《化學(xué)反應(yīng)速率活化能》教案一、課標(biāo)解讀1.了解化學(xué)反應(yīng)是有歷程，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響2.構(gòu)建簡(jiǎn)單碰撞理論.并能用簡(jiǎn)單碰撞理論說(shuō)明反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(微觀角度)，體會(huì)理論模型的建構(gòu)過(guò)程，強(qiáng)化模型意識(shí)3.結(jié)合碰撞理論，初步了解催化劑能通過(guò)改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)活化能，改變反應(yīng)速率二、教材分析教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率和外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響之后，編排活化能課時(shí)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)反應(yīng)速率由感性實(shí)驗(yàn)到理論分析，宏觀表象轉(zhuǎn)入微觀分析。相對(duì)舊版本教材（活化能知識(shí)和碰撞理論放在本章緒言），新教材的編排更加符合人們研究事物的一般順序。教材通過(guò)HI分解反應(yīng)圖片，結(jié)合教師引導(dǎo)，讓學(xué)生能用比較形象的方式，構(gòu)建抽象的簡(jiǎn)單的碰撞理論模型，通過(guò)思考討論欄目，試圖讓學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單碰撞理論，解釋濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。使學(xué)生認(rèn)識(shí)反應(yīng)速率由宏觀表象轉(zhuǎn)入微觀分析，同時(shí)也讓學(xué)生體會(huì)理論模型的建構(gòu)過(guò)程，強(qiáng)化模型認(rèn)知意識(shí)。相對(duì)舊教材而言，新教材在催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響增加了比較大的篇幅，使學(xué)生對(duì)催化劑影響反應(yīng)速率有更完整的了解。同時(shí)，催化劑通過(guò)改變反應(yīng)歷程改變反應(yīng)活化能、改變反應(yīng)速率是碰撞理論的再次運(yùn)用。所以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建好碰撞理論，以及運(yùn)用該模型解釋外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響是本節(jié)內(nèi)容的主線。三、學(xué)情分析在本節(jié)課之前學(xué)生已能從定性和定量角度去分析對(duì)外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的影響，比較容易激發(fā)學(xué)生探究外界因素對(duì)反應(yīng)速率影響的本質(zhì)。本節(jié)課的重點(diǎn)是構(gòu)建簡(jiǎn)單碰撞理論，在必修一學(xué)習(xí)化學(xué)鍵的時(shí)學(xué)生曾初步了解過(guò)碰撞理論，所以學(xué)生必較容易構(gòu)建對(duì)碰撞理論。通過(guò)教師引導(dǎo)分析影響活化分子數(shù)的因素，按照“外界因素改變→活化分子數(shù)改變→反應(yīng)速率改變”建立分析模型，學(xué)生能夠突破該難點(diǎn)，并且能夠引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化模型意識(shí)。對(duì)于催化劑通過(guò)改變反應(yīng)歷程、改變活化能影響反應(yīng)速率，由于學(xué)生對(duì)反應(yīng)歷程了解的非常少，且建立在抽象微觀層面，學(xué)生掌握會(huì)比較困難。教師應(yīng)該結(jié)合反應(yīng)實(shí)例、反應(yīng)歷程圖像、反應(yīng)能量變化和碰撞理論幫助學(xué)生突破。四、素養(yǎng)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】1.構(gòu)建碰撞理論，運(yùn)用碰撞理論解釋外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響2.了解化學(xué)反應(yīng)是有歷程，了解催化劑通過(guò)改變反應(yīng)歷程、反應(yīng)活化能改變反應(yīng)速率【評(píng)價(jià)目標(biāo)】1.能構(gòu)建碰撞理論，并運(yùn)用碰撞理論解釋濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響2.能從改變反應(yīng)歷程、改變反應(yīng)活化能角度了解催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，并認(rèn)識(shí)到催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的重要性五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)【重點(diǎn)】構(gòu)建碰撞理論，并運(yùn)用碰撞理論解釋濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響【難點(diǎn)】催化劑對(duì)反應(yīng)反應(yīng)歷程的改變、改變反應(yīng)活化能，影響反應(yīng)速率。六、教學(xué)方法七、教學(xué)思路八、教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)回顧復(fù)習(xí)課件展示：增大反應(yīng)物濃度、升高溫度和使用催化劑如何改變反應(yīng)速率?；貞浲庖?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響。課堂導(dǎo)入展示因研究催化劑而獲的諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家。

催化劑改變了什么從而改變反應(yīng)速率是？為什么催化劑在工業(yè)生產(chǎn)中扮演非常重要的角色？回憶催化劑相關(guān)知識(shí)。建立模型化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物分子通過(guò)什么方式斷鍵成鍵?；貞浕瘜W(xué)鍵角度認(rèn)知化學(xué)

