2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册教案：第6章 第2节 微专题4　控制变量法探究化学反应速率的影响因素 Word版含解析

1、好好学习，天天向上微专题4控制变量法探究化学反应速率的影响因素科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如,探究温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。1常见考查形式（1）以表格的形式给出多组实验数据，让同学们找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2）给出影响化学反应速率的几种

2、因素，让同学们设计实验并分析各因素对化学反应速率的影响。2解题策略(1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，找出影响实验探究结果的因素。(2）定多变一：在探究时，应先控制其他的因素不变，只改变一种因素，探究这种因素与所探究问题的关系,然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。（3)数据有效：解答时注意选择的数据(或设置的实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。【典例】下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据。实验序号金属质量/g金属状态c(h2so4) /(moll1)v(h2so4)/ml溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10。10丝0.550203450020。10粉末0

3、.55020355030。10丝0。750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0。85020362560。10丝1.050203512570.10丝1。05035505080.10丝1.150203410090。10丝1。150304440分析上述数据，回答下列问题：（1)实验4、5表明_对反应速率有影响,_，反应速率越大，能表明同一规律的实验还有_.(2)仅表明反应物浓度会对反应速率产生影响的实验有_.（3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。（4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 )相近，推测其原因：_.解析（1)比较实验4和

4、5：金属质量相等，硫酸浓度相同，反应前溶液温度相同,粉末状金属比丝状金属反应快，这说明固体反应物的表面积对反应速率有影响,固体与液体的接触面积越大，反应速率越快。类似实验还有1和2。（2）其他条件相同，浓度不同的实验有实验1、3、4、6、8和实验2、5。(3）要表明反应温度对反应速率有影响，应控制其他条件相同,仅温度不同，如实验6、7和实验8、9。（4）由表中数据可知，金属质量相等,即一定质量的金属与足量的稀硫酸反应放出的热量相同.答案(1)固体反应物的表面积表面积越大1、2(2)1、3、4、6、8和2、5(3)反应温度6、7和8、9（4）稀硫酸过量,等量的金属完全反应，放出的热量相等某同学在

5、用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率.请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_（答两种)。（4）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液abcdef4 moll1h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100请

6、完成此实验设计，其中：v1_，v6_，v9_.该同学最后得出的结论为当加入少量cuso4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。解析(1)因cu2的氧化性比h的强，所以加入cuso4后，zn先与cuso4反应,反应后再与酸反应，反应的有关方程式为zncuso4=cuznso4、znh2so4=znso4h2.（2）由于cuso4与zn反应产生的cu与zn在稀硫酸溶液中形成cuzn原电池,因此加快了氢气产生的速率。（3）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增

7、加锌的比表面积等.（4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则硫酸的浓度应该是相同的，因此最终溶液的体积必需相等，a组中硫酸为30 ml,那其他组硫酸也为30 ml，根据表中数据可知总体积是50 ml,则v130，v650103010，v950302.517。5。当加入一定量的cuso4后，生成的单质cu会沉积在zn的表面,降低了zn与h2so4溶液的接触面积，且h2so4溶液的浓度变得较小，因此反应速率会减小。答案（1)cuso4zn=znso4cu,znh2so4=znso4h2(2）cuso4与zn反应产生的cu与zn在稀硫酸溶液中形成cuzn原电池,加快了氢气产生的速率(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(4)301017。5当加入一定量的cuso4后,生成的单质cu会沉积在zn的表面，降低了zn与h2so4溶液的接触面积，且h2so4溶液的浓度