05-第2章 第一节 化学反应速率-第3课时 活化能-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用课件(人教版)

第一节 化学反应速率 第3课时 活化能 1 1.知道化学反应是有历程的,认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。 2.能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响，体会理论模型 的建构过程。 3.知道催化剂可以改变反应历程，能从调控化学反应速率的角度分析和选 择条件。 返回导航 学习目标 2 1 知识点一 活化能 碰撞理论 2 知识点二 用碰撞理论解释外界条件对化 学反应速率的影响 3 课堂检测 巩固落实 3 PART 01 知识点一 活化能 碰撞理论 4 1.基元反应和反应机理 （1）基元反应：大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中 ①____________都称为基元反应。如 的两步基元反应为 、 。 每一步反应 （2）反应机理 先后进行的②__________反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应 机理。 基元反应 （3）基元反应发生的先决条件是③__________________________。 反应物的分子必须发生碰撞 返回导航 5 1. 某化学反应通过三步基元反应实现： ； ； 。由此可知： （1） 反应前后都存在，是该反应的________。 （2）该反应的中间体有_____________。 （3）该反应的总反应方程式为____________________________。 催化剂 、 返回导航 6 2.有效碰撞 大 返回导航 7 3.活化分子和活化能 （1）活化分子：能够发生⑤__________的分子。 （2）活化能：活化分子具有的平均能量与⑥____________具有的平均能 量之差。 有效碰撞 反应物分子 返回导航 8 （3）反应物、生成物的能量与活化能的关系 正反应的活化能； 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； 反应热，即 。 返回导航 9 2. 反应分两步进行：， 。 反应过程的能量变化曲线如下图所示、、、 表示活化能 。 （1）、 两个反应都是放热反应吗？哪步反 不是，是吸热反应，是放热反应；反应的活化能大于反应的活化能，故反应的速率更大 （2） 反应的快慢由反应____（填“①”或“②”）决定。 （3）整个反应中 __________________。 ① 应的速率更大？__________________________________________________ _____________________________________________________________。 返回导航 10 （1）能发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量 ( ) √ （2）活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ( ) × （3）活化能是指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量 ( ) √ （4）只要条件合适，普通分子之间的碰撞也可能是有效碰撞 ( ) × （5）活化能大的反应一定是吸热反应 ( ) × 返回导航 11 1.（2025·临沂高二期末）已知某基元反应为 ，根据碰撞 理论分析，下列示意图中能表示该反应发生有效碰撞的是( ) A. B. C. D. 解析：选D。能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞，四个选项中只有D 选项发生了有效碰撞，生成了、 ，即发生了基元反应 ，故选D。 √ 返回导航 12 2.（2025·济南高二统考）一定条件下，三个基元反应的正反应活化能 （正）和逆反应活化能 （逆）见下表： 基元反应 （正）/ （逆）/ Ⅰ 30 55 Ⅱ 70 21 Ⅲ 16 35 正反应为放热反应的是( ) A.Ⅰ、Ⅱ B.Ⅰ、Ⅲ C.Ⅱ、Ⅲ D.Ⅱ √ 返回导航 13 解析：选B。（正） （逆），基元反应Ⅰ的 ，基元反应Ⅱ的 ，基元反应Ⅲ的 ，故基元反应Ⅰ、Ⅲ的正反应 为放热反应。 返回导航 14 3.下图表示某化学反应历程，其中 表示中间过 渡态（活化分子）。回答下列问题： （1） 的反应机理可表示为 第一步：___________， 第二步：__________。 （2）的焓变________ ，中间产物是___。 C 返回导航 15 （3）通常用 表示基元反应的活化能。 第一步反应的活化能________ ；第二步反应的活化能 ________ 。 （4）一般认为，活化能越大，基元反应的反应速率越小。观察上图判断， 决定总反应快慢的步骤是________。 第一步 返回导航 16 PART 02 知识点二 用碰撞理论解释外 界条件对化学反应速率的影响 17 1.浓度、压强对化学反应速率的影响 分子总数 百分数 增大 返回导航 18 2.温度、催化剂对化学反应速率的影响 分子总数 百分数 增大 返回导航 19 （1）反应物用量增加后，有效碰撞次数增加，反应速率增大 ( ) × （2）升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来增大化学反应 速率的 ( ) × （3）对于一个确定的化学反应来说，化学反应的活化能越小，该反应的 速率越大 ( ) √ （4）催化剂能降低反应所需的活化能， 也会发生变化 ( ) × （5）向反应体系输入能量，有可能改变化学反应速率 ( ) √ 返回导航 20 1.下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是 ( ) A.使用催化剂，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大 B.增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大 C.