高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率课文内容课件ppt

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1.有效碰撞与活化能。(1)反应历程。大多数化学反应是经过多个基元反应完成的。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生　碰撞　。 (2)有效碰撞是指能够发生　化学反应　的碰撞。发生有效碰撞,需要具备两个条件: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。 
(3)活化能是指　活化分子　具有的能量与 反应物分子 具有的平均能量之差。 
2.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　;同时,升温使活化分子的运动加速,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　,降低了反应的　活化能　,增大了单位体积内反应物分子中　活化分子　的数目,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.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。其中,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　。 
微思考 活化能大的反应为什么不容易发生?提示:活化能大,反应物分子不容易成为活化分子,很少发生有效碰撞,反应不易发生。
微判断 (1)大多数化学反应都是基元反应。(　　)(2)活化分子的碰撞都是有效碰撞。(　　)(3)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。(　　)(4)缩小容积增大压强,可使反应物的活化分子百分数增加。(　　)(5)催化剂能改变反应的历程,使本来不能反应的物质发生化学反应。(　　)
微训练 某反应过程的能量变化如图所示,　b　(填“a”或“b”)表示催化反应;该反应是　放热　(填“吸热”或“放热”)反应。
用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素重难归纳1.有效碰撞。
2.活化能和活化分子。(1)活化分子:具有足够高能量的分子叫做活化分子。能够发生有效碰撞的分子一定是活化分子,活化分子碰撞的取向合适时才能发生有效碰撞。(2)活化能:活化分子比反应物分子所多出的平均能量(或反应物分子转化成活化分子所需要的能量)是活化能。
3.用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
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,活化分子百分数增多;使用催化剂,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,活化分子百分数增多。
易错警示 (1)活化分子数变,则反应速率不一定变,但活化分子百分数变,则反应速率一定变。 (2)对于可逆反应,升高温度、增大压强、加入催化剂既能增大正反应速率又能增大逆反应速率。
典例剖析下列说法不正确的是(　　)。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(减小反应容器的容积),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.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,从而成千上万倍地增大化学反应速率答案:A
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,活化分子百分数并不一定改变,A项错误,B项正确。升高温度可以增大反应物分子能量,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多。升高温度或加入催化剂,正、逆反应速率均增大,C、D项正确。
【拓展延伸】对于任何化学反应,升高温度,是否一定能增大活化分子百分数,从而提高化学反应速率?提示:不一定。对于一个化学反应,在一定温度范围内升高温度,可以增大活化分子百分数,从而提高化学反应速率。如果是使用了催化剂的化学反应,还要考虑催化剂的活性温度,如果温度过高,导致催化剂活性降低甚至失活,化学反应速率反而减小。
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大或减小,使得有效碰撞次数增加或减少,从而引起反应速率的改变。
学以致用1.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.增大SO2浓度D.减小SO2浓度答案:B
解析:活化分子比普通分子具有更高的能量,若提高活化分子的百分数,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,从而提高活化分子百分数;二是加入催化剂,降低反应的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高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,不能提高活化分子的百分数。
2.(2023重庆实验外国语学校月考)我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞;发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子;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。
下列说法正确的是(　　)。A.图甲中曲线Ⅰ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,活化分子百分数增多,单位时间内有效碰撞次数增加答案:C
解析:曲线Ⅱ可以表示催化剂可降低反应的活化能,A项错误;能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图乙可知碰撞后没有生成新物质,即没有发生化学反应,不是有效碰撞,B项错误;盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,活化能接近零,C项正确;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,D项错误。
1.升高温度时,化学反应速率增大,其主要原因是(　　)。A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快C.该化学反应的过程是吸热的D.该化学反应的过程是放热的答案:B
解析:升高温度使化学反应速率增大的主要原因是提高了活化分子百分数,有效碰撞次数增多。次要原因是分子运动加快。
2.(2022浙江台州期末)有效碰撞除受能量因素制约外,还受碰撞分子取向的影响。在反应NO2+CO══NO+CO2中,只有当CO分子中的碳原子与NO2分子中的氧原子相碰撞时,才能发生有效碰撞,以下碰撞取向正确的是(　　)。
3.在气体反应中,改变下列条件,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的是(　　)。①增大反应物的浓度　②升高温度　③压缩容积增大压强　④移去生成物　⑤加入催化剂A.①⑤B.①③C.②⑤D.③④⑤答案:C解析:①增大反应物的浓度,只能增大单位体积内活化分子数;③压缩容积增大压强实际为增大反应物浓度,与①相同;④移去生成物不影响反应物的活化分子数及活化分子百分数。
4.在容积可变的容器中发生反应N2+3H2 2NH3,当减小容器容积时,化学反应速率增大,其主要原因是(　　)。A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多C.活化分子百分数未变,但单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞次数增多D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
解析:活化分子百分数与压强无关,容器容积减小时,单位体积内活化分子数增加。
5.(2022湖北武汉高二月考改编)处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。CO用于处理大气污染物N2O,发生的反应为N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g)　ΔH=-365 kJ·ml-1。上述反应可用“Fe+”作催化剂,其总反应分两步进行:第一步:Fe++N2O══FeO++N2;第二步:FeO++CO══Fe++CO2,第二步反应不影响总反应达到平衡所用的时间。
下列说法中正确的是(　　)。A.FeO+也是该反应的催化剂B.第一步中Fe+与N2O的碰撞仅部分有效C.第二步反应速率小于第一步反应速率D.增大CO的浓度可显著增大处理N2O的反应速率答案:B