2.1.2 活化能 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章　化学反应速率和化学平衡 第一节　化学反应速率 第2课时　活化能 1 以下是投篮球的三种情况：第一种，能量不够； 第二种，方向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。 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？ 思考与交流　 分子相互碰撞是引发反应的先决条件。 2.分子间发生化学反应的必要条件是什么？ 1.化学反应的本质是什么？ 反应物中旧化学键的断裂；生成物中新化学键的形成 研究发现大多数化学反应不是经过简单碰撞完成的，而是经过多个反应步骤才能实现。 3 一、有效碰撞理论 1．基元反应和反应历程 例如： 2HI= H2 + I2 第一步： 2HI → H2+2 I• 第二步： 2I• → I2 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，寿命极短。 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，又称反应机理 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 是不是所有的碰撞都能引发反应？ ？思考时间 实际并非如此 力量不够 取向不好 好球！有效碰撞 5 HI分解反应中分子碰撞示意图 2、有效碰撞 碰撞时能量不足 碰撞时取向不合适 有效碰撞 ①概念： ②条件： ③推论： 活化分子 碰撞是发生化学反应的先决条件；而有效碰撞是充要条件 能够发生化学反应的碰撞 足够的能量；合适的取向 单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。 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，必须具有足够能量 活化分子百分数= 活化分子数 反应物分子数 ×100% 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。 发生有效碰撞的分子一定是活化分子； 活化分子不一定发生有效碰撞 注意: 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 能量 反应过程 E1 E2 反应物 生成物 活化分子 活化能 反应热 E1：反应的活化能 E2：活化分子变成生成物分子放出的能量 E1－E2：反应热 ③反应物、生成物的能量与活化能的关系 特别提示：活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。 也可认为逆反应的活化能 ④化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系 反应物分子中活化分子的百分数越大、单位体积内活化分子数 ， 单位时间内有效碰撞的次数 ，化学反应速率 。 活化能高，反应难； 活化能低，反应易。 越多 越多 越快 小结一：有效碰撞理论 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 碰撞频率越高，反应速率越快 普通分子 活化能 【例1】下列说法错误的是（ ） ①具有较高能量的分子发生有适当取向的碰撞，才能发生化学反应。②发生有效碰撞的分子都是活化分子。 ③活化分子间的碰撞都是有效碰撞。 ④水溶液中的化学反应的活化能都接近于0。 ⑤反应热△H=正反应的活化能—逆反应的活化能。 ⑥活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量。 ⑦普通分子间的碰撞有时候也能发生化学反应。 A.①④ B.③④⑦ C.④⑤⑥ D.②⑤ B 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 内 因 外 因 二.有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 结合碰撞理论，探讨外因的改变影响化学反应速率的原因： 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 → 单位时间内有效碰撞的次数 →反应速率 ；反之，反应速率 。 1、浓度对反应速率的影响 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 分子总数:20 活化分子数:6 活化分子百分数:30% 增多 增大 减小 增加 13 2、温度对反应速率的影响 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:7 活化分子百分数:70% 温度升高→活化分子的百分数 → 单位时间内有效碰撞的次数 →反应速率 ；反之，反应速率 。 减小 增加 增大 增加 14 3、压强对反应速率的影响 增大压强→气体体积 →反应物浓度 →单位体积内活化分子数 → 单位时间内有效碰撞的次数 →反应速率 ；反之，反应