2.1 第3课时 活化能(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册配套课件（人教版）

第一节 化学反应速率 1 第3课时 活化能 2 学习任务一 活化能与有效碰撞理论 学习任务二 应用有效碰撞理论解释 外因对速率的影响 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 3 学习任务一 活化能与有效碰撞理论 【课前自主预习】 1.基元反应与反应历程 的基元反应&1& (1)基元反应：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。 新 课 探 究 4 (2)反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反 应历程，又称__________。 (3)自由基：像上述反应历程中的 一样，带有单电子的原子或原子 团叫自由基，如·OH自由基。 反应机理 新 课 探 究 5 2.有效碰撞与活化能 (1)有效碰撞 化学反应 越快 新 课 探 究 6 (2)活化分子和活化能 ①活化分子：能够发生__________的分子。 ②活化能：活化分子具有的__________与反应物分子具有的_______ ___之差。 有效碰撞 平均能量 平均能量 活化能 放出的能量 反应热 新 课 探 究 7 【知识迁移应用】 例1 下列说法错误的是( ) 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发生有效碰撞的分子一定是活化分子 ③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ④活化分子间每次碰撞都发生化学反应 ⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 ⑥活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量 A.①④ B.③④ C.④⑤⑥ D.②⑤ √ 新 课 探 究 8 [解析] 分子间发生化学反应的条件：碰撞的分子具有足够的能量和 适当的取向，①正确； 能发生有效碰撞的分子具有足够的能量，一定是活化分子，②正确； 只有活化分子间有合适的取向，发生的碰撞才是有效碰撞，即活化 分子间的碰撞不一定是有效碰撞，③错误； 新 课 探 究 9 只有当活化分子间发生有效碰撞时才能发生化学反应，因此活化分 子间每次碰撞不一定都发生化学反应，④错误； 能发生有效碰撞的分子均为活化分子，必须具有相当高的能量， ⑤正确； 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， ⑥正确。 新 课 探 究 10 学习任务二 应用有效碰撞理论解释外因对速率的影响 【核心知识讲解】 1.运用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 (1)浓度 新 课 探 究 11 (2)压强 (3)温度 新 课 探 究 12 (4)催化剂 新 课 探 究 13 2.活化能与化学反应速率的关系 活化能降低<m></m> 普通分子变成活化分子<m></m> 活化分子百分数增加<m></m> 有 效碰撞次数增加<m></m> 反应速率增大。 (1)活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多， 单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快。(下面例2就用到活 化能与速率的关系) (2)活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，则反应条件越简单。 新 课 探 究 14 影响因素 单位体积内 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) 增加 增加 不变 增加 升高温度 不变 增加 增加 增加 催化剂 不变 增加 增加 增加 新 课 探 究 15 【知识迁移应用】 例2 [2025·广东深圳盐田高级中学高二月考]对于有气体参加的化学 反应来说，下列说法不正确的是( ) A.升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B.压缩容器容积，增大压强，活化分子百分数不变，化学反应速率 增大 C.使用催化剂，降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大，化 学反应速率增大 D.加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 √ 新 课 探 究 16 [解析] 升高温度，更多分子成为活化分子，导致活化分子百分数增 大，化学反应速率增大，A正确； 增大压强，单位体积内活化分子数目增多，活化分子百分数不变， 则化学反应速率增大，B正确； 加入催化剂，降低了反应所需的活化能，更多普通分子成为活化分子， 活化分子百分数增大，化学反应速率增大，C正确； 加入反应物，反应物的浓度增大，单位体积内活化分子的数目增大， 但活化分子的百分数不变，D错误。 新 课 探 究 17 例3 碘蒸气的存在能提高温室气体 的分解速率，反应历程如下： 第一步为 (快反应)； 第二步为 (慢反应)； 第三步为 (快反应)。 下列叙述不正确的是( ) A.提高 的分解速率关键是提高第二步的反应速率 B.第二步反应的活化能比第三步大 C.催化剂能改变 分解的反应历程，降低反应焓变 D.分解的总反应为 √ 新 课 探 究 18 [解析] 慢反应决定总反应速率，要提高 的分解速率，关键是提 高慢反应的反应速率，即第二步的反应速率，A正确； 活化能越大，反应速率越慢，则第二步反应的活化能比第三步大， B正确； 催化剂能改变反应速率，降低反应所需活化能，但不改变反应焓变， C错误； 根据方程式知，总反应中，是反应物，和 是生成物，总反 应方程式为 ，D正确。 