2.1.3 活化能理论解释外因对化学反应速率的影响-【精讲课】2024-2025学年高二化学同步教学优质课件（人教版2019选择性必修1）

第3课时 活化能　理论解释外因对化学反应速率的影响 第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 四川省双流棠湖中学 海棠化学备课组 1.通过视频导学与交流讨论，了解反应历程、活化能的概念，初步形成科学思维。（科学思维） 2.通过实例与理论的联系，掌握有效碰撞理论并能用其解释外因对反应速率的影响。（模型认识） 核心素养学习目标 创设情境 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。 首先在补铁剂的大情境下，引出检验补铁剂中铁元素价态存在形式的任务 3 其中每一步反应都称为基元反应。 2HI―→H2＋2I· 2I·―→I2 2HI===H2＋I2 【回归教材】请同学回归教材P27，讨论交流什么是基元反应？ 【概念学习】请小组同学结合学案预习内容，学习“反应机理”的基本概念 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。 任务一 基元反应与反应历程 【典例剖析】由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。 某化学反应是通过三步基元反应实现： ①Ce4＋＋Mn2＋―→Ce3＋＋Mn3＋； ②Ce4＋＋Mn3＋―→Ce3＋＋Mn4＋； ③Ti＋＋Mn4＋―→Ti3＋＋Mn2＋。由此可知： (1)Mn2＋反应前后都存在，是该反应的_______。 (2)该反应的中间体有_____________。 (3)该反应的总反应的方程式为__________________________。 催化剂 Mn3＋、Mn4＋ 2Ce4＋＋Ti＋===2Ce3＋＋Ti3＋ 任务一 基元反应与反应历程 【评价训练】甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4―→CH3—CH3＋H2， 该反应的机理如下： ①CH4―→·CH3＋H·； ②___________________________； ③CH4＋H·―→·CH3＋H2；④·CH3＋H·―→CH4。 补充反应②的方程式。 ·CH3＋CH4―→CH3—CH3＋H· 自由基反应过程：链引发、链传递、链终止 链传递：有自由基和乙烷生成 【思维建模】反应机理中间体、催化剂的判断 (1)中间体：只在过程中出现； (2)催化剂：反应前后存在，过程中不存在。 催化剂直接和原料反应，可循环再生。 任务一 基元反应与反应历程 【回归教材】请同学回归教材P28，讨论交流什么是有效碰撞理论？并回答问题 【问题1】基元反应发生的先决条件是？ 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。 【思考交流】请观看视频，思考交流什么是有效碰撞？ 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【问题2】每一次碰撞都能发生化学反应吗？ 能够发生化学反应的碰撞 【易错提醒】 条件：足够的能量；合适的取向 与反应速率的关系：碰撞频率高，速率快。 能量不足 取向不合适 有效碰撞 【归纳总结】请小组同学结合上述视频以及讨论，归纳总结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。 【概念学习】结合上述交流讨论，并结合学案，学习“有效碰撞”概念 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【讨论交流】请同学们结合教材P28中有关活化能和活化分子的内容，讨论交流并回答下列问题。 【问题1】什么是活化分子？ 能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 【问题2】什么是活化能？ 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 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【图像表征】结合上述所学，在尝试绘制反应物、生成物的能量与活化能的关系图， 并尝试回答下列问题。 【问题1】E1有何含义？ 正反应的活化能 【问题2】E2有何含义？ 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 【问题3】E1－E2有何含义？ 反应热 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【思考交流】结合上述所学，尝试思考有效碰撞与反应速率的关系？ 【拓展延伸】化学反应速率与活化分子有什么关系？请同学们根据有效碰撞理论，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，并以小组为单位进行汇报。 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 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【思维建模】请同学们尝试以小组合作的形式，用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素（用流程图辅助解释） 【模型1】请同学尝试用有效碰撞理论解释浓度、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) 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 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) 【模型2】温度、催化剂对化学反应速率的影响 任务二 有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响 【思维建模】请同学们尝试以小组合作的形式，用有效碰撞理论解释温度、催化剂对化学反应速率的影响（用流程图辅助解释） 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 【评价训练1】判断正误 (1)当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时才能发生化学反应 （ ） (2)减小反应物的浓度，使活化分子百分数减小，化学反应速率减小 （ ） (3)温度不变，减小气体的压强，单位体积内活化分子数减小，化学 反应速率一定减小 （ ） (4)降低放热反应体系的温度，活化分子百分数减小，化学反应速率一定减小 （ ） (5)催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，使用催化剂可增大化学反应速率 （ ） √ × √ √ √ 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 【评价训练2】 一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行， 回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。 (1)缩小体积使压强增大：_____，原因是________________________ _________________________。 (2)恒容充入He：_____，原因是_________________________。 增大 单位体积内活化分子数目 增多，有效碰撞的次数增加 不变 单位体积内活化分子数不变 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 【评价训练3】在恒容密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH＞0， 下列措施一定能加快反应速率的是 A.增加碳的用量 B.升高温度 C.充入氦增大容器内的压强 D.降低CO2浓度 √ 碳是固体，速率不变 反应物分子的能量增加，分子之间有效碰撞次数增加，速率加快 气体物质的浓度不变，速率不变 单位体积内活化分子数目减少，分子之间有效碰撞次数减少，速率减小 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 本课结束 今日作业 第2章 第一节 第3课时 课后作业训练 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf56.40.100 Lavf56.40.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$