高中化学教学中有关“活化能”概念的误区——基于2011年海南省一
高中化学选择性必修一第2章第1节 活化能(学案)
2.1.2 活化能（学案）1．了解碰撞理论。
2．了解活化能的概念和应用，理解化学反应速率与活化分子的关系。
1．活化能的应用，化学反应速率与活化分子的关系。
催化剂影响化学反应的机理是____________________________。
一、有效碰撞理论1．有效碰撞2．活化分子与活化能活化分子：能够发生________________的分子。
活化能：_______比_______高出的能量。
3．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大，单位体积内_____________越多，单位时间内_____________越多，化学反应速率_____________。
如图：加入催化剂能过降低反应的活化能，E1为不加催化剂的活化能，E2为加入催化剂的活化能大多数化学反应都是分几步完成的，其中能够-步完成的反应称为基元反应。
例如，H· + O2→·OH+ O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。
基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)，基元反应的总和称为总反应。
由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。
因此，平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示出反应物和生成物以及它们之间的化学计量关系。
当然，也有一些化学反应是反应物一步直接转化为生成物的，总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应。
【练习】下列说法正确的是（）A．有化学键断裂不一定发生化学反应B．吸热反应只有加热才能发生C．有能量变化的一定是化学反应D．活化分子间的碰撞一定发生化学反应【练习】下列有关活化分子和活化能的说法不正确的是（）A．发生有效碰撞的分子一定是活化分子B．升高温度，可增加单位体积活化分子数C．增加气体反应物的浓度，可以提高单位体积活化分子百分数D．使用催化剂可降低活化能，提高单位体积活化分子百分数【练习】一定能增加反应物分子中活化分子的百分数的是（）A．降低温度B．增大压强C．使用催化剂D．增加浓度【练习】A2（g）+B2（g）═2AB（g），△H＜0，下列因素能使活化分子百分数增加的是（）A．降温B．使用催化剂C．增大反应物浓度D．增大气体的压强【练习】下列说法中正确的是（）①化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应③活化分子比普通分子具有较高的能量④化学反应的实质是原子的重新组合⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程⑥活化分子间的碰撞一定能发生化学反应．A．①③④⑤B．②③⑥C．③④⑤⑥D．②④⑤1．下列有关有效碰撞模型说法不正确的是（）A．能发生有效碰撞的分子一定是活化分子B．有效碰撞是发生化学反应的充要条件C．化学反应的活化能不可能为零D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞2．下列有关有效碰撞模型说法不正确的是（）A．能发生有效碰撞的分子一定是活化分子B．有效碰撞是发生化学反应的充要条件C．不存在活化能为零的反应D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞3．下列反应中活化能最低的是（）A．氢气在氧气中燃烧B．碳酸钙受热分解C．盐酸与硝酸银溶液混合D．草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色4．A2（g）+B2（g）⇌2AB（g），△H＞0．下列因素能使活化分子百分数增加的是（）A．降温B．使用催化剂C．增大反应物浓度D．增大气体的压强5．下列说法正确的是（）A．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率B．有气体参加的化学反应，缩小反应容器的容积以增大压强，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数D．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多6．下列叙述正确的是（）A．反应的活化能越小，单位时间内有效碰撞越多B．反应的活化能越大，单位时间内有效碰撞越多C．反应的活化能越小，单位时间内有效碰撞越少D．反应的活化能太小，单位时间内几乎无有效碰撞【知识点填空答案】降低活化能。
高中教学中如何讲授化学反应的活化能
６有关化学反应活化能的教学建议
６．１在教学中强调化学反应的多步性、复杂性
常见的化学反应（ｉＮ氖气与氯气的反应，氢气
与氧气的反应，甲烷在空气中的燃烧），都不是分子 间直接碰撞而完成的。它们都要通过许多单个反应 步骤才最后变成产物分子。这好比，我们每日ｉ餐 吃饭都是一口一口地进食；我们从开始读小学到高 中毕业、到进一步技能学习和职业培训、或学术深 造，必需经过许多步骤才能如愿以偿。在化学科学 中，把每单一步骤的化学反应叫基元反应，常见的 化学反应实际是许多基元反应组合后的结果，即总 包反应。例如，平时书写的如下反应都是总包反应：
１提出问题
