2.1 化学反应速率（第3课时 化学反应历程 活化能）-【核心素养目标】2023-2024学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修1）

第一节 化学反应速率　 第3课时 化学反应历程 活化能 人教版选择性必修1 榆次一中 李金虎 学习目标 1．了解基元反应及反应历程。 1．了解有效碰撞理论，并能用有效碰撞原理解释条件对化学反应速率的影响。 2．知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。 3．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 学习目标 1．通过理解微观分子对反应速率的影响，培养学生“宏观辨识和微观探析”的学科素养。 2．通过有效碰撞理论，理解影响化学反应速率的因素，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 素养目标 情境引入 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？ 活化能和简单碰撞理论 教学过程 一、基元反应和反应历程 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。 第一步： 2HI → 2I• （自由基）+ H2 第二步： 2I• → I2 如：总反应：2HI =H2 + I2 实际上是经过下列两步反应完成的 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。 自由基：带有单电子的原子或原子团。自由基的反应活性很强。 教学过程 2.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。 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞 注意 1.反应不同，反应历程也不相同 2.同一反应，在不同条件下，反应历程也可能不同 3.反应历程的差别造成了化学反应速率的不同 4.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 教学过程 二、有效碰撞理论 以气体为例，任何气体中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1 mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到1028次。 如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，任何气体的反应均可以瞬间完成。但实际并非如此。这说明并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。 教学过程 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 发生反应 不发生反应 1.碰撞是发生反应的先决条件 2.并不是每一次碰撞都能发生反应 3.能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞 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。 简化的有效碰撞模型 教学过程 1．有效碰撞的概念：能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。 二、有效碰撞理论 碰撞时 能量不足 碰撞时 取向不合适 有效碰撞 HI分解反应中分子碰撞示意图 （1）分子具有足够的能量； （2）分子在碰撞时具有合适的取向。 （3）有效碰撞与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 2．有效碰撞必须满足的条件： 教学过程 力量不够 取向不好 好球！有效碰撞 教学过程 三、活化分子 活化能 1. 活化分子：具有足够能量、能够发生有效碰撞的分子。 注意 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） 反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比 教学过程 基元反应发生经历的过程 教学过程 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。 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 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。 教学过程 四、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 反应物本身的性质 活化能的大小 单位体积内活化分子的多少 单位时间内有效碰撞次数的多少 化学反应速率的快慢 决定 决定 决定 决定 结合碰撞理论，探讨外因的改变影响化学反应速率的原因： 教学过程 1、浓度对反应速率的影响 反应物浓度增大，即单位体积内反应物分子总数增大 单位时间有效碰撞次数增多 反应速率加快 分子总数:20 活化分子数:6 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 单位体积内活化分子数增加 活化分子 百分比不变 教学过程 2、温度对反应速率的影响 升温 升高温度 单位时间有效碰撞次数增多 反应速率加快 单位体积内活化分子数和活化分子百分数增加 分子运动加快，碰撞频率增加 教学过程 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 3、压强对反应速率的影响 活化