2.1.3.活化能 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应速率影响因素，从内因（反应物性质）和外因（浓度、温度等）切入，通过“如何从微观角度解释影响”的问题导入，搭建基元反应、有效碰撞、活化能的学习支架，衔接宏观现象与微观机理。 其亮点在于以碰撞理论为核心，用表格对比（如浓度对活化分子数的影响）、能量变化曲线及分子碰撞示意图，结合温度计算、压强条件分析等实例，培养科学思维与模型建构能力。学生能深化微观理解，教师可借助系统资料提升教学效率。

第一节　化学反应速率 第3课时　活化能 第二章 化学反应速率和化学平衡 Mg Al 影 响 因 素 内因 外因 Mg比Al反应更快 反应物本身的性质 浓度、温度、压强、催化剂等外界条件 决定因素 如何从微观角度解释这些因素对化学反应速率的影响呢？ 什么是反应历程？ （1）基元反应： （2）反应历程： （3）自由基： 1、基元反应与反应历程 一、活化能 一个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。 带有单电子的原子或原子团叫自由基，如I•和O•。 某化学反应按基元反应先后顺序进行的过程，叫该反应的反应历程（又叫反应机理）。 基元反应发生条件是什么？ 碰撞理论 取向不合适 能量不足够 碰撞过轻  碰撞取向不好  有效碰撞  碰 撞 理 论 有效碰撞 足够的能量+合适的取向 2、有效碰撞与活化能 基元反应的先决条件——碰撞 碰撞特点： ①条件： ①碰撞次数非常多； ②不是每次碰撞都能发生化学反应。 能够发生化学反应的碰撞。 一是反应分子必须具有一定的能量； 二是按合适的取向碰撞。 有效碰撞能使化学键断裂，自由基可以重新形成新的化学键。 (3)有效碰撞： ②实质： (1)活化分子： (2)活化能： 3、活化分子和活化能 具有足够的能量，能发生有效碰撞的分子。 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。 能量 反应过程 E1 E2 反应物 生成物 活化分子 活化能 活化分子变成生成物分子放出的能量 反应热△H 注意：△H=E1-E2 反应过程 能量 E1 E2 反应物 生成物 活化分子 断键吸收的能量 成键放出的能量 △H （正反应的）活化能 （逆反应的）活化能 △H与活化能大小无关 注意：△H=E1-E2 4、活化能、活化分子、有效碰撞、反应速率关系: 反应速率越快 活化能越低 活化分子百分数越大；或单位体积内活化分子数越多。 单位时间有效碰撞次数越多 单位时间和体积内，活化分子数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快！ 用碰撞理论解释浓度对速率的影响： 外因 浓度↑ 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N总 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 活化分子% 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N活化 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 有效碰撞次数 速率v ↑ ↑ 不变 ↑ ↑ 分子总数:20 活化分子数:6 活化分子%:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子%:30% 浓度↑ 适用于溶液、有气体参与的反应 （一）浓度对反应速率的影响： 二、用有效碰撞理论解释 1、影响规律： 增大反应物浓度，反应速率加快。 减小反应物浓度，反应速率减慢。 在其它条件相同时 2、微观解释： 反应速率加快 增大反应物浓度 单位体积内活化分子数增多 单位时间有效碰撞次数增多 （1）固体和纯液体（如：水）的浓度为常数，不能改变。 （2）对于可逆反应，增大反应物或生成物浓度，正、逆反应速率均加快；减小反应物或生成物浓度，正、逆反应速率均减慢。 活化分子百分数不变！ 3、注意： 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子%:30% 分子总数:10 活化分子数:7 活化分子%:70% 用碰撞理论解释温度对速率的影响： 外因 温度↑ 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N总 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 活化分子% 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N活化 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 有效碰撞次数 速率v ↑ ↑ 不变 ↑ ↑ 温度↑ ①无论吸热反应、还是放热反应，温度↑，v都↑； ②若是可逆反应，温度↑，v正、v逆都↑ 特别提醒 适用于任何体系的反应 1、影响规律： 当其它条件不变时，升温，反应速率增大；降温，速率减小。 （二）温度对反应速率的影响： 2、微观解释： 升温 单位体积内活化分子百分数增多 单位时间内有效碰撞增加 反应速率加快 活化分子百分数增大！ （1）温度每升高10℃，反应速率增加为原来的2~4倍； （2）对于可逆反应，升温，正逆反应速率均加快。降温，正逆反应速率均减慢。 