在讨论化学反应速率时，活化能是一个非常重 要的概念。《普通高中化学课程标准（实验）》的要 求是“知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影
响”［川。但是，在目前的教材中，对活化能有不同 阐述。我们对比了人教版‘２Ｉ、苏教版Ｅ３１以及鲁科 版‘４１等教材中有关活化能教学的重要内容（见表
１）。
表１人教版、苏教版、鲁科版中有关活化能阐述的ｂｂ较
万方数据
化学教育
２０１２年第１０期
中的Ｅ。，即该化学反应的活化能。
某临界值（阈能）Ｅ。的碰撞，才是有效碰撞，才
引起化学反应［７］。经典碰撞理论给出反应速率常数 与温度Ｔ的关系式：
ｋ—ＡＴｖ：ｅ－爵 （４）
３活化能的种种解释
阿伦尼乌斯首先解释了为什么化学反应需要活 化能。他指出：“并不是所有的反应物分子都能进 行反应而转化为产物分子，只有少数能量较高的所 谓活化分子，才能进行反应转化为产物分子。Ｅ。 就是一摩尔活化分子比一般的非活化分子所高出的 能量值。”［５１ 如何准确地理解阿伦尼乌斯活化能？这是１００ 多年来有强烈吸引力的科学问题之一。随着科学的 日新月异，对化学反应需要活化能的理解也经历了 巨大变化。例如，对基元反应，这样的理解历经了 如下主要观点的变迁１６ｊ： （１）活化能是由非活化分子转变为活化分子的 能量（阿伦尼乌斯）； （２）具有完成化学反应最小的、必须的能量 （路易斯（Ｌｅｗｉｓ））； （３）在反应温度Ｔ时，全部活化分子的平均 能量与全部反应物分子平均能量之差（托尔曼
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区作者：朱碧雯包朝龙来源：《化学教学》2015年第07期摘要：通过2011年海南省一道化学高考题，分析高中阶段学生在学习活化能概念时易走入的误区，探讨高中阶段接触的反应的温度效应和活化能类型，比较三个版本的高中教材对活化能的定义，提出在相关概念教学及命题时的希冀，以期帮助教师和学生正确理解活化能的概念。
关键词：化学教学；活化能；高考题文章编号：1005–6629（2015）7–0089–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B活化能是化学动力学中的重要概念，是教师教学、学生学习的难点内容，也是近年来高考命题的热门选择。
目前的大部分高中化学教材给出的活化能的定义，给读者的信息都是，一个化学反应的活化能既不可能是零，更不可能是小于零的负值，活化能是负值在理论上是没有意义的，相应地，高考命题时也默认了活化能只有正值。
正如2011年海南省理综高考11题：某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是（）A.正反应的活化能小于100 kJ·mol-1B.逆反应的活化能一定小于100 kJ·mol-1C.正反应的活化能不小于100 kJ·mol-1D.正反应的活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1再看C选项，在与学生交流的过程中发现，学生通常认为，如图1所示的反应物A→生成物C时，必须要经过一个吸收一定的能量达到活化状态B的过程，只有比反应物的平均能量EA高出E1（或E1以上）的数值时，才能越过能峰，变成产物的分子，也就是说，活化能一定是正值，因此正反应活化能一定大于100 kJ·mol-1，而不是C选项中的不小于（即大于或等于）100 kJ·mol-1，因此C选项错误。
这种解释在高中阶段似乎没有什么错误，甚至能提出此解释的往往是成绩较好的学生。
但是，我们知道，常见的化学反应，其实都不是分子间直接碰撞而完成的，它们都要通过许多单个反应步骤才最后变成产物分子，这每一步骤的化学反应就是基元反应。
高中生物学教学中“活化能”曲线图的疑点探析
翁*f抬各？----------------探讨与争鸣2020年第8期高中生物学教学中“活化能”曲线图的疑点探析贵州省贵阳市清镇市第一中学(551400) 黄云华摘要酶能降低化学反应的活化能是高中生物学教学中的重难点。
针对活化能相关曲线图的疑 难点，先阐述了活化能概念的提出及发展，然后基于托尔曼的活化能观点对“为什么曲线的起点不为 零”“曲线上升代表获得能量的过程吗”等问题进行了深入探析。
关键词生物学教学；活化能；吸能反应；放能反应文章编号 1005 -2259(2020)8 -0054 -03“酶能降低化学反应的活化能”是人教版高中 《生物•必修1 •分子与细胞》第5章的重要内容，同时也是教学的难点。
针对这一难点，通常利用图1以不同的呈现形式辅助教学进而实现难点突破[1’2]。
细菌的大部分基因组在漫长的共进化过程中发生 了向细胞核横向转移[1°]。
通过科学事实引发学生思考:既然叶绿体可能 来源于共生的细菌，那么，能够进行光合作用的生 物是否还包括一部分比较原始的细菌？由此理解 光合细菌的光合作用。
总之，通过对学生常问和常错的问题进行厘清，并提出有针对性的教学策略，旨在让学生体会 生物学科的趣味性和知识性，开阔视野，掌握重要 概念，并希望能为一线教学提供思路和参考。
参考文献[1]王金发.细胞生物学[M]•北京:科学出版社，2015:3m.[2]刘凌云,郑光美.普通动物学[M].4版.北京:高等教育出版社，2013:32 -35.通过图1可以很直观地让学生理解酶的作用 本质以及酶具有高效性等知识点。
但在教学中也 遇到了新的疑难点，笔者将针对这些具体的疑难点 进行探析。
1活化能的概念活化能的概念首先是由瑞典物理化学家阿仑 尼乌斯（Arrhenius)于1889年提出的。
他认为“活 化能是反应物的普通分子转化为活化分子所需要 的能量”[3]。
