第二章第一节化学反应速率第3课时活 化 能(公开课）课件高二化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第一节 化学反应速率第3课时 活 化 能,1知道化学反应是有历程的； 2认识基元反应活化能对化学反应速率的影响； 3能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。,1证据推理与模型认知：能根据碰撞理论模型推断温度、浓度、催化剂等是如何影响化学反应速率的。 2科学探究与创新意识：初步形成探究化学规律的思路与方法，发展创造性体验和想象创新能力。,不同的化学反应，反应速率千差万别。,例如溶洞的形成、气体的爆炸。,绝大多数的化学反应，并不是简单一步就完成的，化学反应是有历程的。,同一反应，条件不同，反应速率也会有很大不同。,你对“化学反应是有历程的”这一说法有哪些认识？,分步进行,时间,研究

2、发现大多数化学反应不是经过简单碰撞完成的，而是经过多个反应步骤。,2HI=H2I2,2HI H22I,2I I2,一、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,自由基,带有单电子的原子或原子团,分两步,2基元反应发生的条件,是什么启动了“基元反应” ？, 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1 mol/L时，在每立

3、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10-5 s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。,一、有效碰撞理论,HI分解反应中分子碰撞示意图,3有效碰撞,碰撞时能量不足,碰撞时取向不合适,有效碰撞,概念：能够发生化学反应的碰撞 条件：足够的能量；合适的取向 与反应速率的关系： 碰撞的频率越高，反应速率越快,活化分子,一、有效碰撞理论,4活化分子和活化能,活化分子：能够发生有效碰撞的分子 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 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

4、量之差,思考讨论： 反应物、生成物的能量与活化能有什么关系？ 化学反应速率与活化分子、有效碰撞有什么关系？,一、有效碰撞理论,E1：反应的活化能 E2：活化分子变成生成物分子放出的能量 E1E2：反应热,(1)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活化分子和活化能,一、有效碰撞理论,(2)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。,4活化分子和活化能,一、有效碰撞理论,能否用碰撞理论解释： 当其他条件相同时，为

5、什么增大反应物浓度化学反应速率增大，而反之速率减小? 升温会使化学反应速率增大，而降温使速率减小?,应结合外界条件改变后，反应物中单位体积内活化分子数目、 单位体积内活化分子百分数及单位时间内有效碰撞的次数来讨论。,1浓度 (1)规律：其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大；反之则速率减小。,(2)解释：,某化学反应，一定条件，反应物分子中活化分子的百分数是一定的，而单位体积内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。,二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,1浓度 (1)规律：其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大；反之则速率减小。,(2)解释：,二、

6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,1浓度 (1)规律：其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大；反之则速率减小。,(2)解释：,二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,单位体积内活化分子数增多 单位时间内有效碰撞次数增多,增大 浓度,同理，可以解释反应物浓度降低会使化学反应速率减小。,反应速率增大,思考：反应物分子中活化分子百分数变了吗？,2压强（有气体参加，压强变化仅由容器容积变化引起的反应） (1)规律：其他条件不变时，压强增大，反应速率增大；反之则速率减小。,气体体积 缩小,压强增大,单位体积内活化分子数增多 单位时间内有效碰撞次数增多,浓度 增大,反应速率增大,即压强

7、对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。,(2)解释：,二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,3温度 (1)规律：其他条件不变时，升温，反应速率增大；反之则速率减小。,(2)解释：,反应物分子能量增加 活化分子百分数增多 单位时间内有效碰撞次数增多,升高温度,反应速率增大,同理，可以解释降低温度会使化学反应速率减小。,二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,4催化剂 (1)规律：其他条件不变，催化剂可以加快化学反应速率。(通常指正催化剂),(2)解释：,改变了反应历程，降低了活化能 活化分子百分数增多 单位时间内有效碰撞次数增多,催化剂,反应速率增大,二、有效碰撞

8、理论对影响化学反应速率因素的解释,艾哈迈德泽维尔（ ，Ahmed Hassan Zewail），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 P28,一、有效碰撞理论,二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释,增大反应物浓度,单位体积内分子总数增多，百分数不变，活化分子数增多,单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多,增大气体压强,增大化学反应速率,单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增多，活化分子数增多,升高温度,吸收能量,降低活化能,加入催化剂,1下列有关活化分子的说法正确的是 () A增大

9、反应物浓度可以提高活化分子百分数 B增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D升高温度能提高活化分子百分数,D,解析：升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能；增加反应物浓度、增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，活化分子百分数不变；只有D正确。,2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)H0，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,A,解析：通入氩气，容器中压强增大，但各物质浓度不变，所以反应速率不变，A正确；W是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变，所以加入少量固体W，正、逆反应速率均不变，B不正确；升温，正逆反应速率均增大，C不正确；容器的体积缩小，活化分子的百分数不变，D不正确。,