2.1.2速率影响因素微观解释、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

化学反应速率影响因素微观解释 导 2HI＝H2＋I2的反应历程: 为什么分子碰撞时有的能发生化学反应，有的不能？ 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。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应 活化分子:能量较高,可能发生有效碰撞的分子 活化能:活化分子平均能量与反应物分子平均能量的差值 活化能越小，反应启动越快，反应速率越快！！ 活化分子 反应热 = E1 - E2 单位体积内活化分子数增大，活化分子百分数增大 效碰撞次数增多，反应速率较快 导 学 课本27-30页最上方 1.P27基元反应、反应历程概念。 2.P27-28活化能、活化分子、活化百分数、有效碰撞定义 3.P28-29微观解释理解速率影响因素完成28页思考与讨论 4.30页“飞秒化学” 对于环式反应历程，位于环上的物质一般是催化剂和中间体，入环的物质为反应物，出环的物质为生成物。Fe(CO)5催化某反应机理如下 1.该反应的化学方程式为？ 2. 谁是催化剂？ 讨论 3.循环中Fe的成键数目 是否发生变化？ CO+H2O======CO2+H2 Fe(CO)5 ① ② ①;其余均为中间产物 该催化循环过程中Fe的成键数目可能为4.5.6，发生变化 展 1.活化分子一定发生有效碰撞。 2.活化分子具有的能量是活化能。 3.不存在活化能为零的反应。 × ,离子之间的反应、自由原子之间的反应（2I.→I2）为0 4.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，反应的化学方程式为2CO+2NO= N2+2CO2,下列做法能明显增大化学反应速率的是 A.使用催化剂 B.改变压强 C.提高反应温度 理由：使用催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，增大反应速率，改变压强和提高反应温度能加快反应速率，但不易操作。 5.图示中的HI碰撞后并未发生化学反应，原因是分子具有的能量不足。 A ×,还要有合适取向 ×P28第一段倒数第二行 ×，碰撞没有合适的取向 过程I：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH＞0 (慢) 过程Ⅱ：H2O(1)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)ΔH＜0 (快) ①反应速率主要取决于过程Ⅱ的快慢 ×,取决于过程I的快慢,取决于慢反应 ②该制H2过程中FeO为催化剂 ×, FeO是该反应的中间产物，Fe3O4为催化剂 ③过程Ⅱ中H2O和FeO的每一次碰撞都为有效碰撞 ×, 每一次碰撞不一定是有效碰撞 ④过程I的V正＞过程Ⅱ的V逆 ×,慢反应的V正 V逆都比快反应慢 ⑤该反应历程的能量变化为？ 6.已知：2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.0kJ·mol-1，过程如图，第一步以太阳能为热源分解Fe3O4，第二步：FeO水解获得H2。 B; 看活化能 活化能小的 速率快 中间产物：中间生成后又消耗 催化剂：前有后有 E1表示正反应活化能，E2表示逆反应活化能， ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能，△H=E1- E2 【提纲】2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-100kJ/mol，正反应活化能250kJ/mol，则逆反应活化能为350kJ/mol 。 多步反应：ΔH=(E1- E2)+(E3-E4) 注意：活化能大的，受温度影响大 讲 一.活化能与△H 二、影响化学反应速率因素 2. 压强（体积变化） 体积减小→压强增大→浓度增大 浓度、压强:增大单位体积内活化分子数; 均不改变活化分子百分数 1、浓度 二、影响化学反应速率因素 3.温度:升高温度,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子, 4.催化剂:降低活化能,使更多的反应物分子成为活化分子，活化分子百分数增加 评 分子总数目不变,活化分子数增加,活化分子百分数增加 分子总数目不变,活化分子数增加,活化分子百分数增加 温度、催化剂：既增大单位体积内活化分子数，也增大活化分子百分数 Fe3+也可以催化H2O2的分解，用离子方程式表示其反应机理：总反应 2H2O2=2H2O+O2 2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2、 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。 三.催化剂的催化机理 【提纲】催化剂的催化机理 已知:反应活化能越大，反应越难启动，反应速率越慢。左图为过氧化氢分解能量图：①H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑ （慢反应） ②H2O2+2Fe2++2H+ =2Fe3++2H2O（快反应） 判断：①.b为加入催化剂后的能量变化 ②.活化能：E1＞E2 ③.第一步活化能为E1，第二步活化能为E2，则慢反应为第一步，分解速率取决于第一步 ④.催化剂可以降低反应的活化能，也可以改变反应热。 催化剂参加反应，改变历程，降低活化能，加快反应速率，但不改变反应的△H、转化率 ⑤整个反应的活化能为E1 ⑥适当增大Fe3+的浓度能显著提高H2O2 增加慢反应的反应物浓度能提高总反应速率 √ √ √ × √ √ 四、反应历程分析【提纲】由起始终点可知放热反应 CO+H2O=CO2+H2的反应历中最大能垒（活化能）E正= eV，该步骤的化学方程式为？ COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或化简H2O*=H*+OH* 过渡态1、过渡态2更稳定的为 。 反应速率最大的反应：找活化能小 2.02 过渡态1；过渡态能量高，不稳定 反应路径2的催化效果更好,最大活化能比路径1小，反应速率快 五、速率方程 对于一般的化学反应：mA+nB=gC存在速率方程v=k[c(A)]m[c(B)]n 速率方程表示瞬时速率 k为速率常数，只与温度和反应的活化能有关,与浓度无关。温度越高,k越大；活化能越小,k越大 公式中：A与R均为常数。 2.整个反应速率方程取决于慢反应速率方程 1.过氧化氢分解的速率方程v=kc(Fe3+) c(H2O2)，增大 （Fe3+/Fe2+）的浓度能显著提高H2O2的分解速率。 2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2、 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。 检 典例：下列条件能改变活化能的是________ 增大单位体积内活化分子数的是 ________ ； 能增大活化分子百分数的是_____。 ①升高温度 ②增大压强 ③增大浓度 ④使用催化剂 ④ ①②③④ ①④ $