人教版《生物•必修1 •分子与细胞》P.80给出活化能的定义是“分子从常态转变为容 易发生化学反应的活跃状态所需要的能量”。
化学反应动力学中的活化能
化学反应动力学中的活化能化学反应动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学。
而活化能则是动力学研究中的一个重要概念，它描述了反应发生所需的能量。
本文将深入探讨活化能的概念、影响活化能的因素以及活化能在化学反应中的应用。
一、活化能的概念活化能是指在化学反应中，反应物转化为产物所需的最小能量。
化学反应发生时，反应物分子需要克服一定的能垒才能转变为产物。
这个能垒就是活化能。
活化能的大小决定了反应的速率，越高的活化能意味着反应进行得越慢。
活化能的概念可以通过势能曲线来解释。
势能曲线是描述反应的能量变化随反应进程变化的图形。
在势能曲线中，反应物和产物之间的能垒表示了活化能的大小。
活化能的高低取决于反应物分子之间的相互作用力和反应物分子的构型。
二、影响活化能的因素活化能的大小受多种因素的影响。
其中最主要的因素有温度、反应物浓度、催化剂和反应物分子的构型。
1. 温度：温度是影响活化能的重要因素之一。
根据阿伦尼乌斯方程，反应速率与温度呈指数关系。
提高温度可以增加反应物分子的平均动能，使其更容易克服能垒，从而降低活化能。
2. 反应物浓度：反应物浓度也会影响活化能。
增加反应物浓度可以增加反应物分子之间的碰撞频率，从而提高反应速率。
这是因为碰撞频率的增加会增加反应物分子克服能垒的机会。
3. 催化剂：催化剂是能够改变反应速率的物质。
催化剂通过提供新的反应路径，降低了反应物分子克服能垒的能量。
这样，反应物分子就可以更容易地转化为产物，从而降低了活化能。
4. 反应物分子的构型：反应物分子的构型也会影响活化能。
如果反应物分子的构型不利于反应进行，那么活化能将会增加。
相反，如果反应物分子的构型有利于反应进行，那么活化能将会降低。
三、活化能在化学反应中的应用活化能在化学反应中起着重要的作用。
它不仅决定了反应速率的快慢，还能够揭示反应机理和反应路径。
1. 反应速率：活化能的大小直接影响了反应的速率。
较高的活化能会导致反应进行缓慢，而较低的活化能则会使反应快速进行。
活化能有正负之分吗
活化能有正负之分吗
活化能是指分⼦从常态转变为容易发⽣化学反应的活跃状态所需要的能量。
（阿伦尼乌斯公式中的活化能区别于由动⼒学推导出来的活化能，⼜称阿伦尼乌斯活化能或经验活化能）。
活化能都是正的，因活化分⼦能量⼀定⽐基态分⼦⾼，由基态到活化态要吸收能量，故为正。
活化能是指化学反应中，由反应物分⼦到达活化分⼦所需的最⼩能量。
以酶和底物为例，⼆者⾃由状态下的势能与⼆者相结合形成的活化分⼦的势能之差就是反应所需的活化能，因此不是说活化能存在于细胞中，⽽是细胞中的某些能量为反应提供了所需的活化能。
化学反应速率与其活化能的⼤⼩密切相关，活化能越低，反应速率越快，因此降低活化能会有效地促进反应的进⾏。
酶通过降低活化能（实际上是通过改变反应途径的⽅式降低活化能）来促进⼀些原本很慢的⽣化反应得以快速进⾏（或使⼀些原本很快的⽣化反应较慢进⾏）。
影响反应速率的因素分外因与内因：内因主要是参加反应物质的性质；在同⼀反应中，影响因素是外因，即外界条件，主要有浓度、压强、温度、催化剂等。
化学教学中关于活化能概念的辨析
参考文献 ：
第五 ， 博采众家之长 ， 形成独特的教学风格。教学风格 因课 程而异， 也因人而异 ， 应呈现出“ 百花齐放 ” 的态势 。 教师要形成
自己的教学风格 ， 切忌故步 自封 ， 甚至闭门造 车 ， 应该广泛吸收 优秀教学成果 ， 以丰富 自己的学识。笔者经常参加“ 教坛新秀” 、 “ 教学能手” 的评选活动 ， 从众多名师身上学到 了许 多教学技 巧
一
『 斯霞． 的教学生涯【 】上海 ： １ 】 我 Ｍ． 上海教育出版社 ， ８． １ ２ ９ 【 李如密． ２ 】 教学风格论【 】北京 ： Ｍ． 人民教育出版社，０ ２ ２０． 【 马云鹏 ． ３ １ 教育 科学研究 方法导 论【 】 长春 ： Ｍ． 东北师 范大学 出版社 ，
２０ ． ０ ２Ａ
的结论。活化能有经验活化能和理论活化能之分。
１ 经 验活 化 能
理 解的原意 ， 比较模糊 ， 不严格 。第二种定义追其 源为威廉 ・ 刘
易斯于 １ １ ９ ８年提 出来 的， 他把活化能理解为“ １ ｏ 物质从 把 ｌ ｏ ｔ 其平均能量升高到临界态所必须 吸收的能量” 。由于威廉 ・ 刘易
和方法 ， 今后 还应该走 出国门， 去国外学 习， 以追赶世界教育 的 潮流 。同时 ， 我们应该认识到 ， 教学是一种创造性的劳 动 ， 用模 仿 的办法是无法超越别人 的 ， 应该根据课 程内容 的要求和 自身
的条件 ， 在教学过程 中， 真、 求 求实、 求新 ， 追求卓越 ， 超越 自我 。
＇ １
阿仑尼乌斯的原意。 而第 二种说法 中的 Ｅ鼍 实际上是分子水平 低 的微观量 ８（ ‘一个活化 分子所必 须具备 的最 低能量 ） 阿伏伽 与
高中教学中讲授化学反应活化能的方法探讨
高中教学中讲授化学反应活化能的方法探讨作者：董晓慰来源：《科学导报·学术》2020年第55期【摘要】本文结合不同版本的高中化学教材对化学反应活化能的介绍，对化学反应活化能的教学方法进行深入地探讨，并且从IUPAC的角度出发进一步对活化能的相关内容进行了统计，希望通过本文可以为今后的活化能教学提供一些参考。
【关键词】高中化学;教学;化学反应;活化能;基元反应引言：活化能是一个涉及物理、化学、普通化学以及无机化学的概念。