新 课 探 究 19 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)催化剂能降低反应所需的活化能， 也会发生变化( ) × (2)只要条件合适，普通分子之间的碰撞也可能是有效碰撞( ) × (3)增大压强，一定会使活化分子的浓度增大，从而增大化学反应速 率( ) × 课 堂 评 价 20 (4)增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效 碰撞次数增加( ) × [解析] 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数，但不能改变 活化分子的百分数。 (5)升温或使用催化剂能够提高活化分子的百分数,从而使反应速率增 大( ) √ 课 堂 评 价 21 2.[2026·湖北天门中学等校高二月考]下列关于活化能和碰撞理论的 叙述正确的是( ) A.活化分子之间的碰撞都是有效碰撞 B.降低反应温度，活化分子百分数和活化能都减小，反应速率减小 C.活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差就是反应的活 化能 D.对于有气体分子参加的反应，增大压强，活化分子百分数增加， 反应速率增大 √ 课 堂 评 价 22 [解析] 活化分子之间的碰撞需要合适的取向才能成为有效碰撞，并 非所有碰撞都有效，A错误； 降低温度会减小活化分子百分数，但不能改变活化能，B错误； 活化能定义为活化分子平均能量与反应物分子平均能量的差值， C正确； 增大压强仅增加单位体积内活化分子数目，分子能量没有改变，活 化分子百分数不变，D错误。 课 堂 评 价 23 3.[2026·河北张家口一中高二开学考]大气中的臭氧层能有效阻挡紫 外线，已知反应，在有 存在时 对反应有 催化作用 的反应机理为基元反应①： ， 基元反应②： ，反应过程的能量变化如图 所示。下列说法正确的是( ) 课 堂 评 价 24 A.表示存在 时反应过程的能量变化 B. 是反应的催化剂，改变了反应历程，降低了 C.决定 反应速率的是基元反应① D.增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 √ 课 堂 评 价 [解析] 催化剂能降低反应活化能，结合图示可知过程活化能较低， 应为存在催化剂 时反应过程的能量变化，故A错误； 是反应的催化剂，改变了反应历程，但催化剂不影响 ， 故B错误； 课 堂 评 价 26 活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是 慢反应，反应①的活化能更大，则决定总反应速率的是基元反应①， 故C正确； 加入催化剂增大活化分子百分数，增大压强不改变活化分子百分数， 故D错误。 课 堂 评 价 27 4.某反应过程的能量变化关系如图所示，按要求回答下列问题： 课 堂 评 价 28 (1)已知热化学方程式 ，该反应的活化能为 ，则其 逆反应的活化能为_______________。 [解析] 该反应的活化能为，则其逆反应的活化 能 正反应活化能-反应焓变 。 课 堂 评 价 29 (2)已知石墨， 金刚石， ，某同学根 据该反应吸收的热量较小，认为由石 墨变为金刚石的反应很容易进行，但 事实上该反应却很难发生，需要很高 的温度和很大的压强，请你分析造成 这种现象的主要因素是__________________。 该反应的活化能很高 [解析] 虽然石墨和金刚石的能量相差不大，但该反应的活化能很高， 因此引发该反应需要很高的温度和很大的压强。 课 堂 评 价 30 (3)对于同一反应，图中虚线Ⅱ与实线Ⅰ 相比，活化能降低，活化分子百分数 增多，反应速率加快，你认为最可能 的原因是______________。 使用了催化剂 [解析] 催化剂能够降低反应的活化能， 提高活化分子百分数，加快反应速率， 因此虚线Ⅱ中改变的条件是使用了催化剂。 课 堂 评 价 31 课后习题 32 学习任务一 活化能与有效碰撞理论 1.化学反应是有历程的，下列有关叙述错误的是( ) A.所有的化学反应都由多个基元反应构成 B.化学反应不同，反应历程就不相同 C.反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程 D.由多个基元反应构成的化学反应中，其快慢取决于反应历程中的 慢反应 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 33 [解析] 某些反应是由多个基元反应构成的，而还有一些反应其本身 就是1个基元反应，A错误; 每个化学反应都有自己独特的反应历程，反应历程互不相同，B正确; 反应物的结构和反应条件共同决定该反应的反应热、反应方向和反应 历程，C正确; 慢反应由于反应时间较长，决定着由多个基元反应构成的化学反应的 反应时间，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 2.下列有关有效碰撞理论说法不正确的是( ) A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子 B.有效碰撞是发生化学反应的充要条件 C.改变温度可以改变反应的活化能 D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 35 [解析] 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，普通分子间不能发 生有效碰撞，故A正确; 发生有效碰撞才能发生化学反应，有效碰撞是发生化学反应的充要 条件，故B正确; 温度升高会增加活化分子的数量，从而加快反应速率，但活化能本 身是不变的，要改变活化能，必须加入催化剂，故C错误; 活化分子间发生碰撞不一定能发生化学反应，能发生化学反应的碰 撞才是有效碰撞，所以活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞， 故D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 36 3.[2025·福建厦泉五校高二期中] 分解的能量变化曲线如图所示。 