高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率授课ppt课件

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1.知道化学反应是有历程的。2.能说出基元反应活化能对化学反应速率的影响。3.能用简单碰撞理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
一、碰撞理论1.大多数化学反应不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。例如,反应2HI══H2+I2是经过2HI→H2+2I·和2I·→I2两个基元反应完成的。2.基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 3.有效碰撞是指能够发生化学反应的碰撞。要发生有效碰撞,需具备两个条件:一是反应物的分子必须具有足够的能量,这种分子称为活化分子;二是碰撞时要有合适的取向,才能断裂化学键,发生化学反应。4.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。【自主思考1】 活化分子之间的碰撞是否一定能发生化学反应?提示:不一定。活化分子之间的碰撞还要有适当的取向。
二、用碰撞理论模型解释外界因素对化学反应速率的影响1.其他条件不变,增大反应物的浓度,单位体积内的活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大。2.其他条件不变,升高温度,使一部分原来能量较低的反应物分子变成 活化分子,增大了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大。3.催化剂能改变化学反应的历程,改变了反应的活化能,从而改变化学反应速率。【自主思考2】 升高温度,除了增大反应物中的活化分子百分数外,还有哪方面的作用?提示:升高温度,使活化分子的运动加速,单位时间内有效碰撞的次数增加。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)大多数化学反应都是基元反应。(　　)(2)反应物分子一经碰撞就能发生化学反应。(　　)(3)活化分子的碰撞都是有效碰撞。(　　)(4)催化剂能降低反应的活化能,增大单位体积内的活化分子数。(　　)(5)缩小体积增大压强,可使反应物的活化分子百分数增加。(　　)(6)有的催化剂能成千上万倍地增大化学反应速率,可以为化学工业生产带来巨大的经济效益。(　　)
2.(1)某反应过程的能量变化如图1所示,E1表示　　　　　　　,E2表示　　　　　　　　　　,E1-E2表示　　　　。 (2)某反应过程的能量变化如图2所示,　　　(填“a”或“b”)表示催化反应;该反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 答案:(1)反应的活化能　活化分子变成生成物分子放出的能量　反应热(2)b　放热
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。在一定条件下,反应物的分子之间随机发生着碰撞,并且这种碰撞次数是非常巨大的。1.是不是每次碰撞都能发生化学反应?提示:不是,否则任何化学反应瞬间就能完成,事实上不是这样。2.反应物分子的碰撞能断裂化学键发生化学反应,需要哪些基本条件?提示:反应物分子的能量足够大;碰撞的取向要合适。3.要提高单位体积、单位时间内有效碰撞的次数,通常有哪些方法?提示:增大反应物浓度、缩小容器容积、升高温度、使用催化剂等。
2.化学反应的过程与能量变化对于放热反应,反应物、生成物的能量与活化能的关系示意图如图所示。E1表示反应的活化能,E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量,E1-E2表示反应热。
3.用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
思考在影响化学反应速率的因素中,哪些因素能提高活化分子百分数?提示:温度和催化剂。升高温度,更多的反应物分子能量升高而成为活化分子,活化分子百分数增大;使用正催化剂,降低了反应的活化能,更多的反应物普通分子成为活化分子,活化分子百分数增大。
【例题】 (双选)下列说法正确的是(　　)。A.增大反应物浓度,可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多B.有气体参加的化学反应,若增大压强(缩小反应容器的容积),可增大单位体积内的活化分子数,从而使反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了单位体积中反应物活化分子的百分数D.催化剂能增大正反应方向单位体积内活化分子的百分数,从而使正反应速率增大,逆反应速率减小
答案:BC解析:增大反应物浓度、增大气体反应物的压强都会使单位体积内活化分子数增大,但由于单位体积内反应物分子总数发生同等倍数的变化,活化分子百分数并未改变,A项错误、B项正确。升高温度可以增大反应物分子能量,正催化剂可以减小反应发生所需的活化能,这两种方法都能使一部分能量较低的普通分子变成活化分子,从而使活化分子百分数增大。升高温度或加入正催化剂,正、逆反应速率均增大,C项正确,D项错误。方法技巧 碰撞理论从微观的角度解释了宏观因素与化学反应速率的关系,其实质是能量的变化引起分子运动行为的改变,即客观条件的改变引起的能量变化,最终使活化分子的百分数增加或减少,使有效碰撞次数增加或减少,从而引起反应速率的改变。
【变式训练】 (双选)对于一定条件下进行的化学反应:2SO2+O2 2SO3,改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是(　　)。A.增大压强　　　　　B.升高温度C.加入正催化剂D.减小SO2浓度答案:BC解析:活化分子比普通分子具有更高的能量,若增大活化分子的百分数,可采用的方法:一是升高温度,提高反应物分子的能量,使一部分普通分子变成活化分子,从而增大活化分子百分数;二是加入正催化剂,降低反应的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,增大反应物中活化分子百分数;浓度和压强只能改变单位体积内活化分子的数目,不能增大活化分子的百分数。