它的物理意义是把反应分子激发到可进行反应的活化状态时所需的能量，同时也是化学反应速率中的一项重要参数。
由于活化能涉及的范围较为广泛，因此世界范围内至今为止依然没有一个固定的定论。
1活化能概念的由来及提出在高中化学教学过程中，活化能是一个让很多师生都很困惑的抽象概念。
目前，全国各省用的高中化学教材的版本有很多种，最具有代表性的版本就是人教版（2019新课标）、苏教版（2017新课标）和鲁科版（2017新课标）教材。
而每一种教材对于活化能的介绍都有着或大或小的区别。
本文将从阿伦尼乌斯公式、基元反应、活化能的原理以及需要活化能概念的原因这四个方面分别对活化能的相关内容进行对比。
高中化学之所以引入活化能这个概念，是基于活化能与化学反应速率之间的关系。
人教版（2019新课标）教材中这样写到“大多数化学反应往往要经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。
活化分子指的是能够进行有效碰撞的分子。
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，叫做反应的活化能。
”对阿伦尼乌斯公式没有做任何介绍;苏教版（2017新课标）对阿伦尼乌斯公式也并没有进行详细的介绍，也没有对基元反应进行介绍，对活化能的解释为含有分子的能量平均值以及活化分子能量平均值之间的差，之所以需要用到活化能这一概念其根本原因为过渡态理论以及碰撞理论;而鲁科版（2017新课标）教材介绍活化能时，对阿伦尼乌斯公式有详细的介绍，对基元反应也有介绍，而活化能的解释为普通分子能量平均值与活化分子能量平均值之间的具体差值。
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区——基于2011年海南省一道高考题的思考
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区——基于2011
年海南省一道高考题的思考
朱碧雯;包朝龙
【期刊名称】《化学教学》
【年(卷),期】2015(0)7
【摘要】通过2011年海南省一道化学高考题,分析高中阶段学生在学习活化能概念时易走入的误区,探讨高中阶段接触的反应的温度效应和活化能类型,比较三个版本的高中教材对活化能的定义,提出在相关概念教学及命题时的希冀,以期帮助教师和学生正确理解活化能的概念.
【总页数】3页(P89-91)
【作者】朱碧雯;包朝龙
【作者单位】浙江师范大学教师教育学院,浙江杭州321004;宁波市鄞州中学,浙江宁波315101
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.雨中行走，速度越快，淋雨越少吗？--从数学建模角度分析2011年的一道高考题 [J], 李金兴
2.通过变式训练培养学生创新能力——2011年广东高考理综物理一道高考题的教学启示 [J], 郭广钊
3.数学概念教学环节谈\r——一道高考题引发的思考 [J], 吉训玫
4.2011年江苏最后一道高考题的解法 [J], 张玉红
5.由一道高考题引发的高中数学概念教学思考 [J], 黄健
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高中化学教学中有关“活化能”概念的误区
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区1. 认为活化能是一个物质的性质很多学生认为活化能是一种物质的性质，这是错误的。
活化能是描述化学反应发生所需的能量大小的一个概念，与反应物本身的性质无关。
2. 认为活化能是反应物之间的关系一些学生认为活化能指的是反应物之间的关系，这也是错误的。
活化能是反应过程中需要克服的最小能量障碍，与反应物的种类和数量有关，而不是反应物之间的关系。
3. 认为活化能可以被消耗或释放有些学生认为活化能可以被消耗或释放，这也是不正确的。
在化学反应中，活化能是需要克服的最小能量障碍，而不是一种可以释放或消耗的能量。
4. 认为活化能和反应速率是一回事一些学生认为活化能和反应速率是一回事，这是错误的。
活化能是反应需要的能量，而反应速率是反应发生的速度，二者是不同的概念。
5. 认为两种反应物的活化能相加得到反应的总活化能有些学生认为两种反应物的活化能可以相加得到反应的总活化能，这也是错误的。
实际上，反应的总活化能与反应物的种类、数量、反应条件等有关，不能简单地相加来计算。
6. 认为活化能越小，反应速率越快有些学生认为活化能越小，反应速率就越快，这也是不正确的。
虽然活化能的大小对反应速率有影响，但它不是唯一的决定因素。
反应物的浓度、温度、催化剂等也会影响反应速率。
7. 认为反应物的活化能与生成物的活化能相等有些学生认为反应物的活化能与生成物的活化能相等，这也是不正确的。
反应物的活化能和生成物的活化能并不相等，因为在反应过程中需要消耗能量克服能垒，而在生成物中则可能产生能量释放出来。
总之，要正确理解活化能的概念，学生应该认识到它是一种描述化学反应发生所需的能量大小的概念，与反应物本身的性质无关。
此外，还应该正确理解活化能与反应速率的关系，以及活化能的大小对反应速率的影响。
高中教学中如何讲授化学反应的活化能
Ａ＋Ｂ～ｃ寻兰［Ａ…Ｂ…ｃ］≠一Ａ—Ｂ＋ｃ
Ａ表示单原子分子，Ｂ Ｃ表示双原子分子， Ｃ分子 Ｂ键，而在这 当Ａ原子接近Ｂ—Ｃ分子时，就开始使Ｂ 问的键减弱，同时开始生成新的Ａ
这里，对称符号＜＞表示对其中的物理量取
