2.1.3 活化能（課件）-2024-2025學年高二化學同步教學精講精練（人教版2019選擇性必修1）

課時3活化能第一節(jié)化學反應速率活化能與有效碰撞01反應速率與碰撞理論的關(guān)系02

我們知道，濃度、溫度、壓強及催化劑會影響化學反應速率,這些從宏觀上都已得到證實，如何從微觀上來解釋呢？帶你打開新世界！PART01活化能與有效碰撞如：2HI=H2+I2第一步：2HIH2+2I·第二步：2I·I2自由基：帶有單電子的原子或原子團。

研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)化學反應并不是一步完成的，往往經(jīng)過多個步驟才能實現(xiàn)。每一步反應都稱為基元反應。一個化學反應的速率就取決于速率最慢的基元反應?；磻魏我粋€基元反應都能發(fā)生嗎？

通常情況下，當氣體的濃度為1mol/L時，在每立方厘米、每秒內(nèi)反應物分子間的碰撞可達到1028次。如果反應物分子間的任何一次碰撞都能發(fā)生反應的話，任何氣體的反應均可以瞬間完成。但實際并非如此。

基元反應發(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞

，并不是反應物分子的每一次碰撞都能發(fā)生反應，思考與討論1.定義：活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差?；罨茉叫?普通分子就越容易變成活化分子。能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量該反應是吸熱反應還是放熱反應?反應熱活化能與反應熱有關(guān)嗎?活化分子與活化能1.定義：具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子2.注意：①發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子；

②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；（由于取向問題）③有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應物中活化分子的多少有關(guān)（即活化分子百分數(shù)）?；罨肿优c活化能投籃舉例力道不足——進不去球取向不對——進不去球力道、取向恰好——進球示例：HI分解反應中分子碰撞示意圖能量不足，碰撞無法發(fā)生反應HIHIHIHI取向不對，碰撞無法發(fā)生反應HIHIHIHI有效碰撞，發(fā)生反應H2I2HIHI①必須是活化分子間的碰撞②碰撞時要有合適的取向有效碰撞能夠引發(fā)化學反應的碰撞有效碰撞活化能活化分子平均能量和普通分子的平均能量之差活化能反應的活化能反應熱(焓變)AB＋C→[A…B…C]→A＋BC反應物

過渡態(tài)

產(chǎn)物過渡態(tài)終態(tài)始態(tài)反應的過程一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量活化能有效碰撞PART02反應速率與碰撞理論的關(guān)系其它條件不變時增大反應物濃度活化分子分子總數(shù):20活化分子數(shù):6活化分子百分數(shù):30%分子總數(shù):10活化分子數(shù):3活化分子百分數(shù):30%其它條件不變時，增大反應物濃度單位體積內(nèi)分子總數(shù)目增加，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加單位時間有效碰撞次數(shù)增加化學反應速率增大（活化分子百分數(shù)不變）解釋濃度對化學反應速率的影響因素其它條件不變時，增大壓強單位體積內(nèi)分子總數(shù)目增加，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加單位時間有效碰撞次數(shù)增加化學反應速率增大其它條件不變時增大壓強活化分子（活化分子百分數(shù)不變）解釋壓強對化學反應速率的影響因素其它條件不變時升高溫度活化分子其它條件不變時，升高溫度單位體積分子內(nèi)總數(shù)目不變，單位體積活化分子數(shù)增加單位時間有效碰撞次數(shù)增加化學反應速率增大（活化分子百分數(shù)增加）解釋溫度對化學反應速率的影響因素研究表明，催化劑可以改變反應歷程，改變反應的活化能。使用催化劑單位時間有效碰撞次數(shù)增加化學反應速率增大降低活化能（活化分子百分數(shù)增加）單位體積內(nèi)分子總數(shù)目不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加解釋催化劑對化學反應速率的影響因素條件變化分子總數(shù)活化分子數(shù)目活化分子百分數(shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目單位時間/體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率增大濃度增大壓強升高溫度使用催化劑增加增加不變增加增加增大增大增大增大不變不變不變增加增加不變增加增加不變增加增加增加增加增加增加小結(jié)——碰撞理論解釋影響化學反應速率的因素碰撞理論解釋ν的影響因素增大反應物濃度增大壓強單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)______增多單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)________增多反應速率加快碰撞理論解釋ν的影響因素升高溫度加催化劑活化分子百分數(shù)______增多單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)________增多反應速率加快催化劑作用：降低化學反應所需的活化能埃及科學家澤維爾教授用飛秒分光技術(shù)觀察化學反應的過渡狀態(tài)，因在飛秒化學方面的突出貢獻，1999年澤維爾獲得了諾貝爾獎。

要跟蹤和檢測化學反應中某些壽命極短的中間體或過渡態(tài)，必須采用10－15－10－12s的時間分辨技術(shù)，這種對超快速化學反應的研究被形象地稱為飛秒（fs，1fs＝10－15s）化學。這些研究對了解化學反應機理、控制反應進程、充分利用物質(zhì)和能源等非常重要。飛秒化學開創(chuàng)了化學反應的新世紀。我國在飛秒激光器的研究方面已達到國際水平。沖刺時間分辨技術(shù)始態(tài)、過渡態(tài)、終態(tài)科學技術(shù)社會——飛秒化學1、下列說法錯誤的是（

）①碰撞理論認為，反應物分子間進行碰撞才可能發(fā)生化學反應②活化分子間的碰撞一定是有效碰撞③催化劑加快反應速率的本質(zhì)是降低了反應的活化能④只有增加活化分子的百分含量才能加快反應速率⑤對于基元反應而言，溫度升高，反應速率一定增加A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤B隨堂演練2.參照反應Br2+H2→HBr的能量對反應歷程的示意圖，下列敘述中正確的（）A.正反應為放熱反應B.加入催化劑，該化學反應的反應熱不改變C.正反應為放熱反應D.加入催化劑可增大正反應速率，降低逆反應速率B能量kJ/mol反應歷程Br2+H2HBrE1E2隨堂演練3.①增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（）②對于氣體參與體系增大壓強使反應速率加快的主要原因是（）③升高溫度使反應速率加快的主要原因是（