内容正文:
第3课时 活化能
第二章
化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学
高 中 化 学 选 择 性 必 修 一( 2019 人 教 版 )
知识与技能
1.构建碰撞理论,运用碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响。
2.了解化学反应是有历程,了解催化剂通过改变反应历程、反应活化能改变反应速率。
过程与方法
情感态度与价值观
初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。体验理论科学探究的喜悦,从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神。
通过对温度、催化剂对化学反应速率的影响的探讨,培养学生定量探究问题的意识及分析、处理数据并从中获取信息的能力,初步了解调控化学反应快慢的思路。
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学习目标
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教学引入:通过生活经验和之前所学知识,我们知道,不同化学反应速率不同,浓度、温度、压强、催化剂也会影响化学反应速率。这些从宏观上都已得到证实,从微观上我们怎么理解这些反应速率不同?
简单的碰撞理论
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有 效 碰 撞
01
PART
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1.1
基元反应 反应历程
研究发现,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,例如,2HI == H2 + I2
第一步: 2HI → 2I• + H2
第二步: 2I• → I2
微粒I·存在未成对电子,它称为自由基,自由基的反应活性很强,但是寿命极短。
资料卡片
这其中的每一步反应都称为基元反应。这两个先后进行的基元反应反映了2HI=H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。
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1.1
基元反应 反应历程
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
基元反应的总和称为总反应。
基元反应:通过碰撞一步直接转化为产物的反应。
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。
第一步: 2HI → 2I• + H2
第二步: 2I• → I2
2HI = H2 + I2
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1.2
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
通常情况下,当气体的浓度为1mol/L,在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到1028次。
发生反应
不发生反应
能够发生化学反应的碰撞。
化学反应发生的条件
某一化学反应的速率大小与单位时间、单位体积内有效碰撞的次数有关。
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HI
HI
能量(活化能)
普通分子
活化分子
有效碰撞的过程,如下动图所示:
1.分子吸收足够的能量,变为能发生化学反应的活化分子。
1.2
简化的有效碰撞模型
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I2
H2
有效碰撞的过程,如下动图所示:
2.发生碰撞的分子有合适的取向。
1.2
简化的有效碰撞模型
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1.2
简化的有效碰撞模型
有效碰撞的条件
①反应物分子具有较高的能量
②发生碰撞的分子有适合的取向
1)碰撞时的能量不足
2)碰撞时的
取向不合适
3)有效碰撞
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1.2
简化的有效碰撞模型
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1.3
活化分子和活化能
1. 活化分子
具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。
结论:
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。
推论:
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。
基 于 真 实 情