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

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

我們知道，濃度、溫度、壓強(qiáng)及催化劑會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率,這些從宏觀上都已得到證實(shí)，如何從微觀上來(lái)解釋呢？帶你打開(kāi)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(tuán)。

研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是一步完成的，往往經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟才能實(shí)現(xiàn)。每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率就取決于速率最慢的基元反應(yīng)?；磻?yīng)任何一個(gè)基元反應(yīng)都能發(fā)生嗎？

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

基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞

，并不是反應(yīng)物分子的每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)，思考與討論1.定義：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)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(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)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(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?反應(yīng)熱活化能與反應(yīng)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(wèn)題）③有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)（即活化分子百分?jǐn)?shù)）。活化分子與活化能投籃舉例力道不足——進(jìn)不去球取向不對(duì)——進(jìn)不去球力道、取向恰好——進(jìn)球示例：HI分解反應(yīng)中分子碰撞示意圖能量不足，碰撞無(wú)法發(fā)生反應(yīng)HIHIHIHI取向不對(duì)，碰撞無(wú)法發(fā)生反應(yīng)HIHIHIHI有效碰撞，發(fā)生反應(yīng)H2I2HIHI①必須是活化分子間的碰撞②碰撞時(shí)要有合適的取向有效碰撞能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)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(yīng)的活化能反應(yīng)熱(焓變)AB＋C→[A…B…C]→A＋BC反應(yīng)物

過(guò)渡態(tài)

產(chǎn)物過(guò)渡態(tài)終態(tài)始態(tài)反應(yīng)的過(guò)程一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過(guò)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(yīng)速率與碰撞理論的關(guān)系其它條件不變時(shí)增大反應(yīng)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?jǐn)?shù):30%分子總數(shù):10活化分子數(shù):3活化分子百分?jǐn)?shù):30%其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)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(shí)間有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增大（活化分子百分?jǐn)?shù)不變）解釋濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)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(shí)間有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增大其它條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)活化分子（活化分子百分?jǐn)?shù)不變）解釋壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素其它條件不變時(shí)升高溫度活化分子其它條件不變時(shí)，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(shí)間有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增大（活化分子百分?jǐn)?shù)增加）解釋溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素研究表明，催化劑可以改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)的活化能。使用催化劑單位時(shí)間有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率增大降低活化能（活化分子百分?jǐn)?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(duì)化學(xué)反應(yīng)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?jǐn)?shù)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目單位時(shí)間/體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用催化劑增加增加不變?cè)黾釉黾釉龃笤龃笤龃笤龃蟛蛔儾蛔儾蛔冊(cè)黾釉黾硬蛔冊(cè)黾釉黾硬蛔冊(cè)黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾有〗Y(jié)——碰撞理論解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素碰撞理論解釋?duì)偷挠绊懸蛩卦龃蠓磻?yīng)物濃度增大壓強(qiáng)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(yīng)速率加快碰撞理論解釋?duì)偷挠绊懸蛩厣邷囟燃哟呋瘎┗罨肿影俜謹(jǐn)?shù)______增多單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)________增多反應(yīng)速率加快催化劑作用：降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能埃及科學(xué)家澤維爾教授用飛秒分光技術(shù)觀察化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡狀態(tài)，因在飛秒化學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，1999年澤維爾獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。

要跟蹤和檢測(cè)化學(xué)反應(yīng)中某些壽命極短的中間體或過(guò)渡態(tài)，必須采用10－15－10－12s的時(shí)間分辨技術(shù)，這種對(duì)超快速化學(xué)反應(yīng)的研究被形象地稱為飛秒（fs，1fs＝10－15s）化學(xué)。這些研究對(duì)了解化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、控制反應(yīng)進(jìn)程、充分利用物質(zhì)和能源等非常重要。飛秒化學(xué)開(kāi)創(chuàng)了化學(xué)反應(yīng)的新世紀(jì)。我國(guó)在飛秒激光器的研究方面已達(dá)到國(guó)際水平。沖刺時(shí)間分辨技術(shù)始態(tài)、過(guò)渡態(tài)、終態(tài)科學(xué)技術(shù)社會(huì)——飛秒化學(xué)1、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

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