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文档简介
第3课时活化能理论解释外因对化学反应速率的影响[核心素养发展目标]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;知道催化剂可以改变反应历程。2.能用有效碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响,体会理论模型的建构过程,强化模型认知意识。一、基元反应与反应历程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2HIH2+2I·、2I·I2。
2.反应机理先后进行的反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
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)Mn2+反应前后都存在,是该反应的。
(2)该反应的中间体有。(3)该反应的总反应方程式为。
2.甲烷气相热分解反应的化学方程式为2CH4CH3—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。3.据文献报道,我国学者提出O2氧化HBr生成Br2的反应历程如图所示。用化学用语表示三步基元反应的历程:反应①: 。反应②: 。反应③: 。反应机理中间体、催化剂的判断(1)中间体(中间产物)只在反应过程中出现,初始反应物和反应产物中均不存在。(2)反应前后存在,反应过程中不存在的物质是催化剂。二、有效碰撞理论解释外因对反应速率的影响1.有效碰撞理论(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(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2.有效碰撞与反应速率的关系3.用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素(1)浓度、压强对化学反应速率的影响(2)温度、催化剂对化学反应速率的影响(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)减小反应物的浓度,使活化分子百分数减小,化学反应速率减小()(3)温度不变,减小气体的压强,单位体积内活化分子数减小,化学反应速率一定减小()(4)降低放热反应体系的温度,活化分子百分数减小,化学反应速率一定减小()(5)催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,使用催化剂可增大化学反应速率()(6)在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快()(7)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)()(8)化学反应中反应速率最慢的一步基元反应决定了整个反应速率()1.如图是表示某化学反应历程图像,其中TS表示中间过渡态(活化分子)。回答下列问题:(1)A+BE+F的反应机理可表示为第一步: ,第二步: 。(2)A+BE+F的焓变ΔH= kJ·mol-1,中间产物是。
(3)通常用Ea表示基元反应的活化能。第一步反应的活化能Ea1=kJ·mol-1;
第二步反应的活化能Ea2=kJ·mol-1。
(4)一般认为,活化能越大,基元反应的反应速率越小。观察上图判断,决定总反应快慢的步骤是。
2.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大:,原因是
____________________________________。
(2)恒容充入He:,原因是
____________________________________。答案精析一、1.每一步反应2.基元反应思考交流1.(1)催化剂(2)Mn3+、Mn4+(3)2Ce4++Ti+===2Ce3++Ti3+2.·CH3+CH4CH3—CH3+H·3.HBr+O2===HOOBrHOOBr+HBr===2HOBrHBr+HOBr===H2O+Br2二、1.(1)碰撞(3)①有效碰撞一定②平均能量(4)活化能放出的能量逆反应3.(1)分子总数百分数增大(2)分子总数百分数增大正误判断(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×
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