过渡态理论活化能
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过渡态
NEB寻找过渡态专题讨论
概念解释：
NEB（nudged elastic band）是一种已知反应物和产物来寻找鞍点和最小能量路径的方法。用NEB可以计算其扩散路径或扩散势垒、过渡态。NEB方法集合了LUP与PEB方法的优点，其函数形式基于PEB。从PEB方法的讨论可以看出，弹簧势是必须的，它平行于路径切线（R(i)-R(i-1)与R(i+1)-R(i)矢量和的方向）的分量保证结构点均匀分布在MEP上来描述它；但其垂直于路径的分量造成的弊端也很明显，它改变了这个方向的实际的势能面，优化后得到的MEP'就与真实的MEP发生了偏差，造成corner-cutting问题。解决这个问题很简单，在NEB中称为nudge过程，即每个点在平行于路径切线上的受力只等于弹簧力在这个方向分量，每个点在垂直于路径切线方向的受力只等于势能力在此方向上分量。这样弹簧力垂直于路径的分量就被投影掉了，而有用的平行于路径的分量完全保留；势能力在路径方向上的分量也不会再对结构点分布的均匀性产生影响，被保留的它在垂直于路径上的分量将会引导结构点地正确移动。这样优化收敛后结构点就能正确描述真实的MEP，矛盾得到解决。弹簧力常数的设定也比较随意，不会再对结果产生明显影响。但是当平
过渡态
NEB寻找过渡态专题讨论
概念解释：
NEB（nudged elastic band）是一种已知反应物和产物来寻找鞍点和最小能量路径的方法。用NEB可以计算其扩散路径或扩散势垒、过渡态。NEB方法集合了LUP与PEB方法的优点，其函数形式基于PEB。从PEB方法的讨论可以看出，弹簧势是必须的，它平行于路径切线（R(i)-R(i-1)与R(i+1)-R(i)矢量和的方向）的分量保证结构点均匀分布在MEP上来描述它；但其垂直于路径的分量造成的弊端也很明显，它改变了这个方向的实际的势能面，优化后得到的MEP'就与真实的MEP发生了偏差，造成corner-cutting问题。解决这个问题很简单，在NEB中称为nudge过程，即每个点在平行于路径切线上的受力只等于弹簧力在这个方向分量，每个点在垂直于路径切线方向的受力只等于势能力在此方向上分量。这样弹簧力垂直于路径的分量就被投影掉了，而有用的平行于路径的分量完全保留；势能力在路径方向上的分量也不会再对结构点分布的均匀性产生影响，被保留的它在垂直于路径上的分量将会引导结构点地正确移动。这样优化收敛后结构点就能正确描述真实的MEP，矛盾得到解决。弹簧力常数的设定也比较随意，不会再对结果产生明显影响。但是当平
过渡态
NEB寻找过渡态专题讨论
概念解释：
NEB（nudged elastic band）是一种已知反应物和产物来寻找鞍点和最小能量路径的方法。用NEB可以计算其扩散路径或扩散势垒、过渡态。NEB方法集合了LUP与PEB方法的优点，其函数形式基于PEB。从PEB方法的讨论可以看出，弹簧势是必须的，它平行于路径切线（R(i)-R(i-1)与R(i+1)-R(i)矢量和的方向）的分量保证结构点均匀分布在MEP上来描述它；但其垂直于路径的分量造成的弊端也很明显，它改变了这个方向的实际的势能面，优化后得到的MEP'就与真实的MEP发生了偏差，造成corner-cutting问题。解决这个问题很简单，在NEB中称为nudge过程，即每个点在平行于路径切线上的受力只等于弹簧力在这个方向分量，每个点在垂直于路径切线方向的受力只等于势能力在此方向上分量。这样弹簧力垂直于路径的分量就被投影掉了，而有用的平行于路径的分量完全保留；势能力在路径方向上的分量也不会再对结构点分布的均匀性产生影响，被保留的它在垂直于路径上的分量将会引导结构点地正确移动。这样优化收敛后结构点就能正确描述真实的MEP，矛盾得到解决。弹簧力常数的设定也比较随意，不会再对结果产生明显影响。但是当平
实验九 反应活化能的测定
学院：理学院 班级：应用化学0901班 学号：090370102 姓名：刘强
反应活化能的测定
一、 实验目的
1、了解反应活化能的意义及其测定方法的一般原理，理解计时法原理和条件； 2、用计时法测定一级反应的活化能。 二、实验原理
（1）
（2）
1gk=A-Ea/2.303RT
式中，Ea为反应的活化能(J·mol-1);R为气体常数(8.314J·K-1·mol-1)，T为热力学温度(K)，A为某一常数。
