2.1.3.活化能 課件 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第二章化學反應速率與化學平衡第一節(jié)化學反應速率2.1.3.活化能化學選擇性必修一影響化學反應速率的理論分析——有效碰撞理論

一思考將H2+O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定存在數(shù)百年，但點燃后卻會發(fā)生劇烈的爆炸反應，放出大量的熱。三、簡化版的有效碰撞理論【閱讀】教材1.碰撞？有效碰撞？2.活化能？活化分子？3.有效碰撞理論？單位體積的活化分子數(shù)目單位體積的分子總數(shù)活化分子%濃度溫度壓強催化劑……化學反應速率與單位時間內(nèi)分子間的有效碰撞次數(shù)有關；即與單位體積的活化分子數(shù)目有關。簡化版的有效碰撞理論(P2—4）1.分子的運動是

，碰撞是

；常溫常壓，分子碰撞次數(shù)約為

次/秒。3.什么叫有效碰撞？4.什么叫活化分子？自由的隨機的2.355X1010活化分子之間的碰撞具有較高能量，能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子，2.是不是所有的碰撞都可以發(fā)生化學反應？不是活化分子高出反應物分子平均能量的部分5.什么叫活化能？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ΔH5.活化能的大小對焓變

，對反應速率

；無影響有影響6.活化能的作用是什么?

使反應物活化，啟動反應或改變反應速率活化能大小與反應的關系？公式III:ΔH=1、濃度──其他條件不變時，反應物濃度越大，速率越快單位體積的活化分子數(shù)目單位體積的分子總數(shù)活化分子百分數(shù)=×增大濃度有效碰撞反應速率增大不變單位體積的活化分子數(shù)目單位體積的分子總數(shù)活化分子百分數(shù)=×2、溫度──其他條件不變時，溫度越高，速率越快升高溫度有效碰撞反應速率不變增大3、催化劑──其他條件不變時，加入催化劑，化學反應速率加快E1E2ΔH無催化劑有催化劑反應過程能量單位體積的活化分子數(shù)目單位體積的分子總數(shù)活化分子百分數(shù)=×催化劑有效碰撞反應速率不變增大影響化學反應速率的理論分析——“過渡態(tài)”理論

二過渡態(tài)能量與反應物的平均能量的差值相當于活化能，反應的活化能(能壘)越高，反應速率越慢。深度思考2.

過渡態(tài)理論：化學反應不是簡單碰撞就可以完成的，從反應物到生成物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài)，這個狀態(tài)稱為過渡態(tài)（活化配合物）。應用體驗1.(2023·保定高二檢測)反應A2(g)＋2BC(g)===2BA(g)＋C2(g)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A.E1等于拆開1molA2(g)中化學鍵和2molBC(g)中化學鍵所需能量之和B.該反應的熱效應ΔH＝E1－E2C.該反應的ΔH<0D.該反應既有極性鍵和非極性鍵的斷裂又有極性鍵和非極性鍵的形成√基元反應與反應歷程（反應機理）

三1.基元反應大多數(shù)的化學反應往往經(jīng)過多個反應步驟才能實現(xiàn)。其中__________都稱為基元反應。如2HI===H2＋I2的兩步基元反應為

2HI―→H2＋2I·；

2I·―→I2。2.反應機理先后進行的

反映了化學反應的反應歷程，反應歷程又稱____

。每一步反應反應機理基元反應一定溫度下的速率方程速控步應用體驗1.甲酸被認為是理想的氫能載體，我國科技工作者運用DFT計算研究單分子HCOOH在催化劑表面分解產(chǎn)生H2的反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。應用體驗回答下列問題：(1)該歷程中決定正反應速率步驟的能壘(活化能)E正＝______eV，該步驟的反應方程式為_________________________。0.98HCOOH*===HCOO*＋H*應用體驗(2)該歷程中甲酸分解制氫氣的熱化學方程式為___________________________________________________。HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－0.15NAeV·mol－1催化機理與反應歷程

四1.反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數(shù)據(jù)如下表：深度思考

積碳反應：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反應：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化劑X3391催化劑Y4372深度思考由上表判斷，催化劑X________(填“優(yōu)于”或“劣于”)Y，理由是__________________________________________________________。

積碳反應：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反應：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol－1)＋75＋172活化能/(kJ·mol－1)催化劑X3391催化劑Y4372深度思考提示劣于催化劑X較催化劑Y，積碳反應時，活化能低，反應速率大，消碳反應時，活化能高，反應速率小，綜合考慮，催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應，不利于消碳反應，會降低催化劑活性1.催化劑特點(1)催化劑具有高效性和

性，某種催化劑對某一反應可能催化活性很強，但對其他反應不一定具有催化作用，可以選用

來調(diào)控反應。(2)催化劑的催化活性除了與自身成分有關外，還與粒徑、合成方法等因素以及溫度、壓強等條件有關，催化劑發(fā)揮作用需要維持在活性溫度范圍內(nèi)，溫度過高，催化活性

。選擇合適的催化劑降低2.催化劑與反應歷程(1)催化反應歷程可表示為擴散→吸附→斷鍵→成鍵→脫附。(2)催化劑通過參與反應改變

、

反應的活化能來加快反應速率?；罨茉酱螅磻?/p>

進行。(3)復雜反應中的速度控制步驟決定反應的速率，各步基元反應活化能(能壘)

的慢反應是決定整個反應速率的關鍵步驟。故改變溫度，活化能

的反應速率改變程度大。反應歷程降低難大大2.生物催化劑——酶對反應速率的影響如圖所示：深度思考根據(jù)酶促反應速率曲線說明酶的催化活性：________________________________________________。由曲線說明在最適的溫度和pH條件下，酶的活性最高對催化劑的選擇性的理解(1)同一反應，不同催化劑對該反應的催化效果不同。(2)同一催化劑，對不同反應催化效果也不同。(3)催化劑的催化活性還與溫度、酸堿度等因素有關，使用催化劑時需選擇適宜條件。歸納總結外因?qū)λ俾视绊懙挠行鲎怖碚摻忉?/p>