第2章 第1节 第2课时 活化能(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（人教版2019 双选）

第2课时　活化能 (一)活化能与有效碰撞 基元反应与反应历程 基元 反应 一个化学反应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。基元反应反映了反应历程。反应历程又称反应机理。如2HI===H2＋I2是依次发生两步基元反应完成的：2HI―→H2＋2I·，2I·―→I2 [微拓展] 碰撞理论 碰撞理论是一种较直观的反应速率理论。该理论认为，反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应。反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成正比。 自由基 带有单电子的原子或原子团叫自由基，如上述反应历程中的I· 有效碰撞与活化能 有效 碰撞 我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 有效碰撞必须具有的条件：一是反应物分子必须具有一定的能量，二是碰撞时有合适的取向 活化 分子 发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子 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。 图解： 解释化 学反应 的过程 (二)由有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 浓度 当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大 [微点拨] ①改变活化分子百分数的条件有改变温度和催化剂。 ②催化剂可以降低活化能，不改变反应热(ΔH)。 ③催化剂对反应有选择性。 温度 当其他条件相同时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞的次数增加，因而化学反应速率增大 压强 对于有气体参加的化学反应，其他条件不变时，增大压强相当于增大了浓度，所以，增大压强→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率加快 催化剂 催化剂能改变反应历程，改变反应的活化能，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，从而改变反应速率 其他 因素 通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率 ————————[新知探究(一)]—————————————————————— 活化能与反应历程 ————————————————————————— [典例导引] [典例]　已知1 mol H2O2分解放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理如下： ①H2O2＋I－―→H2O＋IO－　慢 ②H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－　快 下列有关该反应的说法正确的是(　 ) A．当该反应放出98 kJ的热量时会生成0.5 mol O2 B．H2O2的分解速率主要是由反应②决定的 C．IO－是该反应的催化剂 D．催化剂的加入改变了该反应的反应热 [解析]　当反应放出98 kJ的热量时消耗1 mol H2O2，会生成0.5 mol O2，A正确；化学反应速率由慢反应决定，B错误；该反应的催化剂是I－，C错误；催化剂降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，从而加快化学反应速率，但不影响反应热，D错误。 [答案]　A [生成认知] 化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系 活化能大小主要是由反应物本身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应物本身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。例如：活化能小→普通分子容易变成活化分子→活化分子的百分数大→单位体积内活化分子数多→单位时间、单位体积内有效碰撞次数多→化学反应速率大。 汽车尾气的净化 汽车尾气给环境带来的问题日益凸显，解决污染问题成为一项重要的课题。目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NOx在催化剂的作用下发生反应，生成CO2和N2。其实，催化剂是改变化学反应速率最有效的手段之一。据统计，90%以上的化学工业涉及的化学反应都使用催化剂，使用催化剂可以带来巨大的经济效益。 [跟踪训练] 1．[双选]已知反应2NO＋2H2===N2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下： ①2NO＋H2―→N2＋H2O2　慢 ②H2O2＋H2―→2H2O　快 下列说法不正确的是(　 ) A．增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率 B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同 C．该反应的快慢主要取决于反应② D．升高温度，可提高反应①②的速率 解析：选BC　根据反应速率方程v＝kc2(NO)·c(H2)可知，增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率，A项正确。根据反应速率方程可知，c(NO)、