三、仪器和药品 1、仪器：
移液管(2cm3 5支，lcm3 1支)；小试管；玻棒；秒表；温度计；恒温水浴；坐标纸3张；锥形瓶(25cm3 7个)、玻璃气流烘干器
2、药品：
KI(0.20mol·dm-3) 淀粉（0.5%）
Na2S2O3(0.010mol·dm-3) KNO3(0.20mol·dm-3)
(NH4)2S2O8(0.20 mol·dm-3) (NH4)2SO4(0.20 mol·dm-3)
四、实验内容
1、调节恒温槽温度至比室温稍高的某一
过渡态、反应路径的计算方法及相关问题
过渡态、反应路径的计算方法及相关问题
Sobereva
Department of Chemistry, University of Science and Technology Beijing, Beijing
100083, China
前言：本文主要介绍过渡态、反应路径的计算方法，并讨论相关问题。由于这类算法极多，可以互相组合，限于精力不可能面面俱到展开，所以只介绍常用，或者实用价值有限但有启发性的方法。文中图片来自相关文献，做了一定修改。由于本文作为帖子发布，文中无法插入复杂公式，故文中尽量将公式转化为文字描述并加以解释，这样必然不如公式形式严谨，而且过于复杂的公式只能略过，但我想这样做的好处是更易把握方法的梗概，有兴趣可以进一步阅读原文了解细节。对于Gaussian中可以实现的方法，文中对其在Gaussian中的使用进行了一些讨论，希望能纠正一些网上流传的误区。虽然绝大多数人不专门研究计算方法，其中很多方法也不会用到，但多了解一下对开阔思路是很有好处的。
文中指的“反应”包括构象变化、异构化、单分子反应等任何涉及到过渡态的变化过程。“反应物”与“产物”泛指这些过程的初态和末态。“优化”若未注明，包括优化至极小点和优化至过渡态。势
《降低化学反应活化能酶》教学设计
安阳市实验中学
刘丽红 Jr7604060@qq.com
二零一二年三月
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
教材分析
“酶”是本模块中充分体现学生科学探究能力的一课。本节内容引导学生通过实践，结合科学史进行分析和讨论，力求在学生认识酶的作用、本质和特性的同时，培养学生实事求是，大胆创新的科学精神。与旧教材的呈现方式相比，本节多了几分人文，几分生动，几分探究，更有助于学生能力的培养。
教学目标
知识目标 了解酶的发现；理解酶的作用、本质和特性。 能力目标 培养学生发现问题、解决问题能力；实验设计能力。 德育目标 培养学生实事求是和严谨的科学态度；执着追求真理的意志 。
教学重点
1、酶的作用、本质和特性。这是本节的核心内容，也是学习后续知识的重要基础。
2、控制自变量和设置对照实验。这是课标中要求的重要实验能力，也是各级考试中考查的重点。
教学难点
1、酶降低化学反应活化能的原理。该部分知识较抽象。
2、控制变量的科学方法。学生的实验能力还比较弱，往往不得要领。
教学方法
启发式教学法——以设问和疑问层层引导，激发学生，启发学生积
极思考，逐步从常识走向科学，将感性认识提升到理性认识，培养
《降低化学反应活化能酶》教学设计
安阳市实验中学
刘丽红 Jr7604060@qq.com
二零一二年三月
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
教材分析
“酶”是本模块中充分体现学生科学探究能力的一课。本节内容引导学生通过实践，结合科学史进行分析和讨论，力求在学生认识酶的作用、本质和特性的同时，培养学生实事求是，大胆创新的科学精神。与旧教材的呈现方式相比，本节多了几分人文，几分生动，几分探究，更有助于学生能力的培养。
教学目标
知识目标 了解酶的发现；理解酶的作用、本质和特性。 能力目标 培养学生发现问题、解决问题能力；实验设计能力。 德育目标 培养学生实事求是和严谨的科学态度；执着追求真理的意志 。
教学重点
1、酶的作用、本质和特性。这是本节的核心内容，也是学习后续知识的重要基础。
2、控制自变量和设置对照实验。这是课标中要求的重要实验能力，也是各级考试中考查的重点。
教学难点
1、酶降低化学反应活化能的原理。该部分知识较抽象。
2、控制变量的科学方法。学生的实验能力还比较弱，往往不得要领。
教学方法
启发式教学法——以设问和疑问层层引导，激发学生，启发学生积