反應(yīng)展示HI分解反應(yīng)的二步基于反

應(yīng)，介紹反應(yīng)歷程和基元反應(yīng)概念。學(xué)習(xí)相關(guān)概念通過(guò)圖片解釋HI分解反應(yīng)碰撞過(guò)程，引入活化分子、活化能概念，建立簡(jiǎn)單碰撞理論。構(gòu)建簡(jiǎn)單碰撞理論認(rèn)識(shí)模型引導(dǎo)分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的原因：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)活化分子數(shù)和碰撞頻率。引導(dǎo)分析影響單位體積活化分子數(shù)的因素。認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單碰撞理論。模型運(yùn)用結(jié)合教師引導(dǎo)，學(xué)生思考討論：運(yùn)用簡(jiǎn)單碰撞理論解釋濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。運(yùn)用理論，進(jìn)一步加深對(duì)

碰撞理論理解。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)：催化劑能_____,從而大幅度改變反應(yīng)速率。催化劑是怎么改變活化能呢？回顧催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)合SO2的催化氧化、CH4+CO2反應(yīng)實(shí)例，反應(yīng)歷程圖片、能量變化圖。分析催化劑通過(guò)改變反應(yīng)歷程改變活化能，改變反應(yīng)速率。通過(guò)實(shí)例理解催化劑改變反