3、注意： 在10℃时某化学反应速率为0.1mol·L-1·s-1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6mol·L-1·s-1则该反应需在什么温度下进行?( ) A 30℃ B 40℃ C 50℃ D 60℃ C 温度改变对v的影响适用于任何反应（无论固体、液体、气体）！一般，温度升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍。 T（温度）对v率影响的经验公式: 能量 反应过程 E1 E2 ΔH 无催化剂 有催化剂 反应物 生成物 用碰撞理论解释催化剂对速率的影响： 催化剂：改变反应历程，降低活化能，加快v ①可逆反应，催化剂同等程度改变v正、v逆 ②催化剂不能改变△H 外因 催化剂 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N总 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 活化分子% 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N活化 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 有效碰撞次数 速率v ↑ ↑ 不变 ↑ ↑ 其它条件不变时，加正催化剂，速率加快，加负催化剂，速率减慢。 （三）催化剂对反应速率的影响： 1、影响规律： 2、微观解释： 加催化剂 单位体积内活化分子百分数增多 单位时间内有效碰撞增加 反应速率加快 降低反应的活化能 加催化剂 没加催化剂 【催化剂简介】 （1）催化剂改变反应历程（或机理），从而降低或提高反应的活化能。 （2）催化剂能参与化学反应，反应前后组成、化学性质、质量均不变，但某些物性可变。机理如下： 对于反应： A+B==AB, 反应机理：①A+M==[MA] ②[MA]+B==AB+M （3）对于可逆反应，正反应的催化剂也是逆反应的催化剂，能同等程度加快或减慢正、逆反应速率。 （4）高度的选择性（或专一性）。 M 增大反应物的接触面积或接触机会，加快反应速率。 （五）反应物的接触面积对速率影响： 用碰撞理论解释压强对速率的影响： 外因 压强↑ 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N总 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 活化分子% 单位体积，N活化=N总× 活化分子% N活化 单位体积，N活化=N总× 活化分子% 有效碰撞次数 速率v ↑ ↑ 不变 ↑ ↑ 压强对v的影响，只适用于有气体参与的反应 压缩体积 压强↑ 反应物物质的量不变 v↑ 浓度c↑ 体积减小 压强增大 我们平常所说的加压就是这种方式 压强问题 浓度问题 ①、 增大压强 体积缩小 反应物浓度增大 单位体积内活化分子数增多 单位时间内有效碰撞增加 反应速率加快 （四）压强对反应速率的影响： 1、影响规律： 对于有气体参加的反应，其它条件相同时，增大压强（导致反应物浓度增大），反应速率加快；减小压强（导致反应物浓度减小），反应速率减慢。 2、微观解释： 活化分子百分数不变！！ ①有气体参与反应，压强才对速率影响。若无气体参加的反应，速率受压强的影响忽略不计； ②若增大压强，反应物浓度不变，则反应速率不变。 ③对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正逆反应速率均加快，减小压强，正逆反应速率均减慢。 3、注意： 1、恒容时，向反应2SO2+O2 2SO3充入Ar或N2气，反应速率如何变化？ 2、若恒压，向反应2SO2+O2 2SO3充入Ar或N2时，反应速率又该如何化？ 【思考】 答：充入与反应无关的气体，虽使总压增大，但容积不变，反应物浓度不变，速率不变。 答：充入与反应无关的气体，要维持恒压，必使容积扩大，反应物浓度减小，速率减慢。 ②、恒温恒压，充入惰性气体 充入惰气 恒温恒压充惰气 体积变大 浓度c↓ v↓ 反应物物质的量不变 惰性气体 普通分子 活化分子 单位体积活化分子数↓ 单位时间有效碰撞次数↓ ③、恒温恒容，充入反应气体 充入反应气 恒温恒容充反应气 体积不变 浓度c↑ v↑ 反应物物质的量变大 普通分子 活化分子 单位体积活化分子数↑ 单位时间有效碰撞次数↑ ④、恒温恒容，充入惰性气体 充入惰气 恒温恒容充惰气 体积不变 浓度c不变 反应物物质的量不变 v不变 惰性气体 普通分子 活化分子 单位体积活化分子数不变 单位时间有效碰撞次数不变 在C(s)+CO2(g)=2CO(g) 的反应中，现采取下列措施，分析反应速率的变化。 （1）增大压强 （2）增加碳的量 （3）恒容通入CO2 （4）恒容下充入N2 （5）恒压下充入N2 （2）v不变 （1）v↑ （3）v↑ （4）v不变 （5）v↓ 练一练 增大反应物的接触面积或接触机会，加快反应速率。 （六）反应物的接触面积对速率影响： 单位时间和体积内，活化分子数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快！ 化学反应速率主要取决于：单位时间、单位体积内有效碰撞的次数 影响 外因 影响 外因 增大反应物浓度 增大压强 升高温度 催化剂 单位体积内 分子总数 单位体积内 活化分子 活化 % 分子数 单位体积、单位时间内有效碰撞次数 单位体积、单位时间内有效碰撞次数 化学反应速率 化学反应速率 增加 增加 增加 加快 增加 增加 增加 加快 不变 增加 增加 加快 不变 增加 增加 加快 不变 不变 增加 增加 单位体积：N活化=N总×活化% 【小结】