2.1.4 活化能-2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第二章 化学反应速率 化学平衡 第一节 反应反应速率 第4课时 活化能 1 问题: 我们知道，浓度、温度、压强、催化剂都会影响化学反应速率。 如何从微观上解释这些因素对化学反应速率的影响呢？ 请仔细阅读教材27页，思考以下问题： 什么是基元反应、反应机理？ 基元反应发生的先决条件是什么？ 目录 有效碰撞 活化能 01 有效碰撞理论解析外界条件对反应速率的影响 02 习 学 目 标 1.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。 3.认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 2.通过讨论交流，问题探究，能从活化分子的有效碰撞理论角度解释外界条件影响化学反应速率的快慢的本质原因。 你知道吗？ 物质 条件 碰撞次数 H2、O2 常温、常压 2.35×1010 次/秒 任何分子间的碰撞次数都是非常巨大的，通常情况下， 当气体的浓度为1mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子的碰撞可达到1028。 NO.1 有效碰撞 活化能 反应历程 或反应机理 2HI→H2+2I∙ 2I∙→I2 例:2HI=H2+I2，实际上是经过下列两步反应完成的： 基元反应 基元反应 1.基元反应 反应历程 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。 带有单电子的原子或原子团称为自由基。自由基的反应活性很强 基元反应:通过碰撞一步直接转化为产物的反应。 2HI→H2+2I∙ 2I∙→I2 例：2HI=H2+I2，实际上是经过下列两步反应完成的 基元反应 基元反应 1、每一步反应称为基元反应 2、多步基元反应反映了反应历程 3、基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞 反应历程 或反应机理 反应历程（反应机理）:基元反应构成的反应序列称为反应历程。 基元反应的总和称为总反应。 化学反应是有历程的，化学反应速率与反应历程密切相关。 在运动中会发生碰撞 在一个洁净的容器中，将H2和O2按物质的量之比为2：1混合 据计算，在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1028次 简化的有效碰撞模型 分子无规则高速运动 彼此碰撞（每秒约1028次） 有效碰撞 无效碰撞 力量不够 取向不好 好球！有效碰撞 思考：分子间的每次碰撞都是能发生化学反应的碰撞吗？ 实际并非如此 看看下图，找找原因 10 类比一下 碰撞时的取向不合适 有效碰撞 碰撞时的能量不足 11 1.化学反应发生的条件 思考：那么有效碰撞应该满足哪些条件呢？ 旧化学键就是被分子“有效碰撞”给撞断裂的。 分子能量不够，碰撞无效 分子能量足够，碰撞有效 高速碰撞： 活化分子 具有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子。 条件一： 分子必须具有足够的能量 比如：NO2 + CO=NO+CO2 这个反应其实就是氧原子转移 活化分子碰撞时必须具有合适的取向 条件二： 2、有效碰撞 概念：能够发生化学反应的碰撞 条件： ①分子必须具有足够的能量 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 活化分子 具有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子。 普通分子 活 化 能 思考：①活化能与反应热有关吗? ②活化分子每次碰撞都是有效碰撞吗？ 15 反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比 3、活化分子和活化能 ①活化分子 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高能量。 结论 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子。 但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，还与碰撞的角度有关。（碰撞时的取向合适不合适） 有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。 其他条件不变时，同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。 活化分子百分数 = ×100% 活化分子数 反应物分子总数 ②活化能 活化分子平均能量与反应物分子平均能量差值。 活化能的大小是由反应物分子的性质决定。 活化分子 反应热 Ea表示反应的活化能 Ea1 表示活化分子变成生成物分子放出的能量； E1-E2 表示反应热。 活化能 活化分子 活化能作用： 使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率 从上图可知：活化能与化学反应难易的关系是 活化能高，反应难； 活化能低，反应易。 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关， 推论1: 活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，单位时间内有效碰撞越多，反应速率越快。 推论2: 活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，则反应条件越简单。 有没有活化能为0的化学反应？ 案例1：