【教学课件】第一节 化学反应速率 第3课时 示范课件

第3课时活化能第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率导入新课一、化学反应的碰撞理论【交流讨论】1.化学反应的实质是什么？2.是否所有的碰撞都能使旧键断裂新键形成？3.如何理解反应机理、有效碰撞、活化分子、活化能？1.基元反应与反应机理基元反应反映了反应历程，反应历程又称反应机理。2HI→H2+2I▪2I▪→I2力量不够取向不好好球！有效碰撞2.有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。一、化学反应的碰撞理论3.活化分子：具有足够能量能发生有效碰撞的分子。一、化学反应的碰撞理论如图所示E1表示反应的活化能，E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量，E1-E2表示反应热。4.活化能：具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为活化能。一、化学反应的碰撞理论【总结】化学反应发生的条件：化学反应速率与分子间的有效碰撞次数有关；普通分子活化能活化分子合理取向有效碰撞新物质能量有效碰撞次数越多，反应速率越快。一、化学反应的碰撞理论【交流讨论】用有效碰撞理论解释浓度、压强、温度、催化剂的变化是如何影响反应速率的？二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响1.浓度对反应速率的影响当反应物浓度增大→单位体积内分子数增多单位体积活化分子数增多(活化分子浓度增大)单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率加快→→→【说明】对于纯固体或纯液体，其物质的量改变时不影响化学反应速率。二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响2．压强对化学反应速率影响压强增大反应物浓度增大→单位体积内分子数增多单位体积活化分子数增多单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率加快→→→→二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响2．压强对化学反应速率影响(1)对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。②恒温、恒容密闭容器：充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温、恒压时：充入“惰性气体”→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响升高温度→反应物分子的能量增加单位体积活化分子数增多活化分子的百分数增加单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率加快→→→3.温度对化学反应速率的影响→二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响4.催化剂对化学反应速率的影响催化剂能改变反应的历程改变反应的活化能单位体积活化分子数增多活化分子的百分数增加单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率加快↓↓↓↓↓二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响【总结】影响化学反应速率的外界条件影响因素单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度

增大压强

升高温度

加催化剂

增加增加不变增加增大增加增加不变增加增大不变增加增加增加增大增大增加增加增加不变二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响【课堂练习】1.反应C(s，石墨)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(

)A．用纳米石墨代替普通石墨B．将容器的容积缩小一半C．保持容积不变，充入Ne使体系压强增大D．保持压强不变，充入Ne使容器容积增大C【解析】用纳米石墨代替普通石墨，大大增加了石墨与H2O的接触面，反应速率增大。B、C、D选项实质是浓度的变化二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响【课堂练习】2.下列叙述正确的是(

)A．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同B．其他条件不变，向稀H2SO4与过量Zn的混合物中加少量铜片，既能增大H2的生成速率，又能减小生成H2的物质的量C．其他条件不变，加热或加压都能使H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的v(正)和v(逆)同时增大D．在实验室中，将一块除去氧化膜的铝片放入一定浓度和体积的稀盐酸中，反应过程中v(H2)一直逐渐减小C【解析】FeCl3和MnO2对H2O2分解的催化性能不同，同等条件下它们对H2O2分解速率的改变不同；2H＋＋Zn=H2↑＋Zn2＋，其他因素都不变，加入铜片后发生原电池反应。二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响3.某实验探究小组研究340K时N2O5的分解反应：2N2O5⇌4NO2＋O2。该小组同学根据表中的实验数据绘制下图。下列有关说法中正确的是(

)

A．曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线B．曲线Ⅱ是O2的变化曲线C．N2O5的浓度逐渐减小，反应速率越小D．O2的浓度逐渐增大，反应速率越大t/min01234c(N2O5)/mol·L－10.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/mol·L－100.0230.0400.0520.060【课堂练习】C利用表中数据可以计算，无论用N2O5还是用O2表示的反应速率逐渐减小二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响【课堂练习】4.某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。(1)该反应的化学方程式为

。(2)反应开始至2mim，用Z表示的平均反应速率为

。X＋3Y⇌2Z0.05mol·L－1·min－1由图可知，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，故X、Y为反应物，Z为生成物；X、Y、Z的化学计量数之比＝物质的量的变化量之比＝0.1mol︰0.3mol︰0.2mol＝1︰3︰2；反应进行到2min时，各物质的物质的量不再改变，，故该反应为可逆反应。二、用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响课堂小结课堂检测1．有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是(

)①增大反应浓度②增大压强③升高温度④加入催化剂A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．③④D【解析】①增大反应物的浓度和②增大压强，只能增大单位体积内活化分子数，不能增大活化分子百分数；而③升高温度和④加入催化剂即能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数。2．在恒容条件下，能使NO2(g)＋CO(g)⇌CO2(g)＋NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是(

)A．增大NO2或CO的浓度B．减小CO2或NO的浓度C．通入Ne使气体的压强增大D．升高反应的温度D解析：增大NO2或CO的浓度，反应速率加快，活化分子数目增大，但活化分子的百分数不变；减小CO2或NO的浓度，反应速率减慢，活化分子数目减小；通入Ne使气体的压强增大，容积不变，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变；升高反应温度，反应速率加快，活化分子的百分数增大。课堂检测3．(双选)反应3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(

)A．增加Fe的量B．将容器的体积缩小一半C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大

D．保持压强不变，充入N2使容器体积增大【解析】Fe为固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，因此增加Fe的量对反应速率几乎无影响；B、C、D从浓度方面考虑。AC课堂检测4.（双选）常温常压时烯烃与氢气混合不反应，高温时反应很慢，但在适当的催化剂存在时可与氢气反应生成烷烃，一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下：

下列说法中正确的是(

)A．乙烯和H2生成乙烷的反应是吸热反应B．加入催化剂，可减小反应的热效应C．催化剂能改变反应历程，降低基元反应的活化能，从而加快反应速率D．催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体CD课堂检测5．在一密闭容器中，充入1molN2和3molH2，并在一定温度和压强条件下，使其发生反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ/mol。(1)若保持容器容积不变，再向其中充入1molN2，反应速率会

(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，理由是

。(2)若保持容器容积不变，再向其中充入1mol氩气，反应速率会_____，理由是

。(3)若保持容器内气体压强不变，再向其中充入1molN2和3molH2，反应速率会_____，理由是

。(4)使用催化剂，反应速率会_____，理由是