2.1.3 活化能 课件2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第一节　化学反应速率 第3课时　活化能 第二章　化学反应速率与化学平衡 1.知道化学反应是有历程的。 2.认识有效碰撞、基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 [重点难点] 有效碰撞理论对反应速率影响的理论解释。 [学习目标] 1 2 3 4 5 什么是化学反应？ 化学反应是一步完成的吗？ 决定化学反应速率的是哪一步？ 影响化学反应速率的因素有哪些？ 这些因素为什么影响反应速率？ 思考交流 化学反应的速率 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。 其中每一步反应都称为基元反应。 2HI―→H2＋2I· 2I·―→I2 2HI===H2＋I2 1．基元反应 一、基元反应与反应历程 其中每一步反应都称为基元反应。 2HI―→H2＋2I· 2I·―→I2 2HI===H2＋I2 2．反应机理 一、基元反应与反应历程 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。 过渡态 终态 始态 基元反应的过程 一、基元反应与反应历程 飞秒化学对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源等非常重要。 跟踪和检测化学反应中某些寿命极短的过渡态，必须采用 10－15～10－12 s的时间分辨技术，可以分辨分子、原子飞秒级变动图像的激光脉冲技术，可以跟踪、观察基元反应的整个过程。 原理： 定义： 意义： 对超快速化学反应的研究称为飞秒(fs，1fs＝10﹣15 s)化学。 一、基元反应与反应历程 3．飞秒化学 请完成学案上的导思 1.由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。某化学反应是通过三步基元反应实现： ①Ce4＋＋Mn2＋―→Ce3＋＋Mn3＋； ②Ce4＋＋Mn3＋―→Ce3＋＋Mn4＋； ③Ti＋＋Mn4＋―→Ti3＋＋Mn2＋。由此可知： (1)该反应的总反应的方程式为__________________________。 (2)该反应的催化剂是 。 2Ce4＋＋Ti＋===2Ce3＋＋Ti3＋ Mn2＋ 催化剂是本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。 导思 授课老师可根据需要选择使用 2.甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4―→CH3—CH3＋H2，该反应的机理如下： ①CH4―→·CH3＋·H； ②_________________________； ③CH4＋H·―→·CH3＋H2； ④·CH3＋H·―→CH4 补充反应②的方程式。 ·CH3＋CH4―→C2H6＋H· 导思 3.利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示： (1)X是 。 N2、H2O [(NH4)2(NO2)]2＋＋NO===[(NH4)(HNO2)]＋＋X＋H＋ (2)上述历程的总反应为 _________________________________。 (3)由反应历程可知，[(NH4)(HNO2)]＋是该反应的 。 中间产物 导思 如何辨别催化剂与中间产物（中间体）的“真面目”？ 交流讨论 催化剂 直接和原料反应 反应前后存在，反应过程中不存在 中间体 可循环再生 只在反应过程中出现 归纳总结 反应物的分子必须发生碰撞，才能发生化学反应。 但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。 2．有效碰撞 概念 能够发生化学反应的碰撞 条件 具有足够的能量； 具有合适的取向 与反应速率关系 碰撞的频率越高，反应速率越快 二、影响反应速率的理论分析 1．基元反应发生的先决条件 活化分子： 能够发生有效碰撞的分子。 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。 在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 二、影响反应速率的理论分析 3．活化能和活化分子 E2：逆反应的活化能 ΔH＝E1－E2 根据有效碰撞理论，联系化学反应速率的影响因素，讨论分析各因素是如何影响化学反应速率的。 交流讨论 反应物浓度增大 单位体积内活化分子数增多 化学反应速率增大 单位时间内有效碰撞次数增加 二、影响反应速率的理论分析 4．活有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释——浓度 单位体积内活化分子数增多 增大压强 气体体积缩小 反应物浓度增大 单位时间内有效碰撞的次数增加 化学反应速率增大 二、影响反应速率的理论分析 4．活有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释——压强 使一部分原来能量较低的分子变成活化分子 活化分子的百分数增大 升高温度 反应物分子的能量增加 单位时间内有效碰撞的次数增加 化学反应速率增大 二、影响反应速率的理论分析 4．活有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释——温度 活化