人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率课前预习ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率课前预习ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了每一步反应，I·―→I2，基元反应，反应机理，激光脉冲技术，超快速化学反应，化学反应机理，控制反应过程，Mn2＋，H2O等内容，欢迎下载使用。
1．知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。2．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。3．知道催化剂可以改变反应历程。利用有效碰撞理论，理解影响化学反应速率的因素，培养证据推理与模型认知的思维。
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_____________都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的两步基元反应为__________________、__________。2．反应机理先后进行的___________反映了化学反应的反应历程，反应历程又称___________。
一、基元反应与反应历程
2HI―→H2＋2I·
3．飞秒化学(1)基元反应的整个过程一般分为：始态→过渡态→终态(或中间体、中间产物)。
(2)跟踪和检测化学反应中某些寿命_______的中间体或过渡态，必须采用_______________s的时间分辨技术，可以分辨分子、原子飞秒级变动图像的_______________，可以跟踪、观察基元反应的整个过程。(3)对_________________的研究称为飞秒(fs,1 fs＝10－15 s)化学。(4)飞秒化学对了解_______________、_______________、充分利用物质和能源等非常重要。
10－15～10－12
正｜误｜判｜断(1)一个化学反应的反应历程是固定的。(　　)(2)所有的化学反应都是由很多基元反应组成的。(　　)(3)反应物的结构和反应条件决定反应历程。(　　)(4)基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞。(　　)
应｜用｜体｜验1.由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。某化学反应是通过三步基元反应实现：①Ce4＋＋Mn2＋―→Ce3＋＋Mn3＋；②Ce4＋＋Mn3＋―→Ce3＋＋Mn4＋，③Ti＋＋Mn4＋―→Ti3＋＋Mn2＋。由此可知：(1)该反应的总反应的方程式为__________________________。(2)该反应的催化剂是_______。
2Ce4＋＋Ti＋===2Ce3＋＋Ti3＋
解析：催化剂是在化学反应里能改变反应物的化学反应速率(既能提高也能降低)，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。从三个反应可以看出Ce4＋最终变为Ce3＋，Ti＋变为Ti3＋，Mn2＋没变，故为催化剂。
2．甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4―→CH3—CH3＋H2，该反应的机理如下：①CH4―→·CH3＋·H；②_____________________________；③CH4＋H·―→·CH3＋H2；④·CH3＋H·―→CH4。补充反应②的方程式。
·CH3＋CH4―→CH3—CH3＋H·
3．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示：(1)X是____________。(2)上述历程的总反应为____________________________________。(3)由反应历程可知，[(NH4)(HNO2)]＋是该反应的___________。
归纳总结：在催化循环反应体系中：催化剂首先直接和原料反应，反应前后存在，反应过程中不存在，催化剂可循环再生，即“失而复得”；而中间体(中间产物)只在反应过程中出现。
1．基元反应发生的先决条件反应物的分子必须发生_______，但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。2．有效碰撞
二、影响化学反应速率的理论分析
3．活化能和活化分子(1)活化分子：能够发生___________的分子。对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是_______的。(2)活化能：活化分子具有的___________与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
4．反应物、生成物的能量与活化能的关系图
5．有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释(1)浓度反应物浓度增大→单位体积内活化分子数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→化学反应速率_______；反之，化学反应速率_______。(2)压强增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→化学反应速率_______；反之，化学反应速率_______。压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度升高温度，反应物分子的能量_______→使一部分原来能量较低的分子变成___________→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→化学反应速率_______；反之，化学反应速率_______。
(4)催化剂使用催化剂→改变了反应历程(如下图)，反应的活化能_______→更多的反应物分子成为___________→活化分子的百分数_______→单位时间内有效碰撞的次数_______→化学反应速率_______。
正｜误｜判｜断(1)当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时才能发生化学反应。(　　)(2)活化能大的反应一定是吸热反应。(　　)(3)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化。(　　)(4)活化能越高，反应越难发生，反应速率越慢。(　　)(5)增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大。(　　)
(6)增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大。(　　)(7)升高反应体系温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大。(　　)(8)一般使用催化剂可降低反应的活化能，活化分子百分数不变，化学反应速率增大。(　　)
深｜度｜思｜考1.浓度、压强、温度、催化剂四因素中，能够改变活化分子百分数的有哪些？提示：温度、催化剂能够改变活化分子百分数。