个过程未完成之前，系统形成一个过渡态即活化络 合物ＥＡ…Ｂ…Ｃ］≠，此时前一个键尚未完全断开， 后一个键又未完全形成口］。 该理论还认为反应物分子之问相互作用的势能 是分子间相对位置的函数，在反应物转变为产物的 过程中，系统的势能不断变化，可以画出反应过程 中势能变化的势能面图，从中找出最佳反应途径。 上述反应如果以反应坐标为横坐标，反应体系的势 能为纵坐标，可得如图１的剖面图：
２０１２年第１０期
化学教育
曩翼蕊≮
誓新课程天地
摘要
高中教学中如何讲授化学反应的活化能
冷永刚＂ 罗渝然２
（１．江苏无锡市第一中学２１４０３１；２．中国科技大学化学与材料科学学院安徽合肥２３００２６）
对比了人教版、苏教版以及鲁科版对化学反应活化能的有关论述。介绍了ＩＵＰＡＣ
（１９９６）推荐的活化能的定义，强调了为什么仅有基元反应活化能才有准确的解释（即Ｔｏｌｍａｎ的 统计观点），最后提出了在高中阶段如何讲授化学反应活化能的几点建议。 关键词 化学反应活化能 基元反应 碰撞理论 过渡态理论 高中化学
差值。
１．介绍了碰撞理论，但没区分活化 能和阈能。书中如下描述不准确， “只有能量超过某一限度￡。（相当
化学反应需要活化能的 原因
１．介绍了碰撞理论
２．没介绍过渡态理论
１．介绍了碰撞理论
２．介绍了过渡态理论
于活化能）并满足一定方向要求的 活化分子间的碰撞……。”因为阈能
是Ｔ一０ Ｋ时的数值．而活化能是 Ｔ＞Ｏ Ｋ时的数值。
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区
高中化学教学中有关“活化能”概念的误区引言在高中化学教学中，学生们学习了许多重要的化学概念，其中之一就是“活化能”。
然而，由于教学方法和学生对概念的理解不同，可能会导致一些误区的出现。
本文将讨论一些在高中化学教学中常见的与“活化能”概念相关的误区，并提供正确的解释和理解。
误区一：“活化能”是反应速率的唯一决定因素许多学生容易认为“活化能”是决定反应速率的唯一因素。
事实上，活化能只是反应速率中的重要因素之一。
除了活化能之外，许多其他因素也能够影响反应的速率，例如反应物的浓度、温度和催化剂的存在等。
因此，仅仅关注活化能是不够的，必须综合考虑其他因素。
误区二：“活化能”和反应物之间存在直接的关系有些学生可能会误解“活化能”和反应物之间存在直接的关系，以为反应物浓度越高，活化能就越小。
然而，实际情况并非如此。
活化能并不取决于反应物的浓度，而是取决于反应物分子之间的相互作用和能量差异。
活化能是指反应物分子在反应过程中需要克服的能垒，与反应物的浓度无关。
误区三：“活化能”和反应物之间的能量差异决定反应的进行与否有些学生可能会错误地认为只要反应物之间的能量差异足够大，反应就一定会进行。
然而，这是一个误解。
虽然能量差异是反应进行的必要条件之一，但并不是充分条件。
在反应过程中，反应物分子不仅需要满足能量差异的要求，还需要克服活化能的能垒。
只有当反应物分子具备足够的能量并且克服了活化能的能垒，反应才能发生。
误区四：“活化能”和反应物浓度之间的关系是线性的有些学生可能会错误地认为“活化能”和反应物浓度之间存在线性关系，即反应物浓度越高，活化能就越低。
然而，这种认识是错误的。
活化能与反应物浓度之间的关系并非线性，而是由多种因素共同影响的复杂关系。
虽然反应物浓度的增加可以提高反应速率，但并不能直接降低活化能。
正确理解和解释“活化能”正确理解和解释“活化能”对学生们建立正确的化学概念和深化对化学反应的理解至关重要。
正确的解释是，“活化能”是指反应物分子在反应过程中需要克服的能垒，以启动反应。
单介绍关于活化能的定义`碰撞理论 `过渡状态理论,以图更好地
≥0
数值
Ea = E活化分子 - E
Ee ≥ E0
七 小结
综上所述，描述化学反应活化能概念时，化学反应活化能与阀能反应能垒 、 反应位垒等概念既有联系又有区别，绝不可混为一谈。
路易斯碰撞理论和爱林过渡状态理论的活化能以及阿仑尼乌斯所提出的活 化能显然不同，但是阿氏在当初解释他的经验公式时所提出的活化能还是含糊不 清。直到 1925 年托尔曼用调节方法处理单分子和双分子的化学反应的反应速率 与温度关系时，才得出比较直观地、准确地概念。根据托尔曼的解释，阿仑尼乌 斯活化能为活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。
图 2 动能分布曲线
实验证明，对于结构比较复杂的分子，其活化分子间碰撞并不一定都能引起
反应，只有其中一部分碰撞能真正生效，故需引入因子 p 予以校正，即
k
=
pZ
0
e
−
Ee RT
(6)
式中 p 为方位因子。 图 3 中以HCl与NH3分子在气相反应为例[3]，说明方位因子p对有效碰撞的影 响。与图 3(a)，(b)两种取向相比(c)取向导致反应的机会显然大得多。后一种情 况下HCl中的H原子与NH3中N原子上的孤对电子相碰撞。如果与N原子上带有大 取代基的胺(例如三丙胺)反应，不难想象HCl的H端只能通过狭窄的“窗口”接近孤 对电子，发生有效碰撞的机会自然小多了，见图 3(d)。
一定温度下，一个简单置换反应的进行。
A + B − C → [ALBLC] ≠ → A − B + C 其中活化络合物的基态与反应物基态的能量差称为反应位垒Eb，是活化络 合物的零点能与B-C的零点能之差值，故有时也称为 0 K活化能Eb。此时若假定 所有振动均处于基态，则
第二章 第一节 第3课时 活化能(讲义及解析)-2024-2025学年高二化学选择性必修1(人教版
