2.1.3.活化能课件2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章　化学反应速率与化学平衡 第三课时　活化能 [学习目标] 1.了解基元反应、反应历程（反应机理）、过渡态、活化能的概念。 2.掌握有效碰撞理论并能用其解释外因对反应速率的影响(重、难点)。 化学 必修第一册 人民教育出版社 化学 必修第二册 人民教育出版社 为什么不同反应速率千差万别，同一反应，条件不同，速率也不同？ 绝大多数的化学反应，并不是简单一步就完成的，化学反应是有历程的。 石油的形成 气体爆炸 Na2S2O3与H2SO4反应 新课引入 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 1．基元反应：反应物一步直接转化为生成物的反应，NO2+CO=NO+CO2 先后进行的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。 3．反应机理： 2．非基元反应：由多步完成的反应，又称复杂反应，其中的每一步都是一个基元反应 4.自由基：带有单电子的原子或原子团 CH₄与Cl₂的取代反应是自由基反应历程，经历反应的链引发、链传递、链终止： Cl₂→2Cl·，Cl·+CH₄→HCl+·CH₃、 ·CH₃+Cl₂→CH3Cl +Cl·、 CH3Cl+Cl·→·CH2Cl+HCl、 ·CH2Cl+Cl2→CH Cl₂+Cl· 一、基元反应与反应历程 对于”环式”反应历程图象，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧．“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物、如②和③，由反应物和生成物可写出总反应化学方程式。 图示历程包含__个基元反应，其中速率最慢的是第___个 书写基元反应及总反应 自我测试 1. (2022·沈阳高二检测)氧化亚氮在碘蒸气存在时的热分解反应：2N2O===2N2＋O2，其反应机理包含以下步骤： 第一步：I2(g) 2I(g)(快反应)； 第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢反应)； 第三步：IO(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋O2(g)＋I(g)(快反应)。 下列说法错误的是 A.第二步对分解反应速率起决定作用 B.I2的浓度与N2O的分解速率无关 C.慢反应的活化能大于快反应的活化能 D.第二步反应中I(g)作还原剂 √ 化学反应速率的快慢取决于慢反应 I2是反应物，碘蒸气的浓度与N2O的分解速率有关 活化能越大反应速率越慢 第二步反应中I(g)→IO(g)，I元素化合价升高，作还原剂 二、碰撞理论与活化能 1．有效碰撞理论 (1)基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞 但并不是每一次碰撞都能发生化学反应。 (2)有效碰撞 ？ 二、碰撞理论与活化能 力量不够 取向不对 好球，有效碰撞 ①概念：能够发生化学反应的碰撞 ②条件：足够的能量；合适的取向 ③与反应速率的关系： 碰撞频率越高，反应速率越快。 能量不足 取向不合适 有效碰撞 1．有效碰撞理论 (1)基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞 但并不是每一次碰撞都能发生化学反应。 (2)有效碰撞 二、碰撞理论与活化能 (3)活化能和活化分子 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 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。 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 1．有效碰撞理论 二、碰撞理论与活化能 (4)反应物、生成物的能量与活化能的关系图 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 也可认为是逆反应的活化能 E1－E2：反应热 1．有效碰撞理论 二、碰撞理论与活化能 2．有效碰撞与反应速率的关系 问题思考： 化学反应速率与活化分子有什么关系？根据有效碰撞理论，联系化学反应速率的影响因素，讨论各因素是如何影响化学反应速率的。 改变条件 单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多 化学反应速率增大，反之化学反应速率减小 二、碰撞理论与活化能 3．用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 (1)浓度、压强对化学反应速率的影响 增大反应物浓度 单位体积内分子总数增多，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多 单位时间内、 单位体积内有效碰撞 次数增加 化学反应速率增大 增大压强 (相当于增大浓度) 二、碰撞理论与活化能 升温 (体系能量升高) 单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增多，活化分子数增加 单位时间内、 单位体积内 有效碰撞 次数增加 化学反应速率增大 催化剂 (活化能降低) 3．用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 (2) 温度、催化剂对化学反应速率的影响 二、碰撞理论与活化能 单位体积内分子总数不变，但 活化分子百分数增大 升高温