高中三年級上學期化學《化學反應(yīng)原理主題-反應(yīng)速率的過渡態(tài)理論簡介》教學課件

反應(yīng)速率的過渡態(tài)理論簡介化學反應(yīng)原理主題目錄123現(xiàn)行教材內(nèi)容與高考基元反應(yīng)的過渡態(tài)理論簡介原理的遷移應(yīng)用一、現(xiàn)行教材內(nèi)容與高考化學反應(yīng)速率理論：基元反應(yīng)的碰撞理論基元反應(yīng)的過渡態(tài)理論(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的ΔH___0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=___eV，寫出該步驟的化學方程式__________________。BrCH3(aq)例1：一溴甲烷甲醇→Br?(aq)

+CH3OH(aq)+OH?(aq)ΔH<0δ+δ?δ?二、基元反應(yīng)的過渡態(tài)理論簡介反應(yīng)物產(chǎn)物過渡態(tài)過渡態(tài)：反應(yīng)過程中短暫存在的一種具有最高能量的結(jié)構(gòu)狀態(tài)(此時，舊鍵部分斷裂，新鍵部分形成)活化能(Ea)：過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值H2(g)

+Cl

(g)=H

(g)+HCl(g)

ΔH>0例2：H2+Cl(反應(yīng)物)H+HCl(產(chǎn)物)H···H···Cl(過渡態(tài))21.5kJ/molH—H鍵

(斷裂)H—Cl鍵

(形成)H2(g)

+Cl

(g)=H

(g)+HCl(g)

ΔH>0【問】為什么化學反應(yīng)會經(jīng)過一個過渡態(tài)？

為什么不是先徹底斷裂舊鍵，然后再形成新鍵呢？H2+Cl(反應(yīng)物)H2+Cl(反應(yīng)物)H+HCl(產(chǎn)物)H···H···Cl(過渡態(tài))H+HCl(產(chǎn)物)HHCl(單個原子)21.5kJ/mol436.0kJ/mol假設(shè)的過程H—H鍵

(斷裂)H—Cl鍵

(形成)能壘低的途徑優(yōu)先【小結(jié)】基元反應(yīng)的過渡態(tài)理論認為，反應(yīng)物在相互接近時，要先經(jīng)歷一個中間狀態(tài)(這個狀態(tài)稱為過渡態(tài))，例如：過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中短暫存在的具有最高能量的一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這時化學鍵恰好處在新鍵生成和舊鍵斷裂的瞬間。實驗研究已證實過渡態(tài)確實存在?！拘〗Y(jié)】過渡態(tài)的能量高于始態(tài)也高于終態(tài)，由此形成一個能壘。過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當于活化能(Ea)三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。CO(g)+H2O(g)=CO*+H2O*

釋放能量0.32eV三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。H2O*=OH*+H*吸收能量1.25eV–(-0.32eV)=1.57eV活化能Ea=1.59eV–(-0.32eV)=1.91eV(羥基)三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。CO*+OH*+H2O(g)=COOH*+H2O*釋放能量1.41eV三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。H2O*=OH*+H*吸收能量1.41eV–(-0.16eV)=1.57eV活化能Ea=1.86eV–(-0.16eV)=2.02eV三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。COOH*+2H*+OH*=CO2(g)+H2(g)

+H2O*釋放能量2.24eV三、原理的遷移應(yīng)用(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。H2O*=H2O(g)吸收能量0.11eV(2019年全國一卷)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的ΔH___0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=___eV，寫出該步驟的化學方程式__________________。小于2.02eV1.91eV2.02H2O*=OH*+H*三、原理的遷移應(yīng)用

(2020年天津卷)理論研究表明，在101kPa和298K下，異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是三、原理的遷移應(yīng)用