第3课时 活化能思考与交流：一、活化能与简单碰撞理论1．基元反应与反应历程(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应如：2HI===H 2＋I 2的2个基元反应为2＋2I ·、2I 2(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理(3)许多化学反应都不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的。
假设反应：A 2＋B===A 2B 是分两个基元步骤完成的第一步 A 2A (慢反应)第二步 A 2B(快反应)对于总反应来说，决定反应速率的肯定是第一个基元步骤，即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。
决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤2 mol H 2和1 mol O 2混合于一个洁净的容器内，已知常温常压下，每个氢分子和氧分子自身或它们之间每秒钟平均碰撞2.355×1010次，如果每一次碰撞都能够引发反应，试想会有什么样的现象？如果每一次碰撞都能引发反应，整个容器中的氢气和氧气将在极短的时间内全部变成水。
然而事实并非如此，为什么呢？那么，如何定性与定量研究影响化学反应速率的因素呢？如：过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应：H2O2 + 2H+ +2Br Br2 + 2H2O 反应机理为H2O2＋H+＋Br＋H2O (慢反应)HOBr＋Br－＋H+ 2＋H2O (快反应)决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO不是最终产物，称为反应的中间产物或中间体(4)基元反应发生的先决条件：基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生化学反应2．有效碰撞与活化能(1)化学反应与有效碰撞在(1)中，HI分子没有足够的能量，因此碰撞过轻，两撞都能引起化学反应的发生)(2)有效碰撞①概念：把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞②条件：具有足够的能量；具有合适的取向③与反应速率的关系：碰撞的频率越高，则反应速率越快(3)活化能和活化分子①活化分子：把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子②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，叫做反应的活化能③活化分子的特点：活化分子具有比普通分子(非活化分子)更高的能量，活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂从而导致化学反应的发生④反应物、生成物的能量与活化能的关系图E1：正反应的活化能E2：活化分子变成生成物分子放出的能量，也可认为是逆反应的活化能E1－E2：反应热，即ΔH＝E1－E2(4)基元反应发生经历的过程3．基元反应过渡状态理论(1)基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态AB＋＋BC反应物 过渡态 产物(2)过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。
再谈什么是活化能_Arrhenius活化能的定义_解释_以及容易混淆的物理量
分子作零点能修正。量子化学计算出的势能面和能垒高度仅是 0K 时的值。在 0K 时分子没 有平动能, 没有碰撞, 没有化学反应, 势能面上的能垒不等同于实际化学反应的活化能。
# 活化焓与活化内能之间有区别。对 1m o l理想气体, 其差异是气体做的功 pV = RT ( 图 1) , 在室温条件下, 它等于 2. 5kJ/m o。l
正如表 1强调的, 在总包化学反应的层次上 ( 如燃烧和爆炸、热裂解、多相催化、酶催化、 有机物氧化或卤化、聚合反应等 ) , 当测量温度比较宽时, A rrhen ius图多不是线性, 常常呈多种 形状的曲线 [ 4] 。按活化能定义 (式 ( 4) ) , 它必然不是一常量, 随温度变化。并且, 这时候得到 的活化能数值仅是经验和表观量, 没有物理意义。这样情况下, 如果把表观活化能叫 E 因子, 也许会减少混淆。同时, 表 1还指出, A rrhen ius图与活化能的概念不适合态 态反应。因为, 在 态 态反应层次上, 没有热力学温度 T 的概念 [ 8 ] 。
仅是经 验和 表 观 量, 无 物理意义
未必 是, 多 与 温度有关
正数
取 决于 观 测 的
反应温度范围, 如 果观 测 范 围 不宽, 则 A rrh e n ius 图 呈 近 似 线性关系
在 A rrhen ius
图上, E a=
-R
d lnk d( 1 /T )
有物理意 义, To lm an 解释最合理
对于如何理解 Arrhen ius活化能以及它有什么深入的物理意义, 是 100多年来人们一直感 兴趣的科学问题。科学家的长期努力, 已促进了若干化学速率理论的诞生。随着科学的进步, 对基元反应活化能的理解历经了如下主要观点的变迁 [ 8] :
在活化能教学中应明确的几个问题
在活化能教学中应明确的几个问题
张帆
【期刊名称】《宁德师范学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(019)003
【摘要】针对活化能教学中,学生容易混淆的问题,介绍活化能概念和不同的反应速率理论对活化能的物理意义的诠释,以及活化能与阙能、势垒及零点活化能等物理量的联系和区别.
