选修四《化学反应原理》绪论
绪论
【催化剂的作用】：改变反应历程， 从而改变反应过程中所需断裂的化学 键，从而改变活化能。
有催化剂和没有催化剂的对比图
问题：
要发生有效碰撞必须具备哪些条件?
1、活化分子之间发生碰撞。 2、分子间碰撞的取向合理。
问题:
单位体积活化分子越多，反应速率就越快。 单位体积内活化分子的多少又与什么有关？
高中化学课程安排
必修模块
必修1
必修2 选修四：化学反应原理
选修五：有机化学基础
选修模块
化学反应原理所研究的范围是
1、化学反应与能量的问题 2、化学反应的速率、方向及限度的问题
3、寻找不同反应中的共同规律---化学反应进行的本质 先弄明白几个问题： 1、构成物质的微粒在永不停息的无规则运动； 2、分子具有能量，同种物质在相同条件下各分 子的能量不同。 3、活化分子：能量高于某一数值的分子。
分 子 百 分 数
Ea表示分子平均能量；
Ea
Ec
能量
Ec表示活化分子具有的最低能量
化学反应进行的本质
1、2种试剂发生化学反应通常要摇匀，为什么？ 反应物分子必须互相碰撞才能反应 2、阅读课本P3第一段，是否所有分子之间的碰撞都是 有效的？什么是“有效碰撞”？ 能够发生化学反应的碰撞 3、结合化学反应的本质想一想为什么有些碰撞不能反 应？ 旧键断裂、新键形成，轻微的碰撞不能使旧键断裂 【小结】活化分子之间才能发生有效碰撞。
普通 分子
活化 能
活化 分子
合理 取向的 碰撞
有效 碰撞
新物质
能量
解 释 问 题
1、为什么常温下将可燃物甲烷与氧气 混合几乎不反应。但是点燃的情况却 发生爆炸？
选修4化学反应原理全章上课
原理：基于牛顿 运动定律和分子 力场，模拟大量 分子的动力学演 化
应用：预测反应 速率、反应机理、 分子结构和性质 等
优势：能够考虑 分子间的相互作 用和溶剂效应， 提供更准确的预 测结果
蒙特卡罗模拟方法
定义：蒙特卡罗模拟是一种基于概率的数学方法，通过随机抽样来模拟系统的行为。
原理：通过大量随机抽样，对系统状态进行统计平均，从而得到系统行为的近似结果。
应用：在化学反应模拟中，蒙特卡罗模拟可以用来模拟分子间的相互作用和碰撞，以及反应的概率 和速率。
优点：能够处理复杂系统，提供定量的预测结果，并且可以处理不确定性。
计算化学在药物设计中的应用
计算化学在药物设计中 的作用：预测分子的性 质和行为，优化药物设 计过程
计算化学在药物筛选中 的应用：通过计算机模 拟，快速筛选出具有潜 在活性的候选药物
计算公式： ΔH=ΣE(反应物)ΣE(生成物)，其中ΣE 表示反应物和生成物 的总能量的和。
焓变与反应热的关系： 焓变是指体系的状态函 数变化量，其值等于反 应热与温度的比值。
焓变的意义：焓变可 以用来判断反应是否 自发进行，也可以用 来计算反应的平衡常 数和反应速率等。
熵变和自由能变
熵变：表示系 统混乱度的变 化，影响反应 自发进行的方
氢能源的储存和运输：采用高压或低温液态形式储存，通过管道或车辆运输
氢能源的应用场景：燃料电池汽车、电力储能、航空航天等
工业生产中的化学反应过程优化
反应原理的应用：通过了解化学反应原理，优化工业生产中的化学反应过程，提 高生产效率和产品质量。
催化剂的选择与优化：选择合适的催废物产生。
化学反应原理的应用领域
能源领域：燃料燃烧、核能利用等 工业生产：化工、冶金、制药等 环境保护：处理废弃物、降低污染等 科学研究：化学分析、材料合成等
《选修4_化学反应原理》知识点总结整理
《选修4_化学反应原理》知识点总结整理1.化学反应基本概念-化学反应：指一种或多种物质之间发生物质或能量转化的过程。
-反应物：参与反应的起始物质。
-生成物：反应物转化为的新的物质。
-反应物质的种类：元素、化合物、离子等。
-反应物质在反应中的相对反应程度：反应速率。
2.化学平衡-化学平衡：指反应物与生成物之间浓度、压力、温度等不再发生可观测的变化的状态。
- 平衡原理：Le Chatelier原理，认为当外界条件改变时，系统会调整以抵消这种改变。
-平衡常数：用于描述反应物浓度和生成物浓度之间的关系。
-平衡常数与反应方程式：Kc表示在一定温度下，反应物浓度与生成物浓度之间的关系；Kp表示在一定温度下，反应物分压与生成物分压之间的关系。
3.化学反应速率-反应速率：反应物消失或生成物产生的速率。
-反应速率与反应物浓度之间的关系：浓度越高，反应速率越快。
-反应速率与温度之间的关系：温度升高，反应速率增加。
-反应速率与催化剂之间的关系：催化剂可以加快反应速率，但不参与反应本身。
4.化学平衡与反应速率的关系-平衡常数与反应速率：平衡常数越大，反应速率越快。
-平衡与速率之间的平衡条件：在平衡状态下，反应物的浓度、生成物的浓度以及反应速率保持不变。
5.化学反应的方向性-正向反应：从反应物转化为生成物的反应过程。
-反向反应：从生成物转化为反应物的反应过程。
-反应的方向性与平衡常数之间的关系：平衡常数大于1，正向反应偏向生成物；平衡常数小于1，正向反应偏向反应物。
6.化学反应的影响因素-温度：温度升高，反应速率增加，化学反应更快进行。
-反应浓度：浓度越高，反应速率越快。
-催化剂：能够降低反应活化能，加快反应速率。
7.化学反应类型-双反应：A+B→C+D。
-多反应：A+B→C，C→D。
-逆反应：反应物和生成物之间存在正向反应和反向反应。
以上是《选修4_化学反应原理》课程中的主要知识点总结。
通过学习这部分内容，可以了解化学反应的基本概念、化学平衡的原理、化学反应速率的影响因素以及化学平衡与反应速率之间的关系。
化学选修4化学反应原理-全部课件
一、反应热 （焓变）
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可 以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做
