2.1.2+活化能-【爱上化学课】2022-2023学年高二化学系列教学课件(人教版选择性必修1)公.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/8/3,0,第二章,化学反应速率与化学平衡,活化能,高,二化学,新人教化学选择性必修一化学反应原理,各条件对速率的影响大小是：,催化剂,温度,浓,度,=,压强,(,体积引起浓度改变,),。,（不同化学反应,）,内因,(,主要因素,),_,反应物的性质,影响化学反应速率的因素,外因,（同一反应）,温度,(,T,，,v,),催化剂,(,加入正催化剂，,v,),浓度,(,c,，,v,),压强,(,有气体参,加,，,P,，,v,),固体表面积,(,比表,面积,，,v,),形成原电池,(,v,),反应物的状态,光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等,【,温故知新,】,大量实验证明，温度每升高,10,，化学反应速率通常为原来的,2-4,倍。,【问题】,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呢?,【,微观探析,】,理论分析，从,有效碰撞的角度,理解影响化学反应速率的因素,阅读教材,P25-26,页,回答下列问题：,1,、什么是基元反应和反应历程？,2,、什么是有效碰撞？发生有效碰撞的条件是什么？,3,、什么是活化分子？什么是活化能？在能量反应图里怎么表示活化能？,【学习任务一】认识有效碰撞理论,研究发现，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,，这两个先后进行的基元反应反映了2HI=H,2,+I,2,的,反应历程,。,反应历程又称反应机理。,如,2HI=H,2,+,I,2,，,实,际上是经过下列两步反应完成的：,2HI,H,2,+,2I,（自由基）,2I,I,2,。,有效碰撞,【质疑】,基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞，那么,反应物分子发生的每一次碰撞都能发生反应吗？,【学习任务一】认识有效碰撞理论,类,比,法,:,借,鉴投,篮,足够的能量,+,合适的取向,有效碰撞：,【学习任务一】认识有效碰撞理论,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,如图2-3所示,，,E,1,表示反应的活化能,，,E,2,表示活化分子变成生成物分子放出的能量,，,E,1,-E,2,表示反应热。,活化分子：,活化能,:,具有足够的能量发生有效碰撞的分子,活化能,活化分子变成生成物放出的能量,【学习任务一】认识有效碰撞理论,【质疑】反应物分子都可以发生发生有效碰撞吗？,一个反应要发生一般经历,哪些过程？,普通,分子,活化,分子,有效,碰撞,新物,质分子,能量,活化分子百分数,：,活,化分子数,/,分子总数,100%,化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系：,N,活化分,子,=N,总分子,活化分子,%,吸收能量,（,活化能,）,合理取,向的,碰,撞,单,位体积内,_,越多,(,或活化分子的百分数越大,),单位时间内,_,次,数越多化学反应速率,_,。,构建模型,【,有,效碰撞理论模,型,】,活化分子数,有效碰撞,越大,对某一化学反应，,一定条件下，,反应物分子中活化分子的百分数是一定的，,单位体积,内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比。,(,课本,P26,最后一段,),【学习任务一】认识有效碰撞理论,请尝试用碰撞理论解,释：当,其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应速率减小?,【,思考与讨,论,1】,浓度,单位体积,内,N,总,单位体积,内,N,活,有效碰撞,v,【学习任务二】应用有效碰撞理论解释浓度、温度、压强等因素对化学反应速率,的影响,气体,P,，,V,体,，,气体浓度,即,单位体积,内反应物分子总数,单位体积,内,活化分子数,有效碰撞次数,v,请尝试用碰撞理论解释:,当其他条件相同时，为什么增大压强会使化学反应速率增大，而减小压强会使化学反应速率减小?,【思考与讨,论,2,】,【学习任务二】应用有效碰撞理论解释浓度、温度、压强等因素对化学反应速率,的影响,【思考与讨,论,3,】,请尝试用碰撞理论解释:,当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速率增大，而降低温度会使化学反应速率减小?,温度,活化分子百分数,运动加快，,碰撞频率,有效碰撞,次数,v,【学习任务二】应用有效碰撞理论解释浓度、温度、压强等因素对化学反应速率,的影响,使用催化剂,降低活化,能,大,大,增加活化分子百分数,增加有效碰撞几率,加,快反应速率,【思考与讨,论,4,】,请尝试用碰撞理论解释:,当其他条件相同时，为什么加入催化剂会使化学反应速率增大？,催化剂的研究是高科技领域的重要内容。,反应热,H,(,不变,),【学习任务二】应用有效碰撞理论解释浓度、温度、压强等因素对化学反应速率,的影响,【小结】,影响,外因,单位体积内,活化分子百分数,有效,碰撞次数,化学反应速率,分子总数,活化分子数,增大反应物浓度,增大压强,升高温度,正催化剂,增加,增加,增加,加快,增加,增加,增加,加快,不变,增加,增加,加快,影响化学反应速率的因素,不变,增加,增加,加快,不变,不变,增加,增加,活化分子百分数,：,活,化分子数,/,分子总数,100%,【知识拓展】,除了改变浓度、温度、压强及选用催化剂等，还有很多改变化学反应速率的方法。例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。,总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。,1.,在有气体参与的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是（）,A.,增大反应物的浓度,B.,降低温度,C.,增大压强,D.,加入催化剂,B,【,学习评价,】,课本,P28,B,课本,P29,b,放热,H,课本,P29,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,催化作用,向盛有,PbO,2,和稀,H,2,SO,4,混合物的试管中滴加含,Fe,2+,的溶液，振荡使其充分反应，观察现象；再向其中加入,Pb,，振荡使其充分反应，观察现象。,【高考链接】（,2018,年全国,I卷,）,采用N,2,O,5,为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：,（,3,）对于反应2N,2,O,5,(g)4NO,2,(g)+,O,2,(g)，R.A.Og,g,提出如下反应历程:,第一步 N,2,O,5,NO,2,+NO,3,快,速平衡,第二步 NO,2,+NO,3,NO+NO,2,+O,2,慢反应,第三步 NO+NO,3,2NO,2,快反应,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是,_,(填标号)。,A.,v,(第一步的逆反应),v,（第二步反应),B.反应的中间产物只有NO,3,C.第二步中NO,2,与NO,3,的碰撞仅部分有效,D.第三步反应活化能较高,AC,活化能越高，速率越低,4,、,(2019,年全国I卷,),我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用,标注。,可知水煤气变换的H,0,(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒,(活化能)E,正,=,eV,，,写出该步骤的化学方程式,:,。,5,、炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO,2,。下列说法不正确的是（,）,A,.每,活化一个氧分子吸收0.29eV能量,B,.水,可使氧分子活化反应的活化能降低,0.18 eV,C,.氧,分子的活化是O-O的断裂,与,C-O,键的生成过程,D,.炭,黑颗粒是大气中SO,2,转化为,SO,3,的,催化剂,A,6,、我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu,2,O,在水溶液中用H原子将CO,2,高效还原为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如下图。下列有关说法不正确的,是（）,A,.CO,2,生成甲醇是通过多步还原反应实现的,B,.催,化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu,2,O结合含碳微粒,C,.该,催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂,D,.有,可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物,C,