下列有关判断不正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.过程Ⅰ使用了催化剂，加快了反应速率 C.过程Ⅱ逆反应的活化能 D.催化剂通过参与反应，改变反应历程、 改变反应的活化能来改变化学反应速率 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 37 [解析] 由图知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，为 吸热反应，A正确； 过程Ⅰ的活化能低于过程Ⅱ，说明过程Ⅰ使用了催化剂，加快了反应速 率，B正确； 过程Ⅱ逆反应的活化能 ，C错误； 催化剂通过参与反应，改变反应历程、 改变反应的活化能来改变化学反应速 率，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 38 4.[2025·福建福清六校高二期中]已知反应 的反应 机理如下： (快) (慢) (快) 下列有关说法错误的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 39 A.②反应的活化能最大 B.②中与 的碰撞仅部分有效 C.和 是该反应的催化剂 D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [解析] ②反应最慢，说明活化能最大，A正确； ②反应为慢反应，说明反应的活化能大，微粒之间的许多碰撞都不 能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B正确； 反应过程中和 是中间产物，不是催化剂，C错误； 总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能 大，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 41 学习任务二 应用有效碰撞理论解释外因对速率的影响 5.[2026·辽宁沈阳郊联体高二联考]下列有关化学反应速率增大原因 的分析错误的是( ) A.仅向反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数增大 B.对有气体参加的化学反应，仅压缩容器容积，单位体积内活化分 子数增多 C.催化剂能加快化学反应速率，是因为它能改变反应历程，降低反 应的活化能 D.仅升高温度，单位时间内反应物分子有效碰撞的次数增加 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 42 [解析] 仅加入相同浓度的反应物不能增大活化分子百分数，A错误； 对有气体参加的化学反应，仅压缩容器容积，单位体积内活化分子 数增多，活化分子百分数不变，B正确； 催化剂能加快化学反应速率，是因为它能改变反应历程，降低反应 的活化能，C正确； 仅升高温度，部分非活化分子吸收能量后变为活化分子，所以单位 时间内反应物分子有效碰撞的次数增加，活化分子百分数增大，故 化学反应速率加快，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 43 6.[2026·湖北名校高二联考]对于基元反应 ，改变 反应条件使反应速率增大，对其原因分析不正确的一项是( ) A.增大 ，使反应物分子中活化分子百分数增大，有效碰撞的 次数增加 B.加入适宜的催化剂，使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的 次数增加 C.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大，有效碰撞的次 数增加 D.缩小容器容积，使单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的次数 增加 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 44 [解析] 增大反应物浓度会增加单位体积内分子总数，从而增加活化 分子的绝对数量，但不会改变活化分子的百分数，A错误； 催化剂通过降低反应的活化能，能够使更多分子成为活化分子，从 而增加单位体积内的活化分子数，因此有效碰撞次数增加，反应速 率加快，B正确； 温度升高，更多分子变成活化分子，活化分子百分数增加，有效碰 撞次数增加，反应速率加快，C正确； 缩小容积相当于增大压强，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞 次数增加，反应速率加快，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 45 7.[2025·浙江丽水育才高级中学高二期中]向A、B两试管中加入等量 溶液，然后再向B中滴入几滴 溶液，其反应过程如图所示。 Ⅰ. Ⅱ. 下列说法不正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 46 A.曲线②是滴加了 溶液的反应过程，改变了 分解反 应的历程 B.是催化剂； 是中间产物 C.、 分别是反应Ⅰ、Ⅱ的正反应活化 能，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率 D.催化剂能降低反应的活化能，提高 反应物分子中活化分子百分数 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 47 [解析] 为 分解的催化剂，降低了反应的活化能，改变了反 应的历程，对应曲线②，A正确； 先消耗后生成，反应前后质量不变，是催化剂， 先生成后 消耗，是中间产物，B正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 48 从图知 为反应Ⅰ的正反应活化能， 是反应Ⅱ的逆反应活化能，反 应中活化能越大，反应速率越慢，正反应活化能：反应Ⅰ 反应Ⅱ， 反应速率：反应Ⅰ 反应Ⅱ，C错误； 催化剂能降低反应的活化能，反应物分 子中活化分子百分数增大，单位体积内 活化分子个数增多，有效碰撞次数增加， 反应速率加快，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 49 8.