【教學(xué)課件】第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 第3課時 示范課件

第3課時活化能第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率導(dǎo)入新課一、化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論【交流討論】1.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么？2.是否所有的碰撞都能使舊鍵斷裂新鍵形成？3.如何理解反應(yīng)機(jī)理、有效碰撞、活化分子、活化能？1.基元反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理基元反應(yīng)反映了反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。2HI→H2+2I?2I?→I2力量不夠取向不好好球！有效碰撞2.有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。一、化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論3.活化分子：具有足夠能量能發(fā)生有效碰撞的分子。一、化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論如圖所示E1表示反應(yīng)的活化能，E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量，E1-E2表示反應(yīng)熱。4.活化能：具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差稱為活化能。一、化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論【總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件：化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞次數(shù)有關(guān)；普通分子活化能活化分子合理取向有效碰撞新物質(zhì)能量有效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率越快。一、化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論【交流討論】用有效碰撞理論解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑的變化是如何影響反應(yīng)速率的？二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響1.濃度對反應(yīng)速率的影響當(dāng)反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)分子數(shù)增多單位體積活化分子數(shù)增多(活化分子濃度增大)單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快→→→【說明】對于純固體或純液體，其物質(zhì)的量改變時不影響化學(xué)反應(yīng)速率。二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響2．壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率影響壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)分子數(shù)增多單位體積活化分子數(shù)增多單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快→→→→二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響2．壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率影響(1)對于沒有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，由于改變壓強(qiáng)時，反應(yīng)物濃度變化很小，可忽略不計，因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。(2)對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，有以下幾種情況：①恒溫時，壓縮體積→壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率加快。②恒溫、恒容密閉容器：充入“惰性氣體”→總壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度未改變→反應(yīng)速率不變。③恒溫、恒壓時：充入“惰性氣體”→體積增大→氣體反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減小。二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響升高溫度→反應(yīng)物分子的能量增加單位體積活化分子數(shù)增多活化分子的百分?jǐn)?shù)增加單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快→→→3.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響→二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響4.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑能改變反應(yīng)的歷程改變反應(yīng)的活化能單位體積活化分子數(shù)增多活化分子的百分?jǐn)?shù)增加單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快↓↓↓↓↓二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響【總結(jié)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件影響因素單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度

增大壓強(qiáng)

升高溫度

加催化劑

增加增加不變增加增大增加增加不變增加增大不變增加增加增加增大增大增加增加增加不變二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響【課堂練習(xí)】1.反應(yīng)C(s，石墨)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是(

)A．用納米石墨代替普通石墨B．將容器的容積縮小一半C．保持容積不變，充入Ne使體系壓強(qiáng)增大D．保持壓強(qiáng)不變，充入Ne使容器容積增大C【解析】用納米石墨代替普通石墨，大大增加了石墨與H2O的接觸面，反應(yīng)速率增大。B、C、D選項實質(zhì)是濃度的變化二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響【課堂練習(xí)】2.下列敘述正確的是(

)A．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同B．其他條件不變，向稀H2SO4與過量Zn的混合物中加少量銅片，既能增大H2的生成速率，又能減小生成H2的物質(zhì)的量C．其他條件不變，加熱或加壓都能使H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)的v(正)和v(逆)同時增大D．在實驗室中，將一塊除去氧化膜的鋁片放入一定濃度和體積的稀鹽酸中，反應(yīng)過程中v(H2)一直逐漸減小C【解析】FeCl3和MnO2對H2O2分解的催化性能不同，同等條件下它們對H2O2分解速率的改變不同；2H＋＋Zn=H2↑＋Zn2＋，其他因素都不變，加入銅片后發(fā)生原電池反應(yīng)。二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響3.某實驗探究小組研究340K時N2O5的分解反應(yīng)：2N2O5?4NO2＋O2。該小組同學(xué)根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)繪制下圖。下列有關(guān)說法中正確的是(

)

A．曲線Ⅰ是N2O5的變化曲線B．曲線Ⅱ是O2的變化曲線C．N2O5的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率越小D．O2的濃度逐漸增大，反應(yīng)速率越大t/min01234c(N2O5)/mol·L－10.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/mol·L－100.0230.0400.0520.060【課堂練習(xí)】C利用表中數(shù)據(jù)可以計算，無論用N2O5還是用O2表示的反應(yīng)速率逐漸減小二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響【課堂練習(xí)】4.某溫度時，在2L密閉容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線如圖所示。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(2)反應(yīng)開始至2mim，用Z表示的平均反應(yīng)速率為

。X＋3Y?2Z0.05mol·L－1·min－1由圖可知，X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增加，故X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物；X、Y、Z的化學(xué)計量數(shù)之比＝物質(zhì)的量的變化量之比＝0.1mol︰0.3mol︰0.2mol＝1︰3︰2；反應(yīng)進(jìn)行到2min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變，，故該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。二、用碰撞理論解釋外界條件對反應(yīng)速率的影響課堂小結(jié)課堂檢測1．有氣體參加的反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)都增大的方法是(

)①增大反應(yīng)濃度②增大壓強(qiáng)③升高溫度④加入催化劑A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．③④D【解析】①增大反應(yīng)物的濃度和②增大壓強(qiáng)，只能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)；而③升高溫度和④加入催化劑即能增大活化分子數(shù)，又能增大活化分子百分?jǐn)?shù)。2．在恒容條件下，能使NO2(g)＋CO(g)?CO2(g)＋NO(g)正反應(yīng)速率增大且活化分子的百分?jǐn)?shù)也增加的措施是(

)A．增大NO2或CO的濃度B．減小CO2或NO的濃度C．通入Ne使氣體的壓強(qiáng)增大D．升高反應(yīng)的溫度D解析：增大NO2或CO的濃度，反應(yīng)速率加快，活化分子數(shù)目增大，但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變；減小CO2或NO的濃度，反應(yīng)速率減慢，活化分子數(shù)目減小；通入Ne使氣體的壓強(qiáng)增大，容積不變，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變；升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率加快，活化分子的百分?jǐn)?shù)增大。課堂檢測3．(雙選)反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是(

)A．增加Fe的量B．將容器的體積縮小一半C．保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大

D．保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積增大【解析】Fe為固態(tài)反應(yīng)物，增加其用量并不影響其濃度，因此增加Fe的量對反應(yīng)速率幾乎無影響；B、C、D從濃度方面考慮。AC課堂檢測4.（雙選）常溫常壓時烯烴與氫氣混合不反應(yīng)，高溫時反應(yīng)很慢，但在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r可與氫氣反應(yīng)生成烷烴，一般認(rèn)為加氫反應(yīng)是在催化劑表面進(jìn)行。反應(yīng)過程的示意圖如下：

下列說法中正確的是(

)A．乙烯和H2生成乙烷的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．加入催化劑，可減小反應(yīng)的熱效應(yīng)C．催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低基元反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率D．催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合，得到中間體CD課堂檢測5．在一密閉容器中，充入1molN2和3molH2，并在一定溫度和壓強(qiáng)條件下，使其發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ/mol。(1)若保持容器容積不變，再向其中充入1molN2，反應(yīng)速率會

(填“加快”“減慢”或“不變”，下同)，理由是

。(2)若保持容器容積不變，再向其中充入1mol氬氣，反應(yīng)速率會_____，理由是

。(3)若保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，再向其中充入1molN2和3molH2，反應(yīng)速率會_____，理由是

。(4)使用催化劑，反應(yīng)速率會_____，理由是