2.1 化学反应速率 第3课时 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

学 第3课时 活化能 【学习目标】 1．知道化学反应是有历程的； 2．认识基元反应活化能对化学反应速率的影响； 3．能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。 你对“化学反应是有历程的”这一说法有哪些认识？ 分步进行 时间 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。 问题思考 2 2HI===H2＋I2 2HI → H2＋2I· 2I· → I2 一、有效碰撞理论 基元反应 大多数的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。 反应机理 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。 1．基元反应和反应历程 自由基 带有单电子的原子或原子团 分两步 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：能够发生化学反应的碰撞 ②条件：足够的能量；合适的取向 ③与反应速率的关系：碰撞的频率越高，反应速率越快 活化分子 E1：反应物断键所吸收的能量；正反应的活化能 E2：生成物成键所放出的能量；逆反应的活化能 E1－E2：反应热 (2) 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。 3．活化分子和活化能 (1) ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子 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 1．浓度 (1)规律：其他条件不变时，反应物浓度增大，反应速率增大；反之则速率减小。 (2)解释： 二、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 单位体积内分子总数： 单位体积内活化分子数： 单位体积内活化分子百分数： 有效碰撞次数： 增多 不变 增多 反应速率增大！ 【注意】 a. 对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。 b. 一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。 c. 对于可逆反应，反应物或生成物浓度的改变，其正逆反应速率也改变。 增多 2．压强（有气体参加，压强变化仅由容器容积变化引起的反应） (1)规律：其他条件不变时，压强增大，反应速率增大；反之则速率减小。 (2)解释： 反应速率增大！ 单位体积内分子总数： 单位体积内活化分子数： 单位体积内活化分子百分数： 有效碰撞次数： 增多 增多 不变 增大 【注意】 a. 压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响 b.压强改变时，只有引起浓度改变时，化学反应速率才会随之改变。 c. 对于有气体参加或生成的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大. 讨论2：取一个容积固定的密闭容器，充入He气后，对速率如何影响？ N2+3H2 2NH3 N2 H2 He 总压强增大 N2、H2浓度不变 速率不变 恒容时 讨论3：向一个容积可变的容器中充入He气后，分析速率变化情况？ N2 H2 He 活塞 容器体积增大 N2、H2浓度减小 速率减小 恒压时 对于气体还有下列几种情况: 练习 对于反应：N2+O2 2NO，在密闭容器中进行，下列条件 能加快反应速率的是（ ） A、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入N2使压强增大 C、体积不变充入He使压强增大 D、压强不变，充入气体Ne c ↑ v↑ c ↑ v↑ c 不变 v不变 V↑ c↓ v↓ A、B 规律： 1、恒温时，增加压强，体积____ ，浓度______, 反应速率_____； 2、恒温恒容密闭容器： （1）充入气体反应物，压强____，气体反应物浓度____，反应速率_____； （2）充入不参与反应的气体，总压强____，各物质浓度_____,反应速率______； 3、恒温恒压时，充入不参与反应的气体，体积______，气体反应物浓度_____，反应速率_______； 缩小 增大 加快 不变 增大 缩小 减小 增大 增大 加快 不变 不变 3．温度 (1)规律：其他条件不变时，升温，反应速率增大；反之则速率减小。 (2)解释： 分子热运动加快，碰撞频率提高，反应速率增大！ 单位体积内分子总数： 单位体积内活化分子数： 单位体积内活化分子百分数： 有效碰撞次数： 不变 增多 增多 增多 【注意】 （1）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，反应速率都减小。 （2）一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大2～4倍。 10 4．催化剂 (1)规律：其他条件不变，催化剂可以加快化学反应速率。(通常指正催化剂) (2)解释： 单位体积内分子总数： 单位体积内活化分子数： 单位体积内活化分子百分数： 有效碰撞次数： 不变 增多 增大 增大 催化剂能改变反应路径,降低活化能，加快反应速率！ 但△H不变，平衡不移动。 其他因素如光照、形成原电池、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。 5、其它因素对化学反应速率的影响。 知识拓展 艾哈迈德·泽维尔（أحمد زويل，Ahmed Hassan Zewail），埃及化学家，飞秒化学专家。他研究的技术能将研究化学反应的时间尺度缩减至飞秒，透过摄影将化学反应中每个微细变化忠实地纪录。 飞秒化学 —— 参照课本 P28 1．下列有关活化分子的说法正确的是 (　　) A．增大反应物浓度可以提高活化分子百分数 B．增大体系的压强一定能提高活化分子百分数 C．使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量 D．升高温度能提高活化分子百分数 当堂训练 D 解析：升高温度、加入催化剂能提高活化分子百分数，且加入催化剂可降低反应的活化能；增加反应物浓度、增大体系压强只增大单位体积活化分子的数目，活化分子百分数不变；只有D正确。 2．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应： 2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)　ΔH>0，下列叙述正确的是 (　　) A．在容器中通入氩气，反应速率不变 B．加入少量W，逆反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．将容器的体积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大 A 解析：通入氩气，容器中压强增大，但各物质浓度不变，所以反应速率不变，A正确；W是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变，所以加入少量固体W，正、逆反应速率均不变，B不正确；升温，正逆反应速率均增大，C不正确；容器的体积缩小，活化分子的百分数不变，D不正确。 当堂训练 影响化学反应速率的因素 影响 外因 单位体积内 有效碰撞频率 化学反应速率 分子总数 活化 分子数 活化分 子百分数 增大反应物浓度 增大压强 升高温度 催化剂 增加 增加 增加 加快 增加 增加 增加 加快 不变 增大 增加 加快 不变 增大 增加 加快 不变 不变 增加 增加 课堂小结 $