資源簡介

第二章 化學反應速率與化學平衡
第一節 化學反應速率
第3課時 活化能
1.培養“宏觀辨識與微觀探析”的素養
2.培養“證據推理與模型認知”的素養
3.培養“科學探究與創新意識 ”的素養
核心
素養
學習
目標
認識“基元反應”、“反應歷程（反應機理）”、“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”等概念。
用簡單碰撞理論說明反應條件對化學反應速率的影響，體會理論模型的建構過程，強化模型認知意識。
了解催化劑對于化學科學研究和化工生產的巨大作用。
回想?質疑
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
探究實驗
影響因素
結論
未加催化劑
催化劑
2H?O?＝2H?O+O?↑
催化劑可加快化學反應速率
溫度
升高溫度化學反應速率加快
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
反應物濃度
增大反應物濃度化學反應速率加快
宏觀現象
提出問題
微觀本質
情景導入
未加催化劑
加入FeCl3(aq)
5%H2O2
思考
影響化學反應速率的本質是什么呢？
（1）微粒觀：原子的重新組合
（2）能量觀：化學反應伴隨能量的變化
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
1
深入認識微粒的運動
1
活動
活動?探究
模型建立
資料1：通常情況下，當氣體的濃度為1mol/L時， 在每立方厘米、每秒內
反應物分子的碰撞可達到1028次。
資料2：不同溫度下，各速率區間的氧氣分子數占總分子數的百分比
分析：
分析：
分子之間存在劇烈碰撞（碰撞是發生化學反應的前提）
1.同溫度下，分子的能量、運動速率不同
2.能量很高或很低的分子所占比例很小
3.升高溫度，分子的能量增大
一、有效碰撞理論模型建立
（一）化學反應發生的前提：
反應物分子間必須發生碰撞
基元反應
2HI = H2 + I2 實際上是經過下列兩步反應完成的：
① 2HI → H2 + 2I?
② 2I? → I2
自由基：帶有單電子的原子或原子團。
(每一步反應)
反應歷程(反應機理）
基元反應發生的先決條件：反應物分子必須____________________
互相接觸發生碰撞
什么樣的碰撞才能使化學反應發生呢？
問題
2
有效碰撞理論-能量
21
活動
活動?探究
模型建立
一、有效碰撞理論模型建立
（二）有效碰撞理論模型
有效碰撞
有效碰撞：
足夠的能量
合適的取向
2）碰撞時取向不合適
3）有效碰撞
1）碰撞時能量不足
能夠發生化學反應的碰撞。
一、有效碰撞理論模型建立
（二）有效碰撞理論模型
有效碰撞：
活化分子：
具有足夠的能量，能夠發生有效碰撞的分子
能夠發生化學反應的碰撞。
化學反應經歷的過程：
活化能：
活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差。
4
有效碰撞理論-活化能
41
活動
活動?探究
有效碰撞理論
4
有效碰撞理論-活化能
41
活動
活動?探究
有效碰撞理論
普通分子
（能量低）
活化分子（能量高）
如左圖所示：
E1表示反應的 ；
E2表示活化分子變成生成物
分子 ；
E1－E2表示 。
活化能
放出的能量
反應熱(即ΔH)
有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關。在一定條件下，對于某一化學反應來說，反應物分子中活化分子的百分數是一定的。
5
解釋濃度對化學反應速率的影響
51
活動
活動?探究
模型應用
因素
單位體積內
化學反應速率
分子總數
活化分子數
有效碰撞次數
增大濃度
增加
增加
增加
加快
熱水
冷水
5
解釋溫度對化學反應速率的影響
51
活動
活動?探究
模型應用
因素
單位體積內
化學反應速率
分子總數
活化分子數
有效碰撞次數
升高溫度
不變
增加
增加
加快
5
解釋催化劑對化學反應速率的影響
51
活動
活動?探究
模型應用
催化劑：改變反應歷程，降低反應活化能
因素
單位體積內
化學反應速率
分子總數
活化能
活化分子數
有效碰撞次數
加入催化劑
不變
增加
增加
加快
降低
應用?實踐
課后作業
試一試
（1） 醫用藥品常在低溫、干燥的環境中密封保存。
（2） 向一堆篝火“鼓風”可以使火勢變旺。
1.你能解釋下列現象嗎？
2.工業生產調控反應速率：
以合成氨為例：為提高氨的產率，需要考慮哪些因素呢？
考慮
因素
反應設備
反應條件
生產成本
……
措施
升高溫度
加入催化劑
提高反應物濃度
……
課堂小結
活化能
相關概念
有效碰撞理論
足夠的能量
合適的取向
基元反應
反應歷程
活化分子
活化能
實踐
運用模型解釋微觀本質
拓展?提升
關于催化劑，你了解多少呢？
閔恩澤
德國的哈博，用鐵作催化劑將大氣中的氮和氫轉化成氨，使農作物產量得到成倍的增長。
德國的齊格勒和意大利的納塔，發現烯烴聚合催化劑，使人類進入了高分子時代。
美國孟山都公司用銠作催化劑，由甲醇合成醋酸獲得成功，從而改變了過去依靠糧食制醋酸的歷史。
…………
中國“催化劑之父”石油化工催化專家，中國煉油催化應用科學的奠基人，中國綠色化學的開拓者。
感
謝
您的聆聽！

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