化学人教版（2019）选择性必修1 2.1.2.活化能（共27张ppt）

(共27张PPT)
第一节　化学反应速率
第二课时　活化能
Mg
Al
影
响
因
素
内因
外因
Mg比Al反应更快
反应物本身的性质
浓度、温度、压强、催化剂等外界条件
决定因素
如何从微观角度解释这些因素对化学反应速率的影响呢？
什么是反应历程？
基元反应发生条件是什么？
碰撞理论
一、有效碰撞理论
分子不接触
分子有接触
分子无规则高速运动
彼此碰撞（每秒约1028次）
混合
有效碰撞
无效碰撞
化学反应的实质是：
旧的化学键断裂，新的化学键形成
化学反应发生的先决条件：
反应物分子相互接触和碰撞
把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞，单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快。
分子运动
相互碰撞
普通分子
活化分子
有 合 适 的 取 向
有效碰撞
发生化学反应
用有效碰撞理论来讨论一下：化学反应发生的条件？
具有足够的能量，能够发生有效碰撞的分子。
活化能
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
单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快。
能量
取向不合适
能量不足够
碰撞过轻 碰撞取向不好 有效碰撞
碰 撞 理 论
有效碰撞
足够的能量+合适的取向
反应过程
能量
E1
E2
反应物
生成物
活化分子
断键吸收的能量
成键放出的能量
△H
（正反应的）活化能
（逆反应的）活化能
△H与活化能大小无关
单位体积内：N活化=N总× 活化分子%
单位时间和体积内，活化分子数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快！
用碰撞理论解释浓度对速率的影响：
单位体积，N活化=N总× 活化分子%
外因 N总 活化分子% N活化 有效碰撞次数 速率v
浓度↑
↑
↑
不变
↑
↑
分子总数:20
活化分子数:6
活化分子%:30%
分子总数:10
活化分子数:3
活化分子%:30%
浓度↑
适用于溶液、有气体参与的反应
用碰撞理论解释压强对速率的影响：
单位体积，N活化=N总× 活化分子%
外因 N总 活化分子% N活化 有效碰撞次数 速率v
压强↑
↑
↑
不变
↑
↑
压强对v的影响，只适用于有气体参与的反应
压缩体积
压强↑
反应物物质的量不变
v↑
浓度c↑
体积减小
压强增大
我们平常所说的加压就是这种方式
压强问题
浓度问题
①、
②、恒温恒压，充入惰性气体
充入惰气
恒温恒压充惰气
体积变大
浓度c↓
v↓
反应物物质的量不变
惰性气体
普通分子
活化分子
单位体积活化分子数↓
单位时间有效碰撞次数↓
③、恒温恒容，充入反应气体
充入反应气
恒温恒容充反应气
体积不变
浓度c↑
v↑
反应物物质的量变大
普通分子
活化分子
单位体积活化分子数↑
单位时间有效碰撞次数↑
④、恒温恒容，充入惰性气体
充入惰气
恒温恒容充惰气
体积不变
浓度c不变
反应物物质的量不变
v不变
惰性气体
普通分子
活化分子
单位体积活化分子数不变
单位时间有效碰撞次数不变
在C(s)+CO2(g)=2CO(g) 的反应中，现采取下列措施，分析反应速率的变化。
（1）增大压强
（2）增加碳的量
（3）恒容通入CO2
（4）恒容下充入N2
（5）恒压下充入N2
（2）v不变
（1）v↑
（3）v↑
（4）v不变
（5）v↓
练一练
分子总数:10
活化分子数:3
活化分子%:30%
分子总数:10
活化分子数:7
活化分子%:70%
用碰撞理论解释温度对速率的影响：
单位体积，N活化=N总× 活化分子%
外因 N总 活化分子% N活化 有效碰撞次数 速率v
温度↑
↑
↑
不变
↑
↑
温度↑
①无论吸热反应、还是放热反应，温度↑，v都↑；
②若是可逆反应，温度↑，v正、v逆都↑
特别提醒
适用于任何体系的反应
A． 均增大
B． 均减小
C． v1增大，v2减小
D． v1减小，v2增大
设N2＋3H2 2NH3　ΔH＜0的反应速率为v1，C＋H2O(g) CO＋H2 　ΔH＞0的反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时， v 1和v 2的变化情况为（ ）
练一练
A
①无论是吸热反应还是放热反应，升温，v都增大，降温，v都减小。
②可逆反应，升温，v正、v逆都加快，
降温，v正、v逆都减小。
在10℃时某化学反应速率为0.1mol·L-1·s-1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6mol·L-1·s-1则该反应需在什么温度下进行 ( )
A 30℃ B 40℃ C 50℃ D 60℃
C
温度改变对v的影响适用于任何反应（无论固体、液体、气体）！一般，温度升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍。
T（温度）对v率影响的经验公式:
能量
反应过程
E1
E2
ΔH
无催化剂
有催化剂
反应物
生成物
用碰撞理论解释催化剂对速率的影响：
催化剂：改变反应历程，降低活化能，加快v
①可逆反应，催化剂同等程度改变v正、v逆
②催化剂不能改变△H
单位体积，N活化=N总× 活化分子%
外因 N总 活化分子% N活化 有效碰撞次数 速率v
催化剂
↑
↑
不变
↑
↑
化学反应速率主要取决于：单位时间、单位体积内有效碰撞的次数
影响 外因 单位体积内 单位体积、单位时间内有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子 活化 % 分子数
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
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
不变
增加
增加
加快
不变
不变
增加
增加
单位体积：N活化=N总×活化%
下列说法错误的是（ ）
①具有较高能量的分子发生有适当取向的碰撞，才能发生化学反应。②发生有效碰撞的分子都是活化分子。
③活化分子间的碰撞都是有效碰撞。
④水溶液中的化学反应的活化能都接近于0。
⑤反应热△H=正反应的活化能—逆反应的活化能。
⑥活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量。
⑦普通分子间的碰撞有时候也能发生化学反应。
A.①④ B.③④⑦ C.④⑤⑥ D.②⑤
B
下列说法正确的是( )
A. 催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
B. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
C. 增大反应物浓度，可降低活化能，增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大
D. 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
B
对于反应∶N2+O2 2NO，在密闭容器中进行，下
列条件能加快反应速率的是（双选）
A、缩小体积使压强增大；
B、体积不变充入惰性气体；
C、体积不变充入氮气使压强增大；
D、使总压强不变，充入惰性气体。
AC
反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，
下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（双选）
A.增加C的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大
AC
练一练
把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol L 1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最快的是( )
A. 20℃ 20mL3 mol L 1的X溶液
B. 20℃ 20 mL 2 mol L 1的X溶液
C. 20℃ 10 mL 4 mol L 1的X溶液
D. 20℃ 10 mL 2 mol L 1的X溶液
A
要考虑溶液混合后，溶液体积发生变化，离子浓度随着发生变化
作业：P31第5、6、7
单位体积内
活化分子数↑
→单位时间内
有效碰撞次数
化学反应速率↑
升高温度
催化剂
增大反应物浓度
增大气体压强
单位体积内
活化分子%↑
单位体积内
分子总数↑
化学反应速率主要取决于：单位时间、单位体积内有效碰撞的次数
单位体积：N活化=N总×活化%
碰撞理论
↑
影响 外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
增加
增加
不变
增加
加快
增加
增加
不变
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
化学反应速率主要取决于：单位时间、单位体积内有效碰撞的次数
单位体积：N活化=N总×活化%
碰撞理论