【总页数】5页(P267-271)
【作者】张帆
【作者单位】宁德职业技术学院,福建,福安,355000
【正文语种】中文
【中图分类】G718.5
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1.物理教学中有效开展合作学习需明确的几个问题 [J], 陆海军;刘宏
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高二化学活化能知识点讲解
高二化学活化能知识点讲解活化能是化学反应中最重要的概念之一，它在反应速率和反应机理中起着至关重要的作用。
在本文中，我们将对高二化学中的活化能进行深入讲解。
一、活化能的定义和意义活化能是指在化学反应中，反应物从反应前的能量状态到达过渡态所需要的能量差。
简单来说，它是指使反应发生的最低能量要求。
活化能在化学反应中起到了至关重要的作用。
首先，它可以影响反应速率。
反应物分子必须拥有足够的能量才能克服活化能的阻碍，达到过渡态进一步反应。
因此，活化能越低，反应速率越快。
其次，活化能还可以揭示反应的反应机理和反应途径。
通过研究活化能，我们可以了解反应发生的具体过程和控制因素。
二、活化能的计算方法活化能的计算主要分为两种方法：从反应速率常数和Arrhenius 方程出发计算、从反应焓变和活化熵变计算。
1. 从反应速率常数和Arrhenius方程计算活化能根据Arrhenius方程，反应速率常数k与反应温度T之间存在以下关系：k = A * e^(-Ea/RT)其中，k表示反应速率常数，A为碰撞频率因子，Ea为活化能，R为气体常数，T为温度。
通过实验测定不同温度下的反应速率常数，我们可以利用Arrhenius方程来计算活化能。
2. 从反应焓变和活化熵变计算活化能化学反应的活化能可以通过反应焓变和活化熵变计算得到，即：ΔG ≠ = ΔH ≠ - TΔS ≠其中，ΔG≠表示化学反应的活化自由能，ΔH≠表示反应焓变，ΔS≠表示反应活化熵变。
通过实验测定反应焓变和活化熵变，我们可以计算得到反应的活化能。
三、影响活化能的因素活化能受到多种因素的影响，其中最主要的因素包括温度、浓度、催化剂和反应物特性等。
1. 温度温度是影响活化能的最重要因素之一。
根据Arrhenius方程，温度升高会导致反应速率常数增大，活化能降低。
这是因为温度升高会使反应物分子的动能增加，增加了克服活化能的可能性，从而提高了反应速率。
2. 浓度浓度对活化能的影响主要体现在反应速率上。
2011年海南省高考化学试题解析
2011 年海南省高考化学试题解析2011 年海南省高考化学试题解析江汉教育集团高级教师：谢光清2011 年海南高考题析1.下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是A. 甲醇B. 乙炔C. 丙烯D. 丁烷解析：四个选项中只有甲醇有氢键，沸点高常温下呈液态，其它三个选项都是C4 以下的烃，常温下都是气态。
2011 年海南高考题析2.用0.1026mol·L-1 的盐酸滴定25.00mL 未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如下图所示，正确的读数为A. 22.30mLB. 22.35mLC. 23.65mLD. 23.70mL解析：滴定管的刻度是上小下大，注意是1 毫升是10 格，应该是B。
2011 年海南高考题析3. 下列固体混合物与过量的稀H2SO4 反应，能产生气泡并有沉淀产生的是A. NaHCO3 和Al(OH)3B. BaCl2 和NaClC. HClO3 和K2SO4D. Na2SO3 和BaCO3解析：加入过量硫酸生成沉淀是BaSO4，遇酸产生气泡的是Na2SO3，所以选D2011 年海南高考题析4. 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。
下列有关的叙述中错误的是A. 的化学性质与相同B. 的原子序数为53C. 的原子核外电子数为78D. 的原子核内中子数多于质子数解析：该核素的质子数为53，中子数为78，核外电子数为53，选C。
2011 年海南高考题析5.已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s）△H=-701.0kJ·mol-12Hg（l）+O2（g）=2HgO（s）△H=-181.6kJ·mol-1则反应Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的△H 为A. +519.4kJ·mol-1B. +259.7 kJ·mol-1C. -259.7 kJ·mol-1D. -519.4kJ·mol-1解析：本题考查热化学方程式，两式相减可以消掉氧，得：2Zn-2Hg=2ZnO-2HgO △H=-701.1-(-181.6)=-519.4.再除以2，△H=-259.7.选C 2011 年海南高考题析6.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH－－2e-=2H2O；NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是A. H2O 的还原B. NiO(OH)的还原C. H2 的氧化D. NiO(OH) 2 的氧化解析：电池充电时，是电解池，与正极连接的是阳极，发生氧化反应，C 选项是放电的氧化反应，D 是充电时的氧化反应。
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影响平衡 移动关系式 ［ Ｊ ］ ． 唐 山师范学院学报 ， ２ ０ ０ ６ ， ２ ８（ ２ ） ：
３ １ ．
【 ４ 】 胡英 ． 物理化 学 ｆ Ｍ］ ． 北京： 高等教育出版社 ， ２ ０ ０ ７ ：
教学参考
高中化学教学中有关 “ 活化能＂ 概 念的误区
— —
基于 ２ ０ １ １年海南省一道高考题 的思考
朱碧 雯 ，包朝龙
