2.1.3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

该高中化学课件围绕“化学反应速率与化学平衡”展开，系统讲解了反应机理、有效碰撞理论及活化能概念，通过基元反应与总反应的对比，构建从微观粒子行为到宏观反应速率变化的认知桥梁，为后续学习平衡移动奠定基础。 其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究，以“分子碰撞模型”和“活化分子百分数变化”为核心线索，引导学生从微观视角理解浓度、温度、压强和催化剂对速率的影响机制，如用“进球比喻”形象解释取向与能量的关系，强化证据推理能力。课件还设计了典型反应历程分析题，培养学生建模与批判性思维，既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师高效开展素养导向的教学实践。

第一节　化学反应速率 第二章 化学反应速率与化学平衡 第3课时 1 2 1 本节重点 本节难点 用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响 用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响 知识导航 日常生活中，不同的化学反应速率相差很大。同一反应在不同的条件下，反应速率也不相同？ 绝大多数的化学反应，并不是简单一步就完成的，化学反应是有历程的。 新课导入 1 2 3 4 5 什么是化学反应？ 化学反应是一步完成的吗？ 决定化学反应速率的是哪一步？ 影响化学反应速率的因素有哪些？ 这些因素为什么影响反应速率？ 深度思考 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现， 其中每一步反应都称为基元反应。 2HI―→H2＋2I· 2I·―→I2 2HI = H2＋I2 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。 2．反应机理 过渡态 终态 始态 基元反应的过程 1.1基元反应 1.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)该反应的总反应的方程式为__________________________。 (2)该反应的催化剂是_______。 2Ce4＋＋Ti＋= 2Ce3＋＋Ti3＋ Mn2＋ 应用体验 2.利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示： (1)X是__________。 N2、H2O (2)题述历程的总反应为___________________________________。 2NH3＋NO＋NO2 === 2N2＋3H2O 催化剂 (3)由反应历程可知，[(NH4)(HNO2)]＋是该反应的___________。 中间产物 应用体验 【思考】任何一个基元反应都能发生吗？ 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。 分子无规则高速运动 彼此碰撞（每秒约1028次） 有效碰撞 无效碰撞 发生反应 不发生反应 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生有效碰撞 1.2活化能与有效碰撞 为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反应?与哪些因素有关系？ 力道不足 ——进不去球 取向不对 ——进不去球 力道、取向恰好 ——进球 1.2活化能与有效碰撞 （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，叫做反应的活化能。 在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 E2：逆反应的活化能 ΔH＝E1－E2 1.3活化能与活化分子 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 化学反应速率快慢 决定 决定 决定 决定 内因 外因 结合碰撞理论，探讨外因的改变影响化学反应速率的原因： 1.3活化能与活化分子 1.浓度对反应速率的影响 其它条件不变时 增大反应物浓度 活化分子 浓度↑ 单位体积内N总↑ 单位体积内N活↑ 有效碰撞↑ v ↑ 1.3活化能与活化分子 其它条件不变时 升高温度 活化分子 2.温度对反应速率的影响 温度↑ 单位体积内活化分子数↑ 活化分子百分数↑ 运动加快，碰撞频率↑ 有效碰撞次数↑ v↑ 1.3活化能与活化分子 容器的容积不变 压缩体积或充入气态反应物 活化分子 3.压强对反应速率的影响——压缩气体 气体P↑，V体↓，气体浓度↑ 即单位体积内反应物分子总数↑ 单位体积内 活化分子数↑ 有效碰撞次数↑ v ↑ 1.3活化能与活化分子 活化分子 恒容时 充入非反应气体 3.压强对反应速率的影响——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 3.压强对反应速率的影响——充入无关气体 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 1.3活化能与活化分子 4.催化剂对反应速率的影响 催化剂的研究是高科技领域的重要内容。 1.3活化能与活化分子 4.催化剂对反应速率的影响 其它条件不变时 加入催化剂 活化分子 使用催化剂 活化能↓ 单位体积内N活↑ 有效碰撞↑ v ↑ 1.3活化能与活化分子 影响 外因 单位体积内 有效碰撞 次数 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 使用催化剂 增加 增加 不变 增加 加快 增加 增加 不变 增加 加快 不变 增加 增加 增加 加快 不变 增加 增加 增加 加快 【注意】还有许多改变化学反应速率的方法：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。 课堂小结 高效性、 选择性 选用合适的催化剂来调控反应 自身成分、粒径、合成方法等因素；温度（温度过高，催化活性降低）、压强等条件。 催化活性的影响因素： 8．催化剂特点 01 02 03 04 05 扩散 吸附 断键 成键 脱附 活化能越大，反应越难进行 改变温度，活化能大的反应速率改变程度大 活化能(能垒)大的慢反应是决定整个反应速率的关键步骤 9．催化剂与反应历程 课堂小结 (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)活化能大的反应一定是吸热反应 （ ） (3)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化 （ ） (4)活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢 （ ） (5)增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大 （ ） √ √ ❌ ❌ ❌ 正误判断 计算出反应中的焓变。那一步是决速步？ 应用体验 Lavf58.12.100 $