[2025·浙江慈溪中学高二期中]乙烯在溴水中发生加成反应的机理 如图所示： 实验显示，在饱和溴水中反应时，产物A和B的比例约为 。下列 说法不正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 50 A.若在的 溶液中反应，产物仅有A B.该反应不可逆，产物的比例主要由第②和第③步反应的速率大小 决定 C.降低溴的浓度，产物中B的比例可能升高 D.该实验说明第②步反应的活化能比第③步大 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 51 [解析] 根据题意，若改为的 溶液，溶液中没有水分子，无法 进行反应③，则反应产物仅有A，A正确； 由于该反应不可逆，则产物的比例主要由第②和第③步反应的速率 大小决定，B正确； 降低溴的浓度， 浓度减小，反应②的速率相对变慢，则产物中B 的比例可能升高，C正确； 该实验中的变量可能是活化能大小不同，也可能是浓度不等造成速 率不同，故不能确定反应 ②③的活化能大小，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 52 9.[2026·黑龙江哈尔滨六中高二月考] 实验试剂： 溶液、溶液、 淀粉 溶液、 溶液、蒸馏水。某小组利用上述试剂来探究 “外界条件对溶液和 溶液反应速率的影响”。已知： 反应Ⅰ： (慢) 反应Ⅱ： (快) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 53 (1)向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液、当 溶液中的_________(填化学式)耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。 [解析] 由题意可知，反应Ⅰ是慢反应、反应Ⅱ是快反应，说明向碘化 钾、与淀粉的混合溶液中加入一定量的 溶液时，只 有溶液中的 溶液完全反应后，反应Ⅰ生成的碘才能使淀粉溶 液变蓝色。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 54 (2)为确保能观察到蓝色，与 初始的物质的量需满足 的关系为___(填“ ”“ ”或“”) 。 [解析] 由反应Ⅱ可知，碘完全反应消耗 ，由反应 Ⅰ可知，生成碘消耗 ，则为确保能观察到蓝色，反 应时必须保证碘剩余，所以和 的物质的量比应小于 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 55 (3)已知 的结构式为&2& ，反应Ⅰ中被还原的元素符 号是___。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 56 [解析] 由结构式可知， 中含有过氧键，所以反应Ⅰ中被还原的 元素是 价的氧元素。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 57 该小组同学设计如下实验方案来探究影响化学反应速率的因素 (溶液混合时，忽略体积变化)。 实验 序号 室温下，试管中所加试剂用量/ 溶液 溶液 溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 1.5 ② 10.0 2.0 2.0 4.0 2.0 6.0 ③ 8.0 4.0 4.0 2.0 4.3 表示溶液从混合至变为蓝色所需时间 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 58 (4)表中 ____。 2.0 [解析] 由表格数据可知，实验①③探究 溶液的浓度对反应速 率的影响，由实验单一变量原则可知，实验时，应保证溶液的总体 积和、溶液的浓度保持不变，则 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 59 (5)若实验①中观察到溶液变蓝的时间为，则用 的浓 度变化表示内的平均反应速率 ______ (保留两位有效数字)。 0.013 [解析] 由表格数据可知，实验①中 溶液不足量，则 内 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 60 (6)用碰撞理论解释实验①和③，随着反应物浓度减少，单位时间内 有效碰撞次数减少，反应速率减慢，下列说法正确的是___。 选项 活化分子 百分数 单位体积内分子总数 单位体积内活化分子数目 A 减小 减小 减小 B 不变 减小 减小 C 减小 不变 减小 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 61 [解析] 由表格数据可知，实验①③探究 溶液的浓度对反应速 率的影响，实验时 溶液的浓度减小，由碰撞理论可知，单位 体积内分子总数和单位体积内活化分子数目都减小，但活化分子百 分数不变，故选B。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 62 (7)反应的速率由决速步决定，此反应的决速步是__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)， 在反应中作催化剂，催化剂在反应前后质量不变。对比实验①和② 说明增加 反应速率变快原因：____________________________ ________________________。 Ⅰ 增加碘离子浓度可以加快反应Ⅰ 速率，而反应Ⅰ是决速步骤 [解析] 由题意可知，反应Ⅰ是慢反应、反应Ⅱ是快反应，化学反应取 决于慢反应，由表格数据可知，实验时增加溶液中 浓度有利于加 快慢反应的反应速率，所以 浓度增大，反应速率加快。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 63 $