（ １ ． 浙江师 范大学教 师教 育学 院 ，浙江杭 州 ３ ２ １ ０ ０ ４ ；２ ． 宁波 市鄞州 中学 ，浙 江宁波 ３ １ ５ １ ０ １ ） 摘要： 通过 ２ ０ １ １ 年 海南省一道化学高考题 ， 分析高中阶段学 生在学习活化能概念时易走 人的误 区， 探讨高中阶段接触 的 反应 的温度效 应和活化 能类 型， 比较三个版本的高中教材对活化能的定 义， 提出在相关概 念教学及命题时的希冀 ， 以期帮助 教
变 为正值 ， 过程如 图 ｌ 所 示， 由图可得 ， 正 反应 活
一
个经验性的定性 原理 ， 具有简洁、 方便 的特色。
［ ５ 】 宋心琦主编 ． 普通 高中课 程标准实验教 科书 ・ 化 学反
应原 理 （ 选修 ４ ） 【 Ｍ ｑ ． 北京： 人 民教 育 出版 社 ， ２ ０ ０ ７ ： ２ ６ ￣ ２ ８ ， ３ １ ．
不能 当作万 能 的法 则 ， 该 原理 的适 用条 件 是 ： 均 相、 封闭系统 ， 且 只改 变一个状态变量 。 只有建立 在热力学 定理基 础上 的平衡 理论才是严谨 的、 定
量化 的法则。 致谢 ： 本文在 写作过程 中得到 了 北京大学高盘
［ ６ 】 ［ ８ 】 朱文涛． 基 础物理化学 【 Ｍ］ ． 北京： 清华大学出版社 ，
［ ２ ］ 吴名胜 ， 诸全 头 ． 再 议化 学平衡 移动方向与移动结果 的关系 【 Ｊ ］ ． 化 学教育， ２ ０ ０ ８ ，（ ４ ） ： ７ ２ ￣ ７ ４ ．
［ １ ３ 】 张 索林 ， 郑 河， 张光 宁 ． 从 组 分 调 制 判 据 到 组 分 浓 度
［ ３ ］ 傅 献彩， 沈 文霞等 ． 物理化 学 【 Ｍ】 ． 北京： 高等教 育出
当年 海南 省提供 的参 考答 案为 Ｄ ， 学生在解
应 过程 中活化能有 正反应 和逆反 应两种， 焓变与
活化能的关 系是 Ａ Ｈ ＝考命题 时也 默认 了活化 能只有正值 。 正如 ２ ０ １ １ 决 此类 问题 时， 一般习惯先作 图再 作答。 在可逆反
活化能 的定义 ， 给读者 的信息都是 ， 一个化学反应
的活化 能既 不可能是零 ， 更 不可能是 小于零 的负
Ｄ ． 正 反 应 的 活 化 能 比 逆 反 应 活 化 能 大
１ ０ ０ｋ Ｊ・ ｏｏ ｔ ｌ －
值， 活化能是负值在理论上是没有意义的， 相应地，
年海南省理综 高考 １ １ 题： 某 反应 的 Ａ Ｈ＝ ＋ １ ０ ０ ｋ Ｊ ・ ｏ ｒ ｏ ｆ ， 下列 有关该 反 应的叙 述正确的是 （ ）
ｆ Ｊ ］ ． Ｊ ． Ｃ ｈ ｅ ｍ． Ｅ ｄ ｕ ｃ ， １ ９ ５ ７ ， ３ ４（ ８ ） ： ３ ７ ５ ． 【 １ ２ 】 Ｌ ｅ ｗｉ ｓ Ｋａ ｔ ｚ ， Ａ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｉ ｔ ｉ ｃ Ｗａ ｙ ｔ ｏ Ｌ ｅ Ｃｈ ａ ｔ ｅ ｌ ｉ ｅ ｒ ’ Ｓ Ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｉ ｎ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｕ ］ ． Ｊ ． Ｃｈ ｅ ｍ． Ｅ ｄ ｕ ｃ ， １ ９ ６ １ ， ３ ８ （ ７ ） ： ３ ７ ５ ．
师和学生正确理解活化能的概念。 关键词 ： 化学教学 ； 活化能 ； 高考题
文章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ６ ６ ２ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ７ — ０ ０ ８ ９ — ０ ３
中图分 类号 ： Ｇ ６ ３ ３ ． ８
文献标 识码 ： Ｂ
活化能是 化学 动力 学 中的重 要概 念， 是教师
［ １ ０ 】 Ｉ ． Ｐ ｒ ｉ ｇ ｏ ｇ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｒ． Ｄｅ ｆ ａ ｙ ． Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｈ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｙ — ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ【 Ｍ】 ． Ｌ ｏ ｎ ｄ ｏ ｎ ． Ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｌ ｏ ｎ ｇ ｍａ ｎ ｓ Ｇｒ ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃｏ
２０１ １ ：２ ９９ ．
［ ７ １ １ ９ １ ［ １ ４ １ Ｉ ｒ ａ Ｎ． Ｌ ｅ ｖ ｉ ｎ ｅ ． Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ． Ｎｅ ｗ Ｙｏ ｒ ｋ ．
Ｓｉ ｘｔ ｈ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏｎ． Ｐｕ ｂｌ ｉ ｓ ｈｅ ｄ ｂ Ｖ Ｍｃ Ｇｒ ａ ｗ —Ｈ ｉ ｌ ｌ ，２ ００ ９：１ ９５，１ ９ ７．
Ａ ． 正反应 的活化能小 于 １ ０ ０ ｋ Ｊ ・ ｍ ｏ ｌ Ｂ ． 逆反应的活化能—定小于 １ ０ ０ ｋ Ｊ ・ ｍ ｏ ｌ － 。
Ｃ ． 正 反 应 的活化 能 不 小于 １ ０ ０ ｋ Ｊ ・ ｍｏ Ｆ
教学 、 学生学习的难点内容 ， 也是 近年来高考命题
的热 门选 择。目前 的大部分 高中化学 教材 给出的
ＬＴＤ ，１ ９ ５４：２６ ２．
良教授的悉心指导， 在 此表示衷心的感谢 ！
参考文献 ：
【 １ １高执棣 １ ． 化学热力学基 础 【 Ｍ］ ． 北京： 北京大学出版社 ，
２０ ０６：１ ４ ９．
［ １ １ Ｊ ＿ Ｊ ． ｄ ｅ Ｈｅ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ Ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ Ｌ ｅ Ｃｈ ａ ｔ ｅ ｌ ｉ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｂ ｒ ａ ｕ ｎ