资源简介 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 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 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。 感 谢 您的聆听! 展开更多...... 收起↑ 资源预览