2．基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能，基元反应的活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢。请用有效碰撞理论解释原因。提示：活化能大时，反应物分子不易成为活化分子，很少发生有效碰撞，反应不易发生。
应｜用｜体｜验A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加C．增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加D．增大c(CO)，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
2．下列说法正确的是(　　)①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子有时也能发生有效碰撞③升高温度会增大反应速率，原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞A．①②⑤ B．③④⑤ C．①②③ D．②③④
解析：①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞；活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；②普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；③升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大， 单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加，反应速率增大，故正确；④增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率增大，故正确；⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学反应，故正确。
归纳总结：活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．催化剂特点(1)催化剂具有高效性和______性，某种催化剂对某一反应可能催化活性很强，但对其他反应不一定具有催化作用，可以选用____________来调控反应。(2)催化剂的催化活性除了与自身成分有关外，还与粒径、合成方法等因素以及温度、压强等条件有关，催化剂发挥作用需要维持在活性温度范围内，温度过高，催化活性_______。
三、催化机理与反应历程
2．催化剂与反应历程(1)催化反应历程可表示为扩散→吸附→断键→成键→脱附。(2)催化剂通过参与反应改变___________、_______反应的活化能来加快反应速率。活化能越大，反应越_____进行。(3)复杂反应中的速度控制步骤决定反应的速率，各步基元反应活化能(能垒)_____的慢反应是决定整个反应速率的关键步骤。故改变温度，活化能_____的反应速率改变程度大。
正｜误｜判｜断(1)催化剂能改变化学反应速率而在反应前后本身质量和化学性质不变。(　　)(2)催化剂不能改变化学反应的平衡常数。(　　)(3)反应历程包括催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。(　　)
深｜度｜思｜考1.反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
由上表判断，催化剂X_______(填“优于”或“劣于”)Y，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率大，消碳反应时，活化能高，反应速率小，综合考虑，催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性
2．生物催化剂——酶对反应速率的影响如图所示：根据酶促反应速率曲线说明酶的催化活性：____________________ __________________________________。
由曲线说明在最适的温度和pH条件下，酶的活性最高
应｜用｜体｜验1.在光照条件下，CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．没有La2O3的介入，CO2和H2就不能转化为CH4和H2OB．反应过程中释放出带负电荷的·HD．La2O2CO3是反应的催化剂
2．铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示，下列说法正确的是(　　)
1．卤代烃与端基炔(R′C≡CH)催化偶联反应的一种机理如图所示。下列说法错误的是(　　)A．偶联反应中起催化作用的是M和CuIB．R′C≡CCu为该催化过程的中间产物C．该偶联反应的原理为R′C≡CH＋RI―→R′C≡CR＋HID．该催化机理改变了反应路径和反应热
2．下列说法不正确的是(　　)A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能B．图乙中HI分子发生了有效碰撞C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加
3．H2O2是重要的消毒剂、氧化剂，研究其分解反应有重要意义。KI能催化H2O2的分解。①不加KI：2H2O2===2H2O＋O2↑②加入KI：H2O2＋I－===H2O＋IO－；H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－H2O2分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断不正确的是(　　)
A．加入KI后改变了反应的历程B．加入KI后改变了反应2H2O2===2H2O＋O2的反应热C．H2O2＋I－===H2O＋IO－是吸热反应D．KI降低了该反应的活化能
解析：由反应历程图可知，不加KI时反应一步完成，加入KI后分两步进行，并且KI是催化剂，即加入KI后改变了反应的历程，故A项正确；KI是该反应的催化剂，但催化剂不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的反应热，故B项错误；加入KI后反应分两步进行：H2O2＋I－===H2O＋IO－、H2O2＋IO－===H2O＋O2↑＋I－，由图可知，H2O2和I－具有的能量小于H2O和IO－具有的能量，所以该步反应是吸热反应，故C项正确；催化剂能降低反应的活化能，KI是该反应的催化剂，降低了反应的活化能，故D项正确。
4．CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应，其相对能量与反应历程如图所示。第一步：Fe*＋N2O===FeO*＋N2第二步：FeO*＋CO===Fe*＋CO2
回答下列问题：(1)该反应的催化剂是_______。(2)第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”，下同)反应，第二步反应是_______反应。(3)该反应的总反应化学方程式为__________________________。
CO＋N2O===N2＋CO2