新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第3课时 活化能
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 2.能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。
【学习活动】
学习任务
目标一：知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 任务1：阅读教材p25中间三段内容，完成下列问题。 1.化学反应都是一步完成的吗 2.对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢是由哪步反应决定的 3.反应历程与化学反应速率有什么关系 【新知生成】 (1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI=== H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 (2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 任务2：阅读教材p25后面两段内容，完成下列问题。 1.基元反应发生的先决条件是什么？ 2.反应物分子的每一次碰撞都能发生反应吗 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应吗？ 3.为什么分子碰撞时有的能发生化学反应，有的不能？ 【新知生成】 活化分子：能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。 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，叫做反应的活化能。 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 (1)普通分子+活化能活化分子。 (2)活化能与化学反应速率的关系:在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越大。 【思考1】外界条件改变后,物质的活化能也改变了吗 【思考2】增大浓度或改变压强能增大活化分子百分数吗 催化剂能加快化学反应速率,是因为降低了反应的活化能,对吗
目标二：能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。 任务1：阅读教材p26最后一段至p27内容，完成下列问题。 利用碰撞理论解释化学反应的过程： 利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响：活化能大小主要是由反应物自身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应物自身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。例如：活化能小→普通分子容易变成活化分子→活化分子百分数大→单位体积内活化分子数多→单位时间、单位体积内有效碰撞次数多→化学反应速率大(内因对化学反应速率的影响)。 （1）当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速率增大，而降低温度会使化学反应速率减小，尝试用碰撞理论解释。 （2）用有效碰撞理论解释为什么使用合适的催化剂能增大化学反应速率？催化剂对正、逆反应的反应速率的改变程度是否相同？ （3）当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应速率减小，尝试用碰撞理论解释。 （4）在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞。 ①向下压缩活塞，使容器的压强增大，反应速率如何变化？ ②保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ ③保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 【知识小结】 压强对化学反应速率的影响(适用范围：有气体参与的化学反应) (1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。 (2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。 (4)原因分析： ①增大压强→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增加→反应速率加快； ②减小压强→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞次数减少→反应速率减慢。 任务2：结合任务1的问题内容，完成下列表格。 影响 外因 单位体积内有效碰 撞几率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催化剂
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第3课时 活化能
【学习目标】
1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 2.能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。
【学习活动】
学习任务
目标一：知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 任务1：阅读教材p25中间三段内容，完成下列问题。 1.化学反应都是一步完成的吗 参考答案：不是。 2.对于由多个基元反应组成的化学反应,其反应的快慢是由哪步反应决定的 参考答案：由最慢的一步基元反应决定。 3.反应历程与化学反应速率有什么关系 参考答案：一个化学反应的快慢取决于反应历程中反应速率最慢的基元反应。反应物的结构和反应条件决定着一个反应的历程,而反应历程的差别又造成了化学反应速率的不同。 【新知生成】 (1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI=== H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 (2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 任务2：阅读教材p25后面两段内容，完成下列问题。 1.基元反应发生的先决条件是什么？ 参考答案：反应物分子必须发生碰撞。 2.反应物分子的每一次碰撞都能发生反应吗 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应吗？ 参考答案：不是。活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。活化分子数越多,有效碰撞次数就越多,化学反应速率就越快,单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。 3.为什么分子碰撞时有的能发生化学反应，有的不能？ 参考答案：在化学反应的过程中，反应物分子必须具有一定的能量，碰撞时还要有合适的取向，这样的碰撞才能使化学键断裂，从而发生化学反应。 【新知生成】 活化分子：能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。 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，叫做反应的活化能。 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 (1)普通分子+活化能活化分子。 (2)活化能与化学反应速率的关系:在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越大。 【思考1】外界条件改变后,物质的活化能也改变了吗 参考答案：不一定改变。使用催化剂,可改变活化能。 【思考2】增大浓度或改变压强能增大活化分子百分数吗 催化剂能加快化学反应速率,是因为降低了反应的活化能,对吗 参考答案：不能。 对。
目标二：能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。 任务1：阅读教材p26最后一段至p27内容，完成下列问题。 利用碰撞理论解释化学反应的过程： 利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响：活化能大小主要是由反应物自身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应物自身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。例如：活化能小→普通分子容易变成活化分子→活化分子百分数大→单位体积内活化分子数多→单位时间、单位体积内有效碰撞次数多→化学反应速率大(内因对化学反应速率的影响)。 （1）当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速率增大，而降低温度会使化学反应速率减小，尝试用碰撞理论解释。 参考答案：升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，单位体积内活化分子数增多，使得单位体积单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能增大化学反应速率。即： ①升高温度→单位体积内活化分子百分数提高→有效碰撞的次数增加→化学反应速率加快。 ②降低温度→单位体积内活化分子百分数减少→有效碰撞的次数减少→化学反应速率减小。 （2）用有效碰撞理论解释为什么使用合适的催化剂能增大化学反应速率？催化剂对正、逆反应的反应速率的改变程度是否相同？ 参考答案：使用合适的催化剂，能降低反应的活化能，使更多的反应物分子变成活化分子，从而增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，有效碰撞次数增多，反应速率增大。即： 加入合适的催化剂→使发生反应所需的活化能降低(如图所示）→单位体积内活化分子百分数提高→有效碰撞次数增加→反应速率增大。 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的反应速率。 （3）当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应速率减小，尝试用碰撞理论解释。 参考答案：增大反应物的浓度，反应物分子中活化分子的百分数不变，但增大了单位体积内反应物分子总数，从而增大了单位体积内活化分子数，使得单位体积内单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率增大。即： ①增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增加→反应速率增大； ②减小反应物浓度→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞次数减少→反应速率减小。 （4）在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞。 ①向下压缩活塞，使容器的压强增大，反应速率如何变化？ 参考答案：压缩体积，增大压强，反应物的浓度增大，反应速率增大。 ②保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 参考答案：充入氦气，尽管压强增大，但反应物的浓度不变，反应速率不变。 ③保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 参考答案：充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。 【知识小结】 压强对化学反应速率的影响(适用范围：有气体参与的化学反应) (1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。 (2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。 (4)原因分析： ①增大压强→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增加→反应速率加快； ②减小压强→单位体积内活化分子数减少→有效碰撞次数减少→反应速率减慢。 任务2：结合任务1的问题内容，完成下列表格。 影响 外因 单位体积内有效碰 撞几率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 物浓度增加增加不变增加加快增大压强增加增加不变增加加快升高温度不变增加增大增加加快催化剂不变增加增大增加加快
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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