内容正文:
小杨老师
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第07讲 活化能
2 mol H2和1 mol O2混合于一个洁净的容器内,已知常温常压下,每个氢分子和氧分子自身或它们之间每秒钟平均碰撞2.355×1010次,如果每一次碰撞都能够引发反应,试想会有什么样的现象?
课前引入
极短时间内
如果每一次碰撞都能引发反应,整个容器中的氢气和氧气将在极短的时间内全部变成水。
课前引入
然而事实并非如此,为什么呢?
如果每一次碰撞都能引发反应,整个容器中的氢气和氧气将在极短的时间内全部变成水。
大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。
要发生反应,对于碰撞也是有要求的。
课前引入
知识导图
知识导图
一、基元反应与反应历程
1. 基元反应:大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而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。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
2. 自由基:带有单电子的原子或原子团叫自由基,如 I·自由基、O·自由基。自由基反应活性很强,寿命极短。
举个例子
总反应:2HI ==== H2 + I2
基元反应:2HI → H2 + 2I· 2I·→ I2
知识精讲
总反应:2HI ==== H2 + I2
基元反应:2HI → H2 + 2I· 2I·→ I2
3. 反应历程:与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
知识精讲
反应不同,反应历程也不相同
同一反应,在不同条件下,反应历程也可能不同
反应历程的差别造成了化学反应速率的不同
对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定
知识精讲
分子间发生怎样的碰撞,才会发生化学反应?
知识精讲
HI
HI
能量(活化能)
普通分子
活化分子
先认识下普通分子与活化分子。
知识精讲
普通分子间的碰撞,无法发生化学反应。
看看普通分子间的碰撞
知识精讲
活化分子间的碰撞,
可能发生化学反应。
看看活化分子间的碰撞
I2
H2
知识精讲
二、有效碰撞理论
1.有效碰撞的概念:能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。
2.有效碰撞必须满足的条件:
(1)分子具有足够的_______;(即_____分子)
(2)分子在碰撞时具有合适的_______。
3.有效碰撞与反应速率的关系:有效碰撞的频率越高,则反应速率_______。
能量
活化
取向
越快
知识精讲
三、活化分子与活化能
活化分子:具有足够能量、能够发生_________的分子。
有效碰撞
对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
知识精讲
三、活化分子与活化能
活化分子:具有足够能量、能够发生_________的分子。
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,叫做反应的活化能。
有效碰撞
E1:正反应的活化能
E2:活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应活化能)
E1﹣E2:反应热(△H)
知识精讲
结合生物学科所学,催化剂的作用原理是什么?
降低反应的活化能
知识精讲
前面我们通过实验,得出浓度、压强等因素对反应速率的影响。这节课,试着用有效碰撞理论,对其进行解释。
知识精讲
四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
反应物浓度增大 → 反应物中活化分子百分数______ → 单位体积内分子总数_____ → 活化分子总数______ → 单位时间内有效碰撞次数______ → 反应速率______;反之,反应速率_______。
不变
增多
增多
增多
增大
减慢
知识精讲
四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
增大压强(压缩体积) → 反应物中活化分子百分数______ → 单位体积内活化分子总数______ → 单位时间内有效碰撞次数______ → 反应速率______;反之,反应速率_______。
不变
增多
增多
增大
减慢
知识精讲
四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
升高温度 → 活化分子百分数______ → 单位体积内分子总数______ → 活化分子总数______ → 单位时间内有效碰撞次数______ → 反应速率______;反之,反应速率_______。
不变
增多
增多
增大
减慢
增大
知识精讲
四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
加入催化剂 → 活化分子百分数______ → 单位体积内活化分子总数______ → 单位时间内有效碰撞次数______ → 反应速率______;反之,反应速率_______。
增多
增多
增大
减慢
增大
知识精讲
及时小练
下列说法中正确的是__________
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通