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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
课时3 活化能
人教版2019选择性必修1
新课导入
我们知道，不同化学反应速率不同，浓度、温度、压强、催化剂也会影响化学反应速率。
如何从微观上我们解释外界条件因素对化学反应速率的影响呢？
基元反应与反应历程
从微观上看，反应物分子一般总是经过若干个简单的反应步骤才最终转化为产物分子的。
由反应物分子直接碰撞发生相互作用一步生成生成物分子的反应都称为一个基元反应。
第一步：2HI → H2＋2I·
第二步：2I· → I2
自由基：带有单电子的原子或原子团。
反应活性很强，
寿命极短。
基元反应与反应历程
第一步：2HI → H2＋2I·
第二步：2I· → I2
总反应速率由速率最慢的一步基元反应决定。
快反应
慢反应
反应历程：化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，反应历程又称反应机理。
【注意】：
①与某化学反应有关的一组基元反应反应了该组反应的反应机理；
②化学反应不同，反应历程不同；
③同一化学反应在不同条件下的反应历程也可能不同。
基元反应与反应历程
图示历程包含 个基元反应。
3
碰撞理论与活化能
基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞
思考： 是否每一次碰撞都可以发生反应？
任何分子间的碰撞次数都是非常巨大的，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可发生约1028次碰撞。
在1028次碰撞其中发生反应的碰撞只有1015 次，可见，差不多在1013次碰撞中仅有一次发生反应。
碰撞理论与活化能
有效碰撞
——能够发生化学反应的碰撞。
1、反应物分子必须具有一定的能量；2、合适的取向。
有效碰撞 = 一定的能量 + 合适取向
碰撞理论与活化能
活化分子：具有足够高的能量，能够发生有效碰撞的分子。
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。
有效碰撞的过程：
吸收足够能量
合适取向的碰撞
普通反应物分子
活化分子
有效碰撞，发生反应
碰撞理论与活化能
反应物、生成物的能量与活化能的关系图
正反应活化能
活化分子变成生成物分子放出的能量；
即：逆反应的活化能
碰撞理论与活化能
反应物、生成物的能量与活化能的关系图
活化能
【结论】
1、活化能高，反应难；
活化能低，反应易。
2、物质能量越低越稳定，
发生反应的活化能越高。
3、活化能低，活化分子数目增加，化学反应速率增大
下列说法错误的是（ ）
①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应
②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能
④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率
⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加
A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤
B
已知H2O2分解反应为：2H2O2=2H2O+O2 ΔH<0。
在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：
① H2O2＋ I- = H2O ＋IO- ΔH>0 慢
② ΔH<0 快
H2O2+IO- =H2O+O2+ I-
思考与交流
（1）此过程机理中 为催化剂， 为中间产物。
（2）I-的浓度能否影响反应速率？
IO-
I-
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
浓度加倍
分析：
其它条件相同时，增大反应物浓度
单位体积内活化分子数增加
（活化分子百分数不变）
单位时间内有效碰撞次数增加
化学反应速率增大
单位体积内活化分子数：3
活化分子百分数：30%
单位体积内活化分子数：6
活化分子百分数：30%
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
单位体积内活化分子数：3
活化分子百分数：30%
升高温度
单位体积内活化分子数：7
活化分子百分数：70%
分析：
其它条件相同时， 升高温度，提供能量
分子总数目不变，活化分子数增加,活化分子百分数增加
单位时间内有效碰撞次数增加
化学反应速率增大
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
压缩体积
增大压强
分析：
其它条件相同时， 增大压强
单位体积内活化分子数增加
（活化分子百分数不变）
单位时间内有效碰撞次数增加
化学反应速率增大
1、通过改变体积改变压强
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
恒容充入
惰性气体
分析：
其它条件相同时， 恒容充惰
单位体积内活化分子数不变
（浓度未改变）
单位时间内有效碰撞次数不变
化学反应速率不变
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
恒压充入
惰性气体
分析：
其它条件相同时， 恒压充惰
单位体积内活化分子数减小
（浓度减小）
单位时间内有效碰撞次数减小
化学反应速率减小
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
单位体积内活化分子数：3
活化分子百分数：30%
加催化剂
单位体积内活化分子数：7
活化分子百分数：70%
分析：
其它条件相同时， 加入催化剂降低活化能
活化分子数增加,
活化分子百分数增加
单位时间内有效碰撞次数增加
化学反应速率增大
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
总结：
条件变化 单位体积分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数目 单位时间/体积内有效碰撞次数 化学反应速率
增大浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
↑
不变
↑
↑
↑
↑
不变
↑
↑
↑
不变
↑
↑
↑
↑
不变
↑
↑
↑
↑
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( )
A.对于有气体参加的化学反应，增大压强使容器体积减小，单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大
C.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大
B
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
D
碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
C

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