化学人教版(2019)选择性必修1 2.1.3活化能(共19张ppt)

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化学人教版(2019)选择性必修1 2.1.3活化能(共19张ppt)

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第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第3课时 活化能
1.培养“宏观辨识与微观探析”的素养
2.培养“证据推理与模型认知”的素养
3.培养“科学探究与创新意识 ”的素养
核心
素养
学习
目标
认识“基元反应”、“反应历程(反应机理)”、“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”等概念。
用简单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。
了解催化剂对于化学科学研究和化工生产的巨大作用。
回想?质疑
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探究实验
影响因素
结论
未加催化剂
催化剂
2H?O?=2H?O+O?↑
催化剂可加快化学反应速率
温度
升高温度化学反应速率加快
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
反应物浓度
增大反应物浓度化学反应速率加快
宏观现象
提出问题
微观本质
情景导入
未加催化剂
加入FeCl3(aq)
5%H2O2
思考
影响化学反应速率的本质是什么呢?
(1)微粒观:原子的重新组合
(2)能量观:化学反应伴随能量的变化
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
1
深入认识微粒的运动
1
活动
活动?探究
模型建立
资料1:通常情况下,当气体的浓度为1mol/L时, 在每立方厘米、每秒内
反应物分子的碰撞可达到1028次。
资料2:不同温度下,各速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比
分析:
分析:
分子之间存在剧烈碰撞(碰撞是发生化学反应的前提)
1.同温度下,分子的能量、运动速率不同
2.能量很高或很低的分子所占比例很小
3.升高温度,分子的能量增大
一、有效碰撞理论模型建立
(一)化学反应发生的前提:
反应物分子间必须发生碰撞
基元反应
2HI = H2 + I2 实际上是经过下列两步反应完成的:
① 2HI → H2 + 2I?
② 2I? → I2
自由基:带有单电子的原子或原子团。
(每一步反应)
反应历程(反应机理)
基元反应发生的先决条件:反应物分子必须____________________
互相接触发生碰撞
什么样的碰撞才能使化学反应发生呢?
问题
2
有效碰撞理论-能量
21
活动
活动?探究
模型建立
一、有效碰撞理论模型建立
(二)有效碰撞理论模型
有效碰撞
有效碰撞:
足够的能量
合适的取向
2)碰撞时取向不合适
3)有效碰撞
1)碰撞时能量不足
能够发生化学反应的碰撞。
一、有效碰撞理论模型建立
(二)有效碰撞理论模型
有效碰撞:
活化分子:
具有足够的能量,能够发生有效碰撞的分子
能够发生化学反应的碰撞。
化学反应经历的过程:
活化能:
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。
4
有效碰撞理论-活化能
41
活动
活动?探究
有效碰撞理论
4
有效碰撞理论-活化能
41
活动
活动?探究
有效碰撞理论
普通分子
(能量低)
活化分子(能量高)
如左图所示:
E1表示反应的 ;
E2表示活化分子变成生成物
分子 ;
E1-E2表示 。
活化能
放出的能量
反应热(即ΔH)
有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。在一定条件下,对于某一化学反应来说,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
5
解释浓度对化学反应速率的影响
51
活动
活动?探究
模型应用
因素
单位体积内
化学反应速率
分子总数
活化分子数
有效碰撞次数
增大浓度
增加
增加
增加
加快
热水
冷水
5
解释温度对化学反应速率的影响
51
活动
活动?探究
模型应用
因素
单位体积内
化学反应速率
分子总数
活化分子数
有效碰撞次数
升高温度
不变
增加
增加
加快
5
解释催化剂对化学反应速率的影响
51
活动
活动?探究
模型应用
催化剂:改变反应历程,降低反应活化能
因素
单位体积内
化学反应速率
分子总数
活化能
活化分子数
有效碰撞次数
加入催化剂
不变
增加
增加
加快
降低
应用?实践
课后作业
试一试
(1) 医用药品常在低温、干燥的环境中密封保存。
(2) 向一堆篝火“鼓风”可以使火势变旺。
1.你能解释下列现象吗?
2.工业生产调控反应速率:
以合成氨为例:为提高氨的产率,需要考虑哪些因素呢?
考虑
因素
反应设备
反应条件
生产成本
……
措施
升高温度
加入催化剂
提高反应物浓度
……
课堂小结
活化能
相关概念
有效碰撞理论
足够的能量
合适的取向
基元反应
反应历程
活化分子
活化能
实践
运用模型解释微观本质
拓展?提升
关于催化剂,你了解多少呢?
闵恩泽
德国的哈博,用铁作催化剂将大气中的氮和氢转化成氨,使农作物产量得到成倍的增长。
德国的齐格勒和意大利的纳塔,发现烯烃聚合催化剂,使人类进入了高分子时代。
美国孟山都公司用铑作催化剂,由甲醇合成醋酸获得成功,从而改变了过去依靠粮食制醋酸的历史。
…………
中国“催化剂之父”石油化工催化专家,中国炼油催化应用科学的奠基人,中国绿色化学的开拓者。


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