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(共16張PPT)
第一節　化學反應速率
第2課時　活化能
第二章　 化學反應速率與化學平衡
思考
復習回顧
影響化學反應速率的主要外界因素有哪些？
濃度
其他條件不變時，反應物濃度越大，化學反應速率越快。
溫度
其他條件不變時，溫度越高，化學反應速率越快。
壓強
可能影響反應速率（若能增加反應物質濃度，則速率加快，反之降低）
催化劑
其他條件不變時，催化劑能改變化學反應速率。
為什么以上因素可以影響反應速率？
如何從微觀角度解釋外界條件對化學反應速率的影響？
簡單碰撞理論
1918年，路易斯提出了化學反應速率的簡單碰撞理論。
該理論認為，反應物分子間的碰撞是化學反應的先決條件。
例如：NO2 + CO NO + CO2
通過碰撞一步直接轉化為產物的反應。
簡單碰撞理論 · 基本概念
簡單碰撞理論
基元反應
大多數化學反應并不是經過簡單碰撞就能完成的，而往往經過多個反應步驟才能實現
2HI H2 + I2
第一步： 2HI → 2I + H2 第二步： 2I → I2
例如：
2HI H2 + I2需要經過兩個基元反應才能實現。
上述兩個基元反應反映了2HI H2 + I2的反應歷程（反應機理）
簡單碰撞理論 · 基本概念
有效碰撞
并不是反應物分子的每一次碰撞都能發生反應，
能夠發生化學反應的碰撞叫做有效碰撞
活化分子
活化能
能夠發生有效碰撞的分子
活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，
叫做反應的活化能。
能量
反應過程
生成物
反應物
E1
E2
反應熱
E1
E2
E1－E2
反應熱
反應的活化能
活化分子變成
生成物分子放出的能量
簡單碰撞理論 · 基本概念
思考1
發生有效碰撞的分子需要滿足哪些條件？
具有足夠的能量，碰撞時要有合適的取向
思考2
一個反應要發生一般要經歷哪些過程？
普通分子
吸收
活化能
活化分子
有效碰撞概率越大
反應速率越快
取向合理的
碰撞
有效碰撞
能量
新物質
濃度與速率
活化分子
增大
濃度
濃度增大
思考3-1
以“濃度對速率的影響”為例，分析增大濃度是如何加快反應速率的？
單位體積內
分子總數增多
單位體積內
活化分子數增多
有效碰撞次數變多
反應速率加快
思考3-2
增大濃度，單位體積內活化分子數目如何變化？活化分子百分數如何變？
單位體積內，活化分子數目增多，活化分子百分數不變
(活化分子在所有分子中所占的比例)
溫度與速率
溫度升高
活化分子
百分數增大
單位體積內
活化分子數增多
有效碰撞次數變多
反應速率加快
思考4-1
根據圖示分析，溫度升高，
單位體積分子數目、單位體積活化分子數目、活化分子百分數分別發生哪些變化？
升高
溫度
活化分子
單位體積分子總數不變，
但更多的分子吸收能量變為活化分子，
因此活化分子數目增多
活化分子百分數增大
思考4-2
用簡單碰撞理論解釋，為什么“升高溫度反應速率會加快”？
溫度與速率
思考5
增大反應物濃度和升高溫度的方式都能使單位體積內活化分子的數目增加，這兩種方式之間有什么不同
活化分子數目 = 活化分子百分數 × 分子總數
單位體積內：
增大濃度
不變
變大
變大
升高溫度
變大
變大
不變
思考6
催化劑如何提高反應速率？用簡單碰撞理論如何解釋？
催化劑與速率
催化劑與速率
思考6-1
催化劑如何提高反應速率？用簡單碰撞理論如何解釋？
當其他條件相同時，使用催化劑，
改變反應歷程，降低反應的活化能，單位體積內活化分子數目增多，
活化分子百分數增多；
單位時間內有效碰撞次數增多，
化學反應速率增大。
思考6-2
在有催化劑催化的反應歷程-能量圖上有兩個峰，說明什么問題？
說明該反應是經歷了兩個基元反應后完成的。
壓強與速率
思考7
在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強為p(Pa)，
并在一定溫度下使其發生反應：H2(g)＋I2(g) = 2HI(g)。
該密閉容器有一個可移動的活塞(為恒壓裝置）。
用簡單碰撞理論分析以下問題
分析內容：活化分子百分數(活化分子比例)、單位體積內活化分子數目、有效碰撞、速率
①、向下壓縮活塞，使容器的壓強增大，反應速率如何變化？解釋原因
②、若保持容器的容積不變，向其中充入氦氣(He)，反應速率如何變化？
③、保持容器內氣體壓強不變，向其中充入氦氣(He)，反應速率如何變化？
影響 外因 單位體積內 有效碰撞 次數 化學反應速率
分子總數 活化分子數 活化分子百分數
增大反應物濃度
增大壓強 （壓縮體積）
升高溫度
使用催化劑
增加
增加
不變
不變
增加
增加
增加
增加
不變
不變
增加
增加
增加
增加
增加
增加
加快
加快
加快
加快
總結：碰撞理論與速率
增大反應物濃度
單位體積內
活化分子數增大
增大氣體壓強
單位時間內、單位體積內有效碰撞次數增多
增大化學反應速率
單位體積內
活化分子百分數增大
升高溫度
催化劑
總結：碰撞理論與速率
總結：碰撞理論與速率變化
有效碰撞是指 (　　)
C
A、反應物分子間的碰撞
B、反應物活化分子間的碰撞
C、能發生化學反應的碰撞
D、生成物分子間的碰撞
課堂練習
有關碰撞理論，下列說法不正確的是 (　　)
A、具有足夠能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能發生化學反應
A
B、增大反應物的濃度，單位體積內活化分子數增多，有效碰撞的幾率增大，反應速率增大
C、升高溫度，活化分子百分數增大，有效碰撞的幾率增大，反應速率增大
D、催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子百分數，有效碰撞的幾率增大，反應速率增大
課堂練習
500 mL 1 mol·L－1的稀鹽酸與鋅反應，下列操作能使產生氫氣的速率增大的是 (　　)
A、在忽略接觸面積變化的情況下，增加鋅的質量
C
B、將500 mL 1 mol·L－1的稀鹽酸改為1000 mL 1 mol·L－1 的稀鹽酸
C、用 1 mol·L－1的H2SO4溶液代替1 mol·L－1的稀鹽酸
D、用濃硫酸代替1 mol·L－1的稀鹽酸
課堂練習

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