2.1.2 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活化能核心内容，涵盖基元反应、简单碰撞理论及外界因素对反应速率影响，通过提问“如何解释浓度等因素对速率的影响”导入，衔接前期反应速率知识，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于运用投篮类比、HI分解碰撞示意图及表格对比，结合科学思维中的模型建构与证据推理，如用表格分析浓度、温度对活化分子数的影响。随堂演练结合能量变化图设题，助学生理解抽象概念，为教师提供清晰教学框架，提升教学效率。

第2课时 活化能 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 新课导入 如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响？ 活化能和简单碰撞理论 一、基元反应和反应历程 1、基元反应 大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而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。 例如，2HI = H2 + I2 实际上是经过下列两步反应完成的： 第一步：2HI → 2I• + H2 第二步：2I• → I2 自由基： 带有单电子的原子或原子团。 自由基的反应活性很强，寿命极短。 一、基元反应和反应历程 注意：①反应不同，反应历程也不相同； ②同一反应，在不同条件下，反应历程也可能不同； ③反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。 2、反应历程 这两个先后进行的基元反应反映了2HI = H2 + I2 的反应历程。 反应历程又称反应机理。 【思考】对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢是由哪步反应决定的？ 对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定，该反应称为决速步骤。 一、基元反应和反应历程 3、基元反应发生的先决条件 反应物的分子必须发生碰撞。 以气体的反应为例，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。这说明并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。 4、有效碰撞 能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 二、简单碰撞理论 【思考】分子间发生怎样的碰撞，才会发生化学反应？ 借鉴投篮——获得灵感 力道不足（进不去球） 取向不对（进不去球） 力道、取向恰好（进球） HI 分解反应中分子碰撞示意图 HI HI HI HI HI HI H2 I2 HI HI HI HI 分子能量不足 (碰撞无法发生反应) 取向不对 (碰撞无法发生反应) 有效碰撞 (发生反应) 二、简单碰撞理论 1、有效碰撞必须满足两个条件 （1）发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量； （2）分子发生碰撞时必须有合适的取向。 2、活化分子 能够发生有效碰撞的分子。活化分子具有比普通分子（非活化分子）更高的能量。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 活化分子 二、简单碰撞理论 3、有效碰撞与化学反应速率的关系 单位时间内有效碰撞的次数越多，则化学反应速率越快。 三、活化能 普通分子 活化分子 吸收能量 有效碰撞 取向合适 发生反应 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。 活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。 断键吸收的能量 成键放出的能量 活化分子 （正反应的） 活化能 （逆反应的） 活化能 1、解释浓度对化学反应速率的影响 当其他条件相同时，增大反应物浓度（即反应物分子数增多）， 反应物中活化分子百分数不变， 单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率增大；反之减小。 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 其他条件相同时 增大反应物浓度 单位体积内分子总数：10 单位体积内活化分子数：3 活化分子百分数：30% 单位体积内分子总数：20 单位体积内活化分子数：6 活化分子百分数：30% 2、解释压强对化学反应速率的影响 当其他条件相同时，压缩体积从而使反应体系气体压强增大，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子数增多，化学反应速率增大；反之减小。(有气体参与反应) 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 其他条件相同时 增大压强 （如压缩体积为原来一半） 单位体积内分子总数：10 单位体积内活化分子数：3 活化分子百分数：30% 单位体积内分子总数：20 单位体积内活化分子数：6 活化分子百分数：30% 压强对速率有无影响，关键看改变压强有无改变反应物浓度。 3、解释温度对化学反应速率的影响 当其他条件相同时，升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增多（单位体积内分子总数不变），单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率增大；反之减小。 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 其他条件相同时 升高温度 单位体积内分子总数：10 单位体积内活化分子数：3 活化分子百分数：30% 单位体积内分子总数：10 单位体积内活化分子数：7 活化分子百分数：70% 4、解释催化剂对化学反应速率的影响 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 【思考】为什么催化剂对化学反应速率有显著影响？ 目前，科学家普遍认为，催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的活化能。 使用催化剂，反应活化能降低，更多反应物分子成为活化分子，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数增多（单位体积内分子总数不变），单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率增大。 4、解释催化剂对化学反应速率的影响 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 注意： ①催化剂不能改变反应热（焓变）； ②催化剂反应前后质量和化学性质不变； ③催化剂作用机理：参与化学反应，改变反应历程，降低化学反应所需的活化能； ④可逆反应中催化剂对正、逆反应速率改变程度相同； ⑤催化剂具有选择性。 催化剂：反应前后存在，过程中不存在。 中间体：只在过程中出现。 5、外因对化学反应速率的影响小结 四、碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响 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 活化分子百分数 活化分子数 增大反应物浓度 增大压强 升高温度 使用催化剂 ↑ ↑ — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 随堂演练 1、活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P1 > P2 C．该历程中最大正反应的活化能 E正 = 186.19 kJ/mol D．相同条件下，由中间产物Z转化 为产物的速率：v(P1) < v(P2) C 随堂演练 2、金属插入CH4的C-H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是( ) A．整个反应快慢，由 CH2—Zr···H2 →状态2反应决定 B．CH3—Zr···H → CH2—Zr···H2 ΔH = +8.32 kJ/mol C．在中间产物中 CH3—Zr···H 状态最稳定 D．Zr + CH4 → CH—Zr···H3 活化能为201.84 kJ/mol D 随堂演练 3、反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C。反应过程的能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。按要求回答下列问题： (1)整个反应中ΔH = 。 (2)使用催化剂 (填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。 (3)三种化合物中 最稳定。 E1 - E2 + E3 - E4 不能 C 随堂演练 4、下列对化学反应速率的增大原因分析错误的是( ) A. 对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多 B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 B 课本P30 2. $