极思考，逐步从常识走向科学，将感性认识提升到理性认识，培养
《降低化学反应活化能酶》教学设计
安阳市实验中学
刘丽红 Jr7604060@qq.com
二零一二年三月
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
《降低化学反应活化能的酶》教学设计
教材分析
“酶”是本模块中充分体现学生科学探究能力的一课。本节内容引导学生通过实践，结合科学史进行分析和讨论，力求在学生认识酶的作用、本质和特性的同时，培养学生实事求是，大胆创新的科学精神。与旧教材的呈现方式相比，本节多了几分人文，几分生动，几分探究，更有助于学生能力的培养。
教学目标
知识目标 了解酶的发现；理解酶的作用、本质和特性。 能力目标 培养学生发现问题、解决问题能力；实验设计能力。 德育目标 培养学生实事求是和严谨的科学态度；执着追求真理的意志 。
教学重点
1、酶的作用、本质和特性。这是本节的核心内容，也是学习后续知识的重要基础。
2、控制自变量和设置对照实验。这是课标中要求的重要实验能力，也是各级考试中考查的重点。
教学难点
1、酶降低化学反应活化能的原理。该部分知识较抽象。
2、控制变量的科学方法。学生的实验能力还比较弱，往往不得要领。
教学方法
启发式教学法——以设问和疑问层层引导，激发学生，启发学生积
极思考，逐步从常识走向科学，将感性认识提升到理性认识，培养
实验7 化学反应速率与活化能
实验7 化学反应速率与活化能
一、实验目的
1.了解实验原理，测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率，计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能；
2.掌握浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响； 3.学习实验数据的处理方法。 二、实验原理
在水溶液中，(NH4)2S2O8和KI发生以下反应：
S2O82????????→??SO42????3????????????????????????????????????????
这个反应的平均反应速率可用下式表示:
2??c(S2O8)2?v??kca(S2O8)cb(I?)
?t式中Δc(S2O82?)为Δt时间内S2O82?浓度的变化,a、b为反应级数，k为反应速率常数。为了测定(NH4)2S2O（过二硫酸铵）和KI反应的速率，也就是测定一定时间间隔Δt内S2O82?8
浓度的变化Δc(S2O82?)，可以利用 “记时反应”来实现。在将(NH4)2S2O8溶液和KI溶液混合时，同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液。当S2O82?离子与I?离子反应产生I3?离子时，它立即与S2O32?反应：
2S2O32?????3??→??S4O62???????????????????????
寻找过渡态的方法(ts qst2 qst3)
过渡态简单点说就是化学反应中瞬间形成的高自由能的不稳定复合物，形象点说就是就是反应势能面上的一个鞍点，所谓的找过渡态也就是要找到这个反应势能面上的这个鞍点，这里以DA反应作为例子简单说下我用gaussian找过渡态的经验。
Gaussian里面找过渡态主要有3种方法：TS、QST2以及QST3。这里套用gaussian手册里的说明。TS是进行过渡态而不是局部最小值的优化计算。QST2是使用STQN 方法寻找过渡态结构。这个选项需要输入反应物和产物分子结构，先后通过两组连续的标题和分子说明部分定义。注意在这两个结构中的原子顺序必需一致。TS 不能和QST2 合用。QST3是使用STQN 方法寻找过渡态结构。这个选项需要输入反应物，产物和最初的过渡态结构，先后由三组连续的标题和分子说明部分定义。注意在这三个结构中的原子顺序必需一致。TS 不能和QST3 合用。接下来贴出几个例子来说明下TS、QST2和QST3的输入文件该怎么写
%chk=c2h4_c4h6_ts %nproc=1
%mem=200mb
# opt=(ts,calcfc) freq=noraman b3lyp/6-31g* Title Card Required 0 1
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