2.1.2活化能 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

第二章 化学反应速率与化学平衡 第1节　化学反应速率 第2课时 活化能 人教版选择性必修第一册 揭示目标 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。 学习目标 2 新课导入 如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢？ 活化能 简单的碰撞理论 三、活化能 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 这其中的每一步反应都称为基元反应。通过碰撞一步直接转化为产物的反应。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。 带有单电子的原子或原子团叫自由基 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 自由基反应活性很强，寿命极短 假设反应：A2＋B=A2B 是分两个基元步骤完成的 第一步 A2＋c→2A (慢反应) 第二步 2A+B→A2B+c (快反应) 总反应速率的快慢由慢反应决定 AB＋C→[A…B…C]→A＋BC 反应物　 过渡态　　 产物 科学.技术.社会 三、活化能 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。 2.有效碰撞 并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应 有效碰撞 无效碰撞 发生反应 不发生反应 三、活化能 2.有效碰撞 分子间发生怎样的碰撞，才会发生化学反应？ HI HI 能量（活化能） 普通分子 活化分子 (1)普通分子与活化分子。 三、活化能 2.有效碰撞 分子间发生怎样的碰撞，才会发生化学反应？ (1)普通分子与活化分子。 普通分子间的碰撞 ------普通分子间的碰撞，无法发生化学反应。 三、活化能 2.有效碰撞 分子间发生怎样的碰撞，才会发生化学反应？ (1)普通分子与活化分子。 活化分子间的碰撞 ------活化分子间的碰撞，可能发生化学反应。 发生碰撞的分子要有合适的取向。 力道不足 ——进不去球 取向不对 ——进不去球 力道、取向恰好 ——进球 三、活化能 2.有效碰撞 三、活化能 2.有效碰撞 (1)有效碰撞： 我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 （2）有效碰撞必须满足两个条件 ①反应物分子必须具有一定能量 ②碰撞时要有合适的取向 (3）活化分子：具有足够的能量，可能发生有效碰撞的分子。 （4）活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分。 能量 反应物 生成物 反应过程 活化能 （正反应活化能） E1 E2 活化分子变成生成物分子放出的能量 （即逆反应的活化能） 活化分子 ΔH =E1-E2 三、活化能 普通分子 吸收 能量 活化分子 有效碰撞 生成物 放出 能量 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 化学反应速率主要取决于有效碰撞频率 单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快 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 或活化分子百分数有关。 则反应速率与单位体积内反应物中活化分子的多少 或活化分子的百分率有关 活化分子百分数 = ×100% 活化分子数 反应物分子总数 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 1.浓度 其它条件不变时 增大反应物浓度 活化分子 在其它条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内活化分子的数目增大，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 2.温度 其它条件不变时 升高温度 活化分子 其它条件不变时，升高温度，单位体积内活化分子百分数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；反之则慢 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 3.压强----压缩体积 在其它条件不变时，压缩体积增大气体反应体系压强，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率加快；反之则慢。(有气体反应) 容器的容积不变 压缩体积或充入气态反应物 活化分子 活化分子 恒容时 充入非反应气体 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 3.压强----充入无关气体 在其它条件不变时，恒容条件下，充入无关气体，压强增大，但各物质浓度不变，反应速率不变 在其它条件不变时，恒压条件下，充入无关气体，体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢 活化分子 恒压时 充入非反应气体 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 3.压强----充入无关气体 活化能越小， 普通分子就越容易变成活化分子。 活化能高，反应难； 活化能低，反应易。 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 4.催化剂 降低反应的活化能 催化剂的存在并不改变反应物和生成物的相对能量，即不改变反应热 其它条件不变时 加入催化剂 活化分子 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 4.催化剂 当其他条件相同时，使用催化剂，活化能降低，活化分子百分数增多，单位体积、单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 4.催化剂 催化剂的特性 催化剂具有选择性，不同反应有不同的催化剂 01 对于可逆反应。催化剂同等程度影响正、逆反应的速率 02 催化剂有一定的活化温度，不同催化剂的活化温度不同，温度过高，催化剂中毒（失活） 03 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多 增大单位体积内 活化分子数 增大反应物浓度 升高温度 增大化学反应速率 增大气体压强 催化剂 增大单位体积内活化分子百分数 大大加快化学反应速率 加快化学反应速率很快 四、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 注意： ①活化分子数变，反应速率不一定变；但活化分子百分数变，反应速率一定变。 ②对于可逆反应，升温、加压，加入催化剂既加快正反应速率又加快逆反应速率。 1，下列说法错误的是（ ） ①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应 ②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能 ④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率 ⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加 A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤ B 当堂检测 25 2．活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P1>P2 C．该历程中最大正反应的活化能E正＝186.19 kJ·mol－1 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)<v(P2) C 当堂检测 26 3，已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶中,H2O2的 分解分两步: ⅰ.H2O2+I- →H2O+IO-　慢反应 ⅱ.H2O2+IO- → H2O+O2+I-　快反应 下列有关反应的说法正确的是 ( 　) A.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) B.反应ⅰ比反应ⅱ的活化能小 C.H2O2分解速率与I-的浓度无关 D.H2O2(l)= H2O(l)+O2(g)　ΔH=-98 kJ·mol-1 D 当堂检测 27 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 $$