2.1.2影响化学反应速率的因素及活化能 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2.1.2影响化学反应速率的因素及活化能 第二章 化学反应速率与化学平衡 人教版·选择性必修一 1 学习目标 了解浓度、温度、催化剂、压强对化学反应速率的影响 知道化学反应是有历程的，认识基元反应和活化能 2 知识回放——影响化学反应速率的因素 3 影响因素 内在 物质本身的性质 外在 温度 浓度 压强（气体） 催化剂 一、浓度对化学反应速率的影响 数据分析 在 298 K 时，实验测得溶液中的反应 H2O2 + 2HI = 2H2O + I2 在反应物浓度不同时的反应速率如下表。试找出他们之间的关系。 由上述实验数据可以发现：在HI浓度一定时，H2O2浓度每增大一倍，反应速率就提高一倍；在H2O2浓度一定时，HI浓度每增大一倍，反应速率也提高一倍。上述关系可表示为： v = kc(H2O2)·c(HI) k为反应速率常数 4 一、浓度对反应速率的影响 v = kc(H2O2)·c(HI) k为反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率。 反应速率常数与浓度无关，但与温度、催化剂、固体表面性质等因素影响。 k值越大，反应进行得越快。 反应速率的关系式由实验测定得到，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 （一）化学反应速率与浓度的关系式 根据关系式，可以清楚地判断反应物浓度的改变对化学反应速率的影响。 反应物浓度越大，反应速率越快。 实验测得的宏观表达式背后的微观本质是什么？ 想一想 5 一、浓度对反应速率的影响 （二）基元反应与碰撞理论 研究发现，大多数化学反应并不是一步完成的，而是分几步完成的。 例：2HI = H2 + I2 总反应 2HI → H2+2I·（慢） 基元反应I 2I· → I2 （快） 基元反应II 此基元反应表示2个HI分子碰撞，导致H—I键断裂、生成H—H键的过程。 然而并不是反应物分子每一次碰撞都能发生反应。 反应慢的基元反应I是决定整个反应的关键步骤，也称为整个反应的决速步骤。 6 （二）基元反应与碰撞理论 例：2HI = H2 + I2 反应中分子碰撞示意图 我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 。 条件： 足够的能量； 合适的取向。 有效碰撞的频率越高，反应速率越快; 7 （三）活化分子与活化能 1.活化分子: 具有足够能量，能发生有效碰撞的分子。 (1)发生有效碰撞的分子一定是活化分子； (2)活化分子的碰撞不一定是有效碰撞(由于取向问题）。 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。 活化能(Ea) 活化能分子变成生成物放出的能量 ΔH=Ea-E2 注意： 8 重点聚焦 碰撞理论模型 所有可能碰撞 能量筛选 E＞Ea？ 取向筛选 无效碰撞 有效碰撞 否，E＜Ea 是，E＞Ea 方向不对 方向合适 生成产物 (1)活化能越低,普通分子就越容易变成活化分子。 (2)活化能越低，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数就越多，化学反应速率越快。 外部因素：浓度、温度、催化剂等 9 一、浓度对反应速率的影响 思考讨论 1.请尝试用碰撞理论解释，一定温度下密闭容器中,合成氨的反应，增大N2(或H2)的浓度,为什么能增大化学反应速率? 增大N2(或H2)的浓度,单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大。 活化分子百分数= 活化分子数 反应物分子数 ×100% (活化分子百分数不变) 10 二、温度对反应速率的影响 思考讨论 2.请尝试用碰撞理论解释，密闭容器中进行合成氨的反应,当其他条件相同时,为什么升高温度会使化学反应速率增大? 升高温度 升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子数目增多,使得单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大。 (活化分子的百分数增大) 11 三、压强对反应速率的影响 思考讨论 2.用碰撞理论解释,密闭容器中进行合成氨的反应,当其他条件相同时,为什么压缩体积增大压强会使化学反应速率增大? 压强增大， 体积减小， 反应物浓度增大， 反应速率增大 加压 减压 压强减小， 体积增大， 反应物浓度减小， 反应速率减小 12 四、催化剂对反应速率的影响 催化剂对化学反应速率有怎样的影响？与其他因素相比，催化剂的影响程度如何？为什么？ 13 四、催化剂对反应速率的影响 （一）催化剂的影响机理 催化剂通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率。 臭氧层空洞 由于大气平流层的氯氟烃（氟利昂）光解产生的氯自由基的催化作用改变了臭氧分解反应的历程， 降低了反应的活化能， 加快了臭氧的分解反应。 14 四、催化剂对反应速率的影响 （一）催化剂与碰撞理论 催化剂改变反应的历程，降低反应的活化能，但反应热不变。 加入催化剂,降低反应的活化能，单位体积内活化分子的数目增多,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大。 (活化分子百分数增大) 15 重点回顾 单位体积活化分子数目 有效碰撞次数 反应速率 增大反应物的浓度 升高温度 增大压强减小体积 增多 增多 增大 活化分子百分数增大 加催化剂 降低反应的活化能 16 评价反馈 B 17 评价反馈 D 18 评价反馈 A 19 评价反馈 b 放热 △H 20 链接高考 B 21 链接高考 22 链接高考 下列说法错误的是 A．反应ⅰ是吸热过程 B．反应ⅱ中 脱去步骤的活化能为2.69eV C．反应ⅲ包含2个基元反应 D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D 23 链接高考 24 感谢您的聆听 25 $$