應(yīng)歷程改變反應(yīng)活化能，結(jié)合碰撞理論解釋催化劑改變反應(yīng)速率。模型評(píng)價(jià)介紹催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的巨大作用體會(huì)催化劑在生產(chǎn)中的價(jià)值，認(rèn)識(shí)化學(xué)在生活中的價(jià)值。課堂小結(jié)改變單位體積活化分子個(gè)數(shù)的因素（改變百分比、分子總數(shù)）→改變反應(yīng)速率歸納梳理九、板書(shū)設(shè)計(jì)一、碰撞理論1.基元反應(yīng)2.活化分子、活化能3.碰撞理論：4.單位體積內(nèi)活化分子數(shù)=活化分子百分?jǐn)?shù)×單位體積內(nèi)分子總數(shù)二、催化劑改變反應(yīng)歷程，改變反應(yīng)活化能，改變反應(yīng)速率十、課堂練習(xí)1.下列說(shuō)法不正確的是()A.增加反應(yīng)物濃度可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，活化分子百分?jǐn)?shù)保持不變B.升高溫度可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率C.壓縮容器的容積，增大壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，從而加快任一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率D.催化劑可以降低反應(yīng)所需的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增大1.答案：C2.在有氣體參加的反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子總數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)都增大的措施有()①增大反應(yīng)物濃度②增大壓強(qiáng)③升高溫度④加入催化劑A.①② B.②④ C.①③ D.③④2.答案：D3.已知可逆反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g)△H，在某密閉體系中進(jìn)行該反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.為逆反應(yīng)的活化能，為正反應(yīng)的活化能B.曲線Ⅱ使用了催化劑，降低了反應(yīng)的反應(yīng)焓變C.，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.活化能越大，反應(yīng)越容易進(jìn)行3.答案：A4.已知能催化分解，的反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如下，步驟①：步驟②：下列有關(guān)分解反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.B.該反應(yīng)的C.增大的濃度能夠加快反應(yīng)速率D.若不加，正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)大4.答案：D5.已知反應(yīng)：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)△H=－akJ/mol(a＞0)，其反應(yīng)機(jī)理如下：①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢B.是該反應(yīng)的催化劑C.正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小D.增大的濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率5.答案：C6.以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量B．該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為電能C．使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D．CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ/mol6.答案：C7.碳單質(zhì)在生產(chǎn)生活中用途廣泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧，活化氧可以快速氧化，從而消除霧霾。其活化過(guò)程中的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．活性炭可去除水中的懸浮雜質(zhì)B．生成活化氧的C．活化過(guò)程中有水時(shí)的活化能降低了D．氧化的過(guò)程中，炭黑起催化作用7.答案：B《化學(xué)反應(yīng)速率活化能》作業(yè)設(shè)計(jì)一、單選題1.下列關(guān)于有效碰撞與影響速率因素之間關(guān)系的表述正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度，可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快反應(yīng)速率B.通過(guò)壓縮體積增大壓強(qiáng)，可以增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，從而加快反應(yīng)速率C.升高溫度，可以提高活化分子的能量，會(huì)減慢反應(yīng)速率D.加入催化劑可以降低活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)雖然沒(méi)變，但可以加快反應(yīng)速率1.答案：B解析：增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，從面加快反應(yīng)速率，而活化分子百分?jǐn)?shù)不變，A錯(cuò)誤；有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，從而加快反應(yīng)速率，B正確；升高溫度，部分能量較低的分子得到能量變?yōu)榛罨肿?，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，則反應(yīng)速率加快，C錯(cuò)誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使更多分子轉(zhuǎn)化為活化分子，增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快反應(yīng)速率，D錯(cuò)誤。2.對(duì)于反應(yīng)，科學(xué)家根據(jù)光譜學(xué)研究提出如下反應(yīng)歷程：第一步：快速平衡第二步：慢反應(yīng)第三步：快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列敘述正確的是()A.若第一步反應(yīng)，則升高溫度，減小，增大B.第二步反應(yīng)的活化能大于第三步的活化能C.第三步反應(yīng)中與的每一次碰撞都是有效碰撞D.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有2.答案：B解析：不管ΔΗ<0或>0，升高溫度，v正和v逆都增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，則第二步反應(yīng)的活化能大于第三步的活化能，B項(xiàng)正確；根據(jù)有效碰撞理論，任何化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不一定都是有效碰撞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)的中間產(chǎn)物有N2O2和N2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.某科研人員提出HCHO與在羥基磷灰石（HAP）表面發(fā)生催化氧化反應(yīng)，且。該反應(yīng)歷程如圖所示（圖中只畫(huà)出了HAP的部分結(jié)構(gòu)）。下列說(shuō)法正確的是（）A.HAP能改變反應(yīng)途徑，并降低HCHO與反應(yīng)的B.反應(yīng)過(guò)程中，有1molC—H鍵發(fā)生斷裂，同時(shí)有鍵的生成C.正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大D.該反應(yīng)可表示為：3.答案：D4.某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示（圖中表示正反應(yīng)的活化能，表示逆反應(yīng)的活化能）。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能C.該反應(yīng)的焓變 D.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能4.答案：D解析：從圖像比較活化能，可以是根據(jù)能量曲線最高點(diǎn)與物質(zhì)能量的高度差來(lái)比較，所以圖像中生成物能量高于反應(yīng)物，正反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，所以逆反應(yīng)的活化能要小于正反應(yīng)的活化能，A、B錯(cuò)誤；催化劑只是降低了活化能，沒(méi)有改變反應(yīng)的焓變，所以C錯(cuò)誤，D正確，選D。5.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，其總反應(yīng)為，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過(guò)程及能量變化過(guò)程分別如圖甲、乙所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A．為氧化劑B．△H＝－226kJ·mol-1C．由圖乙知該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D．為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充和5.答案：D6.我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了丙烷在六方氮化硼催化劑表面氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)歷程，部分歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.丙烷在鎳催化劑表面氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)歷程與上述不同B.反應(yīng)歷程中決速步驟能壘(活化能)為C.反應(yīng)歷程中，生成過(guò)渡態(tài)Ⅰ比生成過(guò)渡態(tài)Ⅱ容易D.圖示反應(yīng)歷程之后可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為6.答案：C7.Ni可活化C2H6放出CH4,其反應(yīng)歷程如下圖所示：下列關(guān)于活化歷程的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.決速步驟：中間體2→中間體3B.總反應(yīng)為Ni+C2H6→NiCH2+CH4C.Ni-H鍵的形成有利于氫原子的遷移D.涉及非極性鍵的斷裂和生成7.答案：D8.研究氮的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，如圖為分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖。下列敘述不正確的是()A．催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)屬于氮的固定B．催化劑a作用下氮原子發(fā)生了氧化反應(yīng)C．催化劑a、b表面斷裂的化學(xué)鍵極性并不相同D．催化劑a、b均可以降低反應(yīng)活化能從而加快反應(yīng)速率8.答案：B二、填空題9.關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的理論是一個(gè)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的概念模型,合理簡(jiǎn)化的概念模型是研究化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)。反應(yīng)速率的碰撞理論提出:能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。（1）.圖I是HI分解反應(yīng)中HI分子之間的幾種碰撞示意圖,其中屬于有效碰撞的是__________(填“a”“b”或“c”)。（3）.過(guò)渡態(tài)理論是在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出的:化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量的過(guò)渡態(tài)。根據(jù)圖Ⅱ?qū)懗鱿鄳?yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________。（3）.過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為,催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了活化能從而改變了反應(yīng)的途徑。請(qǐng)?jiān)趫DⅡ中畫(huà)出該反應(yīng)在其他條件不變,僅使用催化劑而使反應(yīng)速率加快的能量變化示意圖。9.答案：（1）.a;（2）.

（3）.10.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）圖中A、C分別表示、，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？，理由是____________；（2）圖中△H=KJ·mol-1；（3）V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫(xiě)出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________；（4）如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05mol·L-1·min-1,則v(O2)=mol·L-1·min-1、v(SO3)=mol·L-1·min-1；（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296KJ·mol-1，計(jì)算由S(s)生成3molSO3(g)的△H__________10.答案：（1）反應(yīng)物總能量、生成物總能量，無(wú)影響降低催化劑可以降低反應(yīng)活化能

（2）因1mol

SO2（g）氧化為1mol

SO3的△H=-99kJ/mol-1，所以2molSO2（g）氧化為2molSO3的△H=-198k