反应热,在恒压条件下又称为焓变。
PS：
ΔH=生成物能量-反应物能量 放热反应：ΔH<0或 ΔH为“-” 吸热反应：ΔH>0 或ΔH为“+”
从化学键的角度理解反应与能量变化的关系
以H2+Cl2=2HCl为例
表现 行式
放热反应
吸热反应
△H﹤0或△H为“—” △H﹥0或△H为“+”
形成 原因
与化 学键 强弱 的关
系
反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量
生成物释放的总能量 大于反应物吸收的总 能量
反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量
生成物释放的总能量 小于反应物吸收的总 能量
联系 键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越 小，物质能量越高，越不稳定。
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系
的化学方程式
H2H24822((15gg..88))++kkJJ1212//mmOO22oo((llgg))====HH22OO((gl))
△H=－ △H=－
3、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。
★书写热化学方程式的注意事项Байду номын сангаас
燃烧的热化学方程式正确的是 B
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b kJ B. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-4b
kJ/mol
C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-4b kJ/mol
化学选修四第一章(化学反应原理绪言等五个课件)PPT下载 1
活化能 能 量
E1
反应物
加了催化剂
没加催 化剂 活化分子
E2
反应热 生成物 反应过程
催化剂可以改变活化能的大小。
学习化学的方法
1.加强预习，做有准备的学习； 2.专心上课，做有时效的学习； 3.及时练习，做有基础的学习； 4.会提问题，做有反思的学习； 5.乐于动手，做有生活的学习。
高中化学选修四
化学研究的核心问题是化学反应。
化学中最有创造性的工作是设计和创造新的分子。
化学家们通常是利用已发现的原理来进行设计并实 现这个过程，如果对化学原理的理解不够清楚则无法做 到。
化学反应是怎样发生的？为什么有的反应快、有的 反应慢？它遵循怎样的规律？如何控制化学反应为人所 用？
——这就是学习化学反应原理的目
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情景1
氢气与其他物质的反应 H2 + O2 H2 + CuO H2 + N2
反应条件 难易程度
点燃
易
加热
易
高温、高压、 催化剂
难
问题: 为什么难易程度、反应速率不同，与什么有关？
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
情景2
将H2 +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？
最新高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版
2020年高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版精品好文档，推荐学习交流目录（人教版）绪言 (2)第一章化学反应与能量 (2)第一节化学反应与能量的变化 (2)第二节燃烧热能源 (8)第三节化学反应热的计算 (12)第二章化学反应速率和化学平衡 (18)第一节化学反应速率 (18)第二节影响化学反应速率的因素 (21)第三节化学平衡 (26)第四节化学反应进行的方向 (57)第三章水溶液中的离子平衡 (62)第一节电离平衡 (62)第二节水的电离和溶液的pH (69)第三节盐类的水解 (77)第四节沉淀溶解平衡 (98)第四章电化学基础 (50)第一节原电池 (106)第二节化学电源 (109)第三节电解池 (114)第四节金属的电化学腐蚀与防护 (123)教案教案教学步骤、内容教学方法【引入】相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。
”知不知道是谁说的呢？【回答】阿基米德【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？【讲解】对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。
化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。
所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。
下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习【板书】第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。