升高温度，反应的活化能降低，反应速率增大 D.增大压强，所有反应的有效碰撞次数增加，反应速率增大 √ 返回导航 21 解析：选A。催化剂降低了反应需要的能量，使一些普通分子成为了活化 分子，单位体积内活化分子数增多，反应速率增大，故A正确；增大反应 物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，故B错误； 升高温度不能降低活化能，而是使部分普通分子获得能量转化为活化分子， 导致活化分子百分数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，从而使反应速 率增大，故C错误；改变压强只对有气体参加的反应有影响，若反应中无 气体参与，则改变压强对反应速率无影响，故D错误。 返回导航 22 2.（2025·吕梁高二段考）工业制氢原理： 。改变下列条件能增大产生氢气的速率 且增加活化分子百分数的是( ) ①将炭块改为炭粉 增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 加入高效催化剂 A.①② B.①③ C.③④ D.②④ √ 返回导航 23 解析：选C。将炭块改为炭粉，可以增大C与 的接触面积，增大反 应速率，但不能增加活化分子百分数，①不符合题意；增大水蒸气浓度， 可以增大反应速率，但不能增加活化分子百分数，②不符合题意；适当升 高温度，可以使更多的普通分子成为活化分子，因此既能增大产生氢气的 速率也可以增加活化分子百分数，③符合题意；加入高效催化剂，可以降 低反应的活化能，使更多的普通分子成为活化分子，因此既能增大产生氢 气的速率也可以增加活化分子百分数，④符合题意。 返回导航 24 3.下图表示某化学反应在使用催化剂曲线和未使用催化剂曲线 时， 反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是( ) A.与相比， 的活化能更高 B.反应物断键吸收的总能量小于生成 物成键释放的总能量 C.与相比， 中的活化分子百分数 更大 D.与相比， 对应的反应速率更大 √ 返回导航 25 解析：选B。与相比， 的活化能更高，故A错误；正反应放热，反应物断 键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故B正确；与相比， 活化 能小，中的活化分子百分数更大， 对应的反应速率更大，故C、D错误。 返回导航 26 PART 03 课堂检测 巩固落实 27 1.（2025·南宁高二期末）反应 实际上是经过了两 步反应完成的： （慢）、 （快）。下列说法 错误的是( ) A. 的寿命较短 B.步骤②需要吸收能量 C. 分解过程包含两个基元反应 D.该反应属于分解反应 解析：选B。第一步为慢反应，第二步为快反应，则 的消耗速率大于生 成速率，因此 的寿命较短，A正确；步骤②形成化学键，需要释放能量， B错误；题述反应①②都是基元反应，C正确；该反应为一变多的反应， 属于分解反应，D正确。 √ 返回导航 28 2.（2025·云浮高二月考）在恒容条件下，能使 正 反应速率增大且单位体积内活化分子数也增多的措施是( ) A.温度不变，增大 的浓度 B.加入固体碳 C.温度不变，通入 使气体的压强增大 D.降低反应的温度 √ 返回导航 29 解析：选A。温度不变，增大反应物浓度，可以使单位体积内活化分子数 增多，从而增大反应速率，故A符合题意；加入固体反应物对反应速率无 影响，故B不符合题意；温度不变，恒容条件下通入惰性气体对反应速率 无影响，故C不符合题意；降低温度，反应速率减小，单位体积内活化分 子数减少，故D不符合题意。 返回导航 30 3.一定条件下， 分解生成碳的反应历程如下图所示。下列有关说法不 正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.该反应历程共分4步进行 C.第1步的正反应活化能最小 D.第2步反应的大于第3步反应的 √ 返回导航 31 解析：选C。由题图可知，该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量， 故该反应为吸热反应，A正确；由题图可知，该反应历程共分4步进行，B 正确；由题图可知，第3步的正反应活化能最小，C错误；由题图可知，第 2步反应的大于0，第3步反应的小于0，故大于 ，D正确。 返回导航 32 4.（2025·长沙高二质检）反应 的能量变化如下 图所示,下列说法正确的是( ) A.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 B.该反应的 C.若加入催化剂,则 的值不变 D.若升高温度,则活化分子百分数不变 √ 返回导航 33 解析：选A。由题图可知，反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热 反应,正逆 ,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A正确; 反应热为生成物总能量与反应物总能量的差值, , 故B错误;加入催化剂,可降低反应的活化能, 的值减小,故C错误;升高 温度,活化分子百分数增加,故D错误。 返回导航 34 5.请根据下图回答问题： 返回导航 35 （1）图中所示反应是______（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的 __________（用含、 的代数式表示）。 吸热 解析：由题图可知，生成物的总能量大于反应物的总能量，该反应为吸热 反应， 。 （2）对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化分子的最低 能量明显降低，反应速率增大，你认为最有可能的原因是______________。 使用了催化剂 解析：催化剂可以降低反应的活化能，从而使反应速率增大，所以最有可 能的原因是使用了催化剂。 返回导航 36 （3）已知热化学方程式： 。 若该反应正反应的活化能为 ，则逆反应的活化能为________ （用含、的代数式表示，、 均大于0）。 解析： 正反应活化能-逆反应活化能，所以逆反应的活化能为 。 返回导航 37 $