第4課時(shí)活化能課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第二章:化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第一節(jié)：化學(xué)反應(yīng)速率第4課時(shí)化學(xué)反應(yīng)歷程

活化能思考交流

通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和之前所學(xué)知識(shí)，我們知道，不同化學(xué)反應(yīng)速率不同，濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑也會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。這些從宏觀上都已得到證實(shí)，從微觀上我們?cè)趺唇忉屵@些因素對(duì)反應(yīng)速率的影響呢？活化能和簡(jiǎn)單碰撞理論

1918年，路易斯提出了化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單碰撞理論。該理論認(rèn)為，反應(yīng)物分子間的碰撞是化學(xué)反應(yīng)的先決條件。反應(yīng)物分子間有效碰撞的頻率越高，化學(xué)反應(yīng)速率越大。一、基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程

研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單碰撞就能完成的，而往往經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)，例如：這其中的每一步反應(yīng)都稱(chēng)為基元反應(yīng)。這兩個(gè)先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了2HI=H2+I2的反應(yīng)歷程。反應(yīng)歷程又稱(chēng)反應(yīng)機(jī)理。第一步：2HI→2I?+H2

第二步：2I?→I2微粒I·存在未成對(duì)電子，它稱(chēng)為自由基，自由基的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短。資料卡片2、反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）：基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱(chēng)為反應(yīng)歷程?；磻?yīng)的總和稱(chēng)為總反應(yīng)。2HI=H2+I2

能夠通過(guò)碰撞一步完成的反應(yīng)。1、基元反應(yīng)：過(guò)渡態(tài)終態(tài)始態(tài)基元反應(yīng)的過(guò)程一、基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程3、注意：①反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程也不相同。②同一反應(yīng)，在不同條件下，反應(yīng)歷程也可能不同。③反應(yīng)歷程的差別造成了化學(xué)反應(yīng)速率的不同。④對(duì)于由多個(gè)基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)的快慢由最慢的一步基元反應(yīng)決定。（決速步驟）總：A+B→C第一步反應(yīng)：快反應(yīng)第二步反應(yīng)：較快反應(yīng)第三步反應(yīng)：慢反應(yīng)一、基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件：反應(yīng)物分子必須發(fā)生碰撞無(wú)效碰撞不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞有效碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞思考：有效碰撞應(yīng)該滿(mǎn)足哪些條件呢？沒(méi)足夠的能量沒(méi)合適的取向足夠的能量合適的取向二、碰撞理論①反應(yīng)物分子必須具有一定的能量；②碰撞時(shí)有合適的取向。注：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率就越大。1、有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

條件:先認(rèn)識(shí)下普通分子與活化分子。HIHI能量（活化能）普通分子活化分子二、碰撞理論2、活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高能量。辨析能發(fā)生有效碰撞的分子

活化分子。活化分子的碰撞

有效碰撞。有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。其他條件不變時(shí)，同一反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的?；罨肿影俜?jǐn)?shù)=×100%活化分子數(shù)反應(yīng)物分子總數(shù)一定是不一定是（還需看碰撞時(shí)的取向合不合適）二、碰撞理論3、活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差。能量反應(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)物分子的平均能量生成物分子的平均能量活化分子的平均能量正反應(yīng)的活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱逆反應(yīng)的活化能能量不足的普通分子吸收能量后才能變成活化分子二、碰撞理論活化能作用：使反應(yīng)物活化，從而啟動(dòng)反應(yīng)或改變反應(yīng)速率活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)1、活化能越小，則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，反應(yīng)速率越快。2、活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，則反應(yīng)條件越簡(jiǎn)單，反應(yīng)就越容易發(fā)生。理解：活化能高，反應(yīng)難；活化能低，反應(yīng)易。1、基元反應(yīng)發(fā)生經(jīng)歷的過(guò)程小結(jié)：有效碰撞理論對(duì)反應(yīng)速率的影響2、有效碰撞理論對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋反應(yīng)物本身的性質(zhì)活化能的大小單位體積內(nèi)活化分子的多少單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)的多少化學(xué)反應(yīng)速率的快慢決定決定決定決定

三、用碰撞理論解釋外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響請(qǐng)嘗試用碰撞理論解釋?zhuān)海?）當(dāng)其他條件相同時(shí)，為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率增大，而降低反應(yīng)物濃度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減小？（2）當(dāng)其他條件相同時(shí)，為什么升高溫度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率增大，而降低溫度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減??？三、用碰撞理論解釋外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響—濃度

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大濃度增加增加增加加快不變其他條件不變時(shí)，同一反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的。三、用碰撞理論解釋外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響—壓強(qiáng)規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時(shí)，對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)(減少容器的容積)相當(dāng)于增大反應(yīng)濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)(增大容器的容積)相當(dāng)于減小反應(yīng)濃度，反應(yīng)速率減慢。

影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大壓強(qiáng)增加增加增加加快不變?nèi)⒂门鲎怖碚摻忉屚饨鐥l件對(duì)反應(yīng)速率的影響—溫度——普通分子——活化分子

影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大壓強(qiáng)不變?cè)黾釉黾釉黾蛹涌烊?、用碰撞理論解釋外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響—催化劑SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)2VO2+1/2O2=V2O5SO2+V2O5=2VO2+SO3AB催化劑能改變反應(yīng)歷程SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)能量SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)反應(yīng)過(guò)程E1

E2

E3

通過(guò)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)活化能三、用碰撞理論解釋外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響—催化劑注：使用催化劑能改變反應(yīng)速率，但反應(yīng)熱不變。

影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大壓強(qiáng)不變?cè)黾釉黾蛹涌煸黾?/p>

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用催化劑增加增加不變?cè)黾蛹涌煸黾釉黾硬蛔冊(cè)黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌煊门鲎怖碚摻忉屚饨鐥l件對(duì)反應(yīng)速率的影響四、過(guò)渡態(tài)理論與飛秒化學(xué)過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為，當(dāng)兩個(gè)具有足夠能量的反應(yīng)物分子相互接近時(shí)，分子中的化學(xué)鍵要重排，能量重新分配。在反應(yīng)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)一個(gè)中間的過(guò)渡態(tài)，先生成活化配合物，然后再分解為產(chǎn)物。四、過(guò)渡態(tài)理論與飛秒化學(xué)鞏固提升1、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）①具有較高能量的分子發(fā)生有適當(dāng)取向的碰撞，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。②發(fā)生有效碰撞的分子都是活化分子。③活化分子間的碰撞都是有效碰撞。④水溶液中的化學(xué)反應(yīng)的活化能都接近于0。⑤反應(yīng)熱△H=正反應(yīng)的活化能—逆反應(yīng)的活化能。⑥活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量。⑦普通分子間的碰撞有時(shí)候也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。A.①④B.③④⑦

C.④⑤⑥

D.②⑤B鞏固提升2、已知H2O2分解反應(yīng)為：2H2O2=2H2O+O2△H<0在含少量I-的溶液中，H2O2的分解機(jī)理為：①

H2O2＋I(xiàn)-=H2O＋I(xiàn)O-△H>0慢

②