那么常见的能量变化形式有哪些？【学生】阅读本章引言回答：热能、电能、光能等【过渡】当能量以热的形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应，你能列举常见的放热反应和吸热反应吗？【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热？为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的”？【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的？【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？能否从微观的角度解释能量变化的原因？【回答】水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量【分析】虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息【引导】在化学反应H2 +Cl2 =2HCl的过程中能量变化如何？【投影】【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化？从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的？与能量有什么关系？2、反应物和生成物的相对能量的大小【图像分析】1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量；【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。
【人教版】高中化学选修4《化学反应原理》全册教案
高中化学《化学反应原理》全册教案新人教版选修4 目录（人教版）绪言 2第一章化学反应与能量 3第一节化学反应与能量的变化 3第二节燃烧热能源7第三节化学反应热的计算9第二章化学反应速率和化学平衡10第一节化学反应速率10第二节影响化学反应速率的因素11第三节化学平衡14第四节化学反应进行的方向25第三章水溶液中的离子平衡27第一节电离平衡27第二节水的电离和溶液的pH 3第三节盐类的水解39第四节沉淀溶解平衡46第四章电化学基础50第一节原电池50第二节化学电源54第三节电解池58第四节金属的电化学腐蚀与防护61《化学反应原理》全册教案绪言一学习目标：1学习化学原理的目的2：化学反应原理所研究的范围3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程1：学习化学反应原理的目的1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子3）如何实现这个过程？通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是学习化学反应原理的目的。
2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？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。
3）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）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。
选修4化学反应原理全章全套章节复习课件
04
电化学原理
原电池的工作原理
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由正负两个电极和电
解质溶液组成。
正负电极通过导线连接后，电子 从负极流向正极，形成电流。
电解质溶液中的阳离子向负极移 动，阴离子向正极移动，形成离
子电流。
电解池的工作原理
电解池是将电能转化为化学能的装置， 由电源、电极和电解质溶液组成。
实验安全
了解实验过程中可能存在 的安全隐患，掌握相应的 安全防护措施和应急处理 方法。
实验记录
在实验过程中及时记录实 验数据和现象，确保实验 结果的可追溯性和准确性。
实验数据处理与分析
数据处理
掌握实验数据的处理方法， 如平均值、标准差、误差 等计算，以及数据的图表 表示。
数据分析
通过对实验数据的分析， 探究化学反应的规律和机 制，为理论分析提供支持。
原两个过程。
有机化学反应的机理
亲核反应
反应过程中，亲核试剂进攻底 物分子中的带正电荷的原子或
基团。
亲电反应
反应过程中，亲电试剂进攻底 物分子中的带负电荷的原子或 基团。
自由基反应
反应过程中，自由基作为活性 中间体参与反应。
周环反应
通过环状过渡态进行的反应， 不需要经过活性中间体。
有机化学反应的应用
03
化学平衡原理
平衡常数
平衡常数定义
平衡常数是化学反应达到平衡状 态时，生成物浓度幂之积与反应
物浓度幂之积的比值。
平衡常数表达式
根据化学反应方程式，平衡常数 表达式可以表示为 K = [c(C)^p] / [c(D)^q]，其中 C 和 D 是反应 物和生成物，p 和 q 是它们的幂
指数。
选修4 化学反应原理----绪论 课件课件
3、什么是有效碰撞？ 有效碰撞—— 能够导致分子中化学键断 裂，引起化学反应的碰撞。
分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件
有效碰撞是发生化学反应的充分条件
推论：某一个化学反应的速率大小与单位 时间内分子有效碰撞的次数有关
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
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内容
交叉内容的处理 角度和重点
反应速率 由定性描述到定量表 达，实验测定
原电池 原电池由无盐桥到有 盐桥(铜锌)
知识 范围 深化
深化 拓展
