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    研究化学反应原理的思路与方法--概念模型法. 教科书介绍了合理简化的概念模型以及如何运用概念模型学习化学反应原理.对该段内容的处理可分三步进行: (1)建立简化的有效碰撞模型的设想:为了突出化学反应最重要的内涵.忽略其他因素的干扰作用.选择气相反应体系作为研究有效碰撞的基础模型.其优点是:气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间.环境影响因素相对较少.该概念模型最重要的内涵也更加突出.更容易掌握.如在水溶液中的反应.水是较大量的.研究水溶液中的化学反应就不能忽略水分子的作用. (2)模型的基本构架 模型的建构:在一洁净的容器中.使氢气与氧气按体积比2∶1的比例混合.气体分子因自由运动而不断发生碰撞--这是发生化学反应的必要条件. 假设与事实:研究结果表明.从分子的热运动来看.分子发生碰撞的机会很多.如在常温常压下每个氢分子.氧分子自身或它们之间的碰撞几率为2.355×1010次/秒.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.但事实并非如此. 立论:并不是每次分子间的碰撞都会引发化学反应.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. (3)活化分子和活化能 对该模型的进一步认识可结合教科书上的图示(图1).具有足够能量的分子--活化分子的碰撞是有效碰撞的必要条件.但不充分.只有当活化分子采取适合的取向进行碰撞时才能反应. 活化分子--具有较高能量.能够发生有效碰撞的分子. 活化能--活化分子高出反应物分子平均能量部分 教科书以活化能为0的反应从另一个侧面说明有效碰撞模型的合理性.进一步说明了活化能的大小与化学反应速率的关系. 结论:某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞次数有关,而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,活化分子的多少又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的.而反应物分子的性质又与分子的内部结构密切相关.可以说.反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内因.那么.对于一个特定反应.人类如何使用和控制.还需要研究外部条件对它的影响.这将在后面的学习中继续讨论. 最后教科书特别指出:化学反应的活化能可以用实验方法测定.当实验条件不同时.会得出不同的结果.催化剂的应用就是实例之一.人们尚未掌握化学反应活化能的有效的理论推算方法.这种留有缺憾的教学观点值得关注.既有利于学生客观地认识科学规律.也有利于培养学生的科学精神. 关于催化剂.在化学2中已有介绍.这里着重说明催化剂的作用.意义.在第二章中进一步从由于催化剂的参与改变了活化能.从而改变了反应速率来认识催化剂的作用. 【查看更多】

     

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