有效碰撞這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件充分條件。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)( (有效有效碰撞碰撞) )，而有的不能發(fā)生反應(yīng)，而有的不能發(fā)生反應(yīng)( (無(wú)效碰撞無(wú)效碰撞)?)?二二 、活、活 化化 分分 子子1 1、什么是什么是活化分子？活化分子？具具較高能量較高能量，有可能，有可能發(fā)生有效碰撞發(fā)生

5、有效碰撞的分子的分子2 2、活、活 化化 能能 活化分子平均能量高出反應(yīng)物分子平活化分子平均能量高出反應(yīng)物分子平均能量的部分。均能量的部分。能量能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)物反應(yīng)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變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量該反應(yīng)是該反應(yīng)是吸熱反吸熱反應(yīng)應(yīng)還是還是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)?活化能與反活化能與反應(yīng)熱有關(guān)嗎應(yīng)熱有關(guān)嗎?反應(yīng)熱反應(yīng)熱解釋解釋:活化能高，活化能高，意味著一般分子成為活化分子越意味著一般分子成為活化分子越難，難，活化分子的百分?jǐn)?shù)低，有效碰撞少，反應(yīng)難；活化分子的百分?jǐn)?shù)低，有效碰撞少，反應(yīng)難； 活化能低，一般分子成為活

6、化分子越易，活化分活化能低，一般分子成為活化分子越易，活化分子的百分?jǐn)?shù)高，有效碰撞多，反應(yīng)易。子的百分?jǐn)?shù)高，有效碰撞多，反應(yīng)易。活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的活化能的大小意味著一般分子成為活化分子的難易難易，但是卻對(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的，但是卻對(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化能量變化并不產(chǎn)生任何影響。并不產(chǎn)生任何影響?；罨苁菦Q定化學(xué)反應(yīng)難易的關(guān)鍵活化能是決定化學(xué)反應(yīng)難易的關(guān)鍵 內(nèi)因內(nèi)因碰撞碰撞 有效碰撞有效碰撞 活化分子活化分子 活化能活化能 就下列的每個(gè)詞說(shuō)句話，試試看：就下列的每個(gè)詞說(shuō)句話，試試看： 常溫常壓下，常溫常壓下，每個(gè)氫分子和氧每個(gè)氫分子和氧分子自身或它們分子自身或它們之間

7、每秒平均碰之間每秒平均碰撞撞2.3552.355* *10101010次次, ,如如果每一次碰撞都果每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)能發(fā)生反應(yīng), ,那么那么整個(gè)容器內(nèi)的氫整個(gè)容器內(nèi)的氫氣和氧氣將在瞬氣和氧氣將在瞬間變成水。間變成水。 能發(fā)生化學(xué)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。有效碰撞。 碰撞是發(fā)生化碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要學(xué)反應(yīng)的必要條件條件，有效碰有效碰撞才是發(fā)生化撞才是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分學(xué)反應(yīng)的充分條件條件。 具有足夠的能具有足夠的能量能發(fā)生有效量能發(fā)生有效碰撞的分子叫碰撞的分子叫活化分子?；罨肿印?活化分子間活化分子間要發(fā)生有效碰要發(fā)生有效碰撞，還要有合撞，還要有合適的取向。適的取向

8、。 活化分子所活化分子所多出的那部分多出的那部分能量叫活化能能量叫活化能。 在相同條件在相同條件下，反應(yīng)的活下，反應(yīng)的活化能越大，則化能越大，則該反應(yīng)的速率該反應(yīng)的速率越小。越小。 在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，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)。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、催三、催 化化 劑（觸媒）劑（觸媒）怎樣改變反應(yīng)的活化能為來(lái)加快反應(yīng)的速率？怎樣改變反應(yīng)的活化能為來(lái)加快反應(yīng)的速率？是何措施？是何措施？能量能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)熱反應(yīng)熱E E1 1E E2 2活化分子活化分子加了催化劑加了催化

9、劑沒(méi)加催化劑沒(méi)加催化劑 催化劑與反應(yīng)物結(jié)合為中間產(chǎn)物，降低催化劑與反應(yīng)物結(jié)合為中間產(chǎn)物，降低了反應(yīng)的活化能，使活化分子百分?jǐn)?shù)大大了反應(yīng)的活化能，使活化分子百分?jǐn)?shù)大大增加，反應(yīng)速率大大加快。反應(yīng)結(jié)束，中增加，反應(yīng)速率大大加快。反應(yīng)結(jié)束，中間產(chǎn)物消失，催化劑復(fù)原。間產(chǎn)物消失，催化劑復(fù)原。催化原理：中間產(chǎn)物理論催化原理：中間產(chǎn)物理論催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分。催化劑有正催化劑和負(fù)催化劑之分。1. 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件，是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件， _ 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。2.活化分子指的是能夠活化分子指的是能夠 。3.活化能的大小意味著一般分子成為活化分活化能的

10、大小意味著一般分子成為活化分子的子的 ，活化能的大小不影，活化能的大小不影響響 ，活化能的作用在于，活化能的作用在于 使使 。4.某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi) _有關(guān)有關(guān) 。碰撞碰撞有效碰撞有效碰撞發(fā)生有效碰撞的分子發(fā)生有效碰撞的分子難易難易反應(yīng)前后的能量變化反應(yīng)前后的能量變化反應(yīng)物活化反應(yīng)物活化有效碰撞的次數(shù)有效碰撞的次數(shù)隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)5、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是、下列說(shuō)法錯(cuò)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(shí)當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí),才能發(fā)生化才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)學(xué)反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子發(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)活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反