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教材理论水平定位
从本课程的选用对象和课程内容的特征出发，结合 教育教学发展的实际，本教材的理论水平应定位在稍 高于必修水平，概括地说就是：对于必修涉及到的、 已有一定基础的内容，适当深入、宽泛些，如“化学 电源”“化学平衡”及“溶液中的离子平衡”；对于 必修未涉及的、较生疏和抽象的内容，则尽量简化， 并从写法上使其通俗易懂，如“焓”和“熵”。
推论： 有效碰撞次数的多少与单位体积
内反应物中活化分子数的多少有 关。
问题:
单位体积中的活化分子数的多少又 与什么有关？
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2、活 化 能
活化分子平均能量高出反应物分子平 均能量的部分。
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
一、简化后的有效碰撞模型 2、模型的基本构架
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。
2020年苏教版化学选修4《化学反应原理》全册教案
绪言一学习目标：1学习化学原理的目的2：化学反应原理所研究的范围3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程1：学习化学反应原理的目的1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子3）如何实现这个过程？通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是学习化学反应原理的目的。
2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？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。
3）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）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。
4）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.5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？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？第一节化学反应与能量的变化（第一课时）一学习目标:反应热,焓变二学习过程1:引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量< 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时：我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。
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四、催化剂
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？
没加催化剂
能 量 活化分子
E1反应物 生成物来自E2反应过程、.碰撞难易 是发生化学反应的必要条件， 是发生化学反应的充分条件。 有效碰撞 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 反应物活化 ，活化能的大小不影 响 发生有效碰撞的分子 ，活化 能的作用在于使 反应前后的能量变化 。 6.常用的提供活化能的方法有：
加热、光照
.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则一般 分子成为活化分子越容易则单位时间内有效碰撞 越多越快。
活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，
则反应速率越快。
归
纳
总
结
1.有效碰撞：引起分子间的化学反应的碰撞 2.活化分子： 能够发生有效碰撞的分子 3.活化能：
活化分子高出反应物分子平均能量的部分
活化分子在发生反应时要具备的条件： ①有足 ②碰撞
得到能量 普通 分子
活化 分子
有效 碰撞
活化能
新物质 能量
1、有效碰撞 2、活化分子和活化能 3、催化剂
一、有效碰撞
一、有效碰撞
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。
问题：
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 素有关系？
一、有效碰撞理论
1、什么是有效碰撞？
引起分子间的化学反应的碰撞。
2、发生有效碰撞的条件
二、活化分子
什么是活化分子？
具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子
问题:
活化分子的多少又与什么有关？
三、活化能
什么是活化能？
活化分子高出反应物分子平均能量的部分
科学探究
活化分子
能 量
活化分子 E1
反应物 生成物
E2
反应过程
结论：
活化能的大小是由反应物分子的性质决定，
选修四 《化学反应原理》 1.绪论
《化学反应原理》主要内容
1、从能量变化的角度来探讨化学变化。 2、基本的化学反应原理：
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。
我们从哪些方面来认识一个反应! 为了解决上述问题，引入几个概念: