活化能 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

第二章

化学反应速率与化学平衡第一节

化学反应速率第三课时

活化能新课导入问：为什么不同反应速率千差万别，同一反应，条件不同，速率也不同?绝大多数的化学反应，并不是简单一步(一蹴而就)就完成的，化学反应是有历程的。新课导入你对“化学反应是有历程的”这一说法有哪些理解?分步进行，反应时间较长化学反应的碰撞理论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？化学反应的碰撞理论1、基元反应与反应历程(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应如：2HI=H2＋I2的2个基元反应为2HI→H2＋2I·、2I·―→I2注意：I·，叫自由基（带有单电子的原子或原子团）(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理化学反应的碰撞理论(3)许多化学反应都不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的。假设反应：A2＋B=A2B是分两个基元步骤完成的第一步A2＋c→2A(慢反应)第二步2A+B→A2B+c(快反应)对于总反应来说，决定反应速率的肯定是第一个基元步骤，即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。问：总反应速率的快慢由那一步决定？决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤反应机理中间体、催化剂的判断(1)中间体:只在过程中出现[比如A];(2)催化剂:反应前后存在，过程中不存在[比如c]。催化剂直接和原料反应，可循环再生化学反应的碰撞理论（4）基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应在某个化学反应中，那么多的反应物分子，其能量高低各不相同。并且，在通常状况下，能量相对较高的分子所占的比例较小，能量相对较低的分子所占的比例较大。研究证明，只有能量高度达到某一定值的分子，才能在碰撞以后有可能使原子间的化学键断裂，从而导致化学反应的发生。我们把能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞，把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。(但是活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的发生)化学反应的碰撞理论2、有效碰撞与活化能(1)化学反应与有效碰撞化学反应的碰撞理论没足够的能量足够的能量合适的取向借鉴投篮——获得灵感没合适的取向化学反应的碰撞理论（2）活化分子：具有足够能量能发生有效碰撞的分子。3）活化分子的有效碰撞2）碰撞时取向不合适1）碰撞时

能量不足HI分子的几种可能的碰撞模式注意：某化学反应一定条件下，反应物分子中活化分子百分数是一定的化学反应的碰撞理论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。活化能反应的活化能反应热(焓变)反应物、生成物的能量与活化能的关系图化学反应的碰撞理论问：化学反应速率与活化分子、有效碰撞有什么关系??能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量该反应是吸热反应还是放热反应?反应热活化能与反应热有关吗?ΔH＝E1－E2活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。化学反应的碰撞理论不发生化学反应无效碰撞普通分子发生化学反应有效碰撞活化分子取向合适取向不合适活化能单位体积内活化分子数单位体积内分子总数活化分子百分数

＝×用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响1.浓度对反应速率的影响

影响外因

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浓度增加增加增加加快不变用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响2.压强对反应速率的影响

影响外因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压强增加增加增加加快不变用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响3.温度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→→→→用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响4.催化剂对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↓↓↓↓↓用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响总结归纳影响化学反应速率的外因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随堂训练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随堂训练2.下列说法错误的是（

）①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加A．①④ B．②④C．③⑤ D．②⑤B随堂训练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－100.0230.0400.0520.060C随堂训练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