《2.1.3活化能》参考课件

第一节化学反应速率第三课时活化能第二章化学反应速率与化学平衡引课视频：有效碰撞、活化分子和活化能如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢?无效碰撞有效碰撞力量不够取向不好好球！有效碰撞学习目标1．知道化学反应是有历程的；认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程，能从控制化学反应速率的角度分析和选择反应条件。2．能根据简单的碰撞理论说明温度、浓度、催化剂等是如何影响化学反应速率的。体会理论模型的构建过程，强化模型认知意识。一、有效碰撞理论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，每一步反应都称为基元反应。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。1．基元反应和反应历程例如：

2HI=H2+I2

第一步：2HI→H2+2I•第二步：

2I•→I2

自由基：带有单电子的原子或原子团基元反应发生的条件※先决条件是反应物的分子必须发生碰撞

。反应分子的每一次碰撞都能发生化学反应吗？※反应物分子必须具有一定的能量；※碰撞时有合适的取向。通常情况下，当气体的浓度为1mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到1028次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，反应只需10-5s就可以完成。换言之，任何气体的反应均可以瞬间完成。但实际并非如此。2、有效碰撞分子不停运动接触碰撞有效碰撞无效碰撞能够发生化学反应的碰撞发生有效碰撞的条件（1）发生碰撞的分子必须有足够高的能量（2）分子发生碰撞时必须有合理的取向推论：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，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。3、活化分子和活化能①活化分子：能够发生有效碰撞的分子思考：活化分子具有的高能量从何来?吸收外界能量（如加热、光照等）分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。活化分子百分数=活化分子数反应物分子数×100%其他条件不变时，同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能反应热E1：反应的活化能E2：活化分子变成生成物分子放出的能量E1－E2：反应热③反应物、生成物的能量与活化能的关系特别提示：活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。也可认为逆反应的活化能④化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系反应物分子中活化分子的百分数越大、单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。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＝×小结1：有效碰撞理论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课堂练习1：下列说法正确的是（）①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应

③活化分子比普通分子具有较高的能量

④化学反应的实质是原子的重新组合

⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程

⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞③④⑤二：用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响课本P26思考与讨论反应物浓度增大，即单位体积内反应物分子总数增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快1、浓度（压强）对反应速率的影响注意：活化分子百分数没变温度升高单位体积内活化分子数增多（活化分子百分数增大）有效碰撞次数增多反应速率加快分子活得更高能量2、温度对反应速率的影响另一原因：温度升高，分子热运动加快，碰撞频率提高。3、催化剂对反应速率的影响使用催化剂降低活化能活化分子百分数增大（活化分子数目增多）有效碰撞次数增多化学反应速率加快未使用催化剂时：反应A+B=AB的活化能为Ea使用催化剂K后：反应分两步（历程改变）第一步：A+K=AK，活化能为EalK是催化剂，前后质量不变；AK是中间产物第二步：AK+B=AB+K活化能为Ea2总反应：A+B=AB这两个分步反应的活化能都比原来的Ea要小，因此反应速率加快。又因为Ea1>Ea2,所以第一步是慢反应，第二步是快反应。而整个反应的速率是由慢反应决定的，也叫“决速步骤”。所以第一步的活化能Eal就是在催化剂条件下，整个反应的活化能。2021诺贝尔化学奖公布，发明新催化剂2学者获奖表彰两人在构建分子领域的贡献，促成开发第三类催化剂“不对称有机催化剂（asymmetricorganocatalysis）”生活中环绕有许多催化剂。通过汽车排气管中的金属催化剂——可以将废气中的有害物质转换成无害分子，又或是我们人体内的各种酶——帮助我们分解消化食物、新陈代谢等等。在这些过程中“催化剂”是控制与改变化学反应重要物质。单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多单位体积内活化分子数增大增大反应物浓度升高温度增大化学反应速率增大气体压强催化剂单位体积内活化分子百分数增大小结2：有效碰撞理论解释反应条件对化学反应速率的影响课堂练习2：下列说法不正确的是()A.增加反应物浓度可增大单位体积内活化分子数，活化分子百分数保持不变B.升高温度可以增大活化分子百分数，从而加快化学反应速率C.压缩容器的容积，增大压强，活化分子百分数增大，从而加快任一反应的化学反应速率D.催化剂可以降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大C课堂练习3：已知温度不同，NO2和CO之间发生反应的机理不同。①673K时，NO2和CO发生基元反应(即一步完成)：NO2+CO=NO+CO2，其反应过程如图所示：②473K时，则经过两步反应，反应机理是：NO2+NO2→NO+NO3(慢)，CO+NO3→NO2+CO2(快)。下列有关说法错误的是（）A．相同条件下，活化分子的能量比对应反应物分子的能量高B．473K时，总反应速率由第一步决定C．使用催化剂可增加活化分子百分数，加快反应速率改变反应热D．温度不同反应机理不同，但都经历氮氧键断裂和碳氧键生成的过程C课堂练习4（2021全国）卤代烃与端基炔(R‘C≡CH)催化偶联反应的一种机理如图所示。下列说法错误的是（）A．偶联反应中起催化作用的是M和CuIB．R＇C≡CCu为该催化过程的中间产物C．该偶联反应的原理为R＇C≡CH+RI→R＇C≡CR+HID．该催化机理改变了反应路径和反应热D4、影响化学反应速率的其他因素光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等总之，向反应体系输入能量，都有可能影响化学反应速率

艾哈迈德·泽维尔（أحمدزويل，AhmedHassanZewail），埃及化学家，飞秒化学专家。他研究的技术能将研究化学反应的时间尺度缩减至飞秒，透过摄影将化学反应中每个微细变化忠实地纪录。飞秒化学——参照课本P28影响化学反应速率因素的解释单位时间内、单位体积内有效碰撞次数改变改变化学反应速率课堂小结有效碰撞理论单位体积内活化分子数改变浓度、压强活化分子百分数数改变温度、催化剂1.下列说法正确的是()

A、一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率

B、增大压强，肯定会加快化学反应速率

C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞

D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子D课堂达标随堂练习2．下列说法错误的是（）A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量G.使用催化剂能改变分子的活化能H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应CDH3.在有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子总数和活化分子百分数都增大的措施有()①增大反应物浓度②增大压强③升高温度④加入催化剂A.①② B.②④ C.①③ D.③④D4．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)

ΔH>0，下列叙述正确的是(

)A．在容器中通入氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率增大C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．将容器的体积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大

A5、已知Cl2(g)+CO(g)⇌COCl2(g)的速率方程[k为速率常数，只受温度影响]，该反应可认为经过以