控制变量法在化学反应率中应用

控制变量法在化学反应速率中的应用

深圳市宝安区教科培中心左香华教学目标（一）知识与技能1．理解化学反应速率的概念及相关的计算。2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。（二）过程与方法1．理解“控制变量法”，学会运用控制变量法分析和解决实际问题。2．理解“对照实验法”，学会运用对照实验法探究化学与生活中的实际问题。1．知识梳理浓度；温度；压强；催化剂；接触面积等。化学反应速率概念：衡量化学反应进行的快慢程度计算公式：υ=Δc/Δt单位：mol/(l·min)或mol/(l·s)等影响因素：

1.反应物本身的性质（主要因素）；2.外界条件通常用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示υ＝△c/△t统一标度法的应用(化学反应的速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比)

[问题探究1].

反应3a（g）+b（g）2c（g）+2d（g）在不同条件下，反应速率分别为：①v（a）

=0.6mol·l-1·min-1②v（b）

=0.45mol·l-1·min-1③v（c）

=0.15mol·l-1·min-1④v（d）

=0.45mol·l-1·min-1则此反应在不同条件下进行得最快的是：a．③b．④

c．②d．①答案c[感悟·理解][问题探究2]．（07高考广东卷）把铝条放入到盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气的产生速率的因素是a盐酸的浓度b铝条的表面积c溶液的温度d加入少量的硫酸钠浓度、表面积、温度答案d2．方法导引控制变量又称无关变量因变量自变量y========f(x)控制变量法的相关概念[探究·研讨]（1）控制变量原则(审读题干，弄清目的；找出自变量、因变量；确定无关变量)（2）单一变量原则(分析归纳单一自变量的影响结果)（3）对照性原则(对比或综合多个自变量的影响结果；前后对照、实验组与控制组对照、正反对照)[问题探究3]下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢（h2o2）分解速率的因素时采集的一组数据：用10mlh2o2溶液制取150ml氧气所需的时间（单位：s）

浓度反应条件30%h2o215%h2o210%h2o25%h2o2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720mno2催化剂、加热102560120请你分析回答：(1)该研究小组在设计方案时，考虑了______、_______、________等反应条件对过氧化氢分解速率的影响。(2)当研究浓度与反应速率的关系时，浓度属于_______,反应速率称为_____________,需要控制的变量是_______，可选择的数据是_________，说明该因素对分解速率的影响。(3)当研究催化剂与反应速率的关系时，催化剂属于_______,反应速率称为_____________,需要控制的变量是____________，可选择的数据是_____________，说明该因素对分解速率的影响。3．体验高考[问题探究4]．（08高考上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积v的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是：a．4－3－2－1 b．1－2－3－4c．3－4－2－1 d．1－2－4－3

[问题探究-4]为比较fe3+和cu2+对h2o2分解的催化效果，研究小组设计了下图所示的实验。可通过

(现象)定性比较得反应速率。有同学提出将cuso4改为cucl2更为合理，其理由是

，还要需要控制的变量是____________。4.创新提升[参考答案]通过气泡产生的快慢可以定性比较。将cuso4改为cucl2更为合理，理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，还要需要控制的量是浓度。2ml5%h2o2(aq)5滴

fecl3(aq)5滴

cuso4(aq)★“增补实验”，取3只小试管加入3ml8%h2o2，然后分别加入几0.1mol/lfecl3(aq)、cuso4溶液、二氧化锰。观察现象。[问题探究-6]

实验室给定了下列仪器和药品，请设计一组实验探究固体的表面积、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。要求写出操作步骤、预期实验现象与结论。限选仪器：试管若干、药匙、镊子等限选药品：锌粉、锌粒、0.1mol/l盐酸、1mol/l盐酸、3mol/l盐酸、80℃的热水、8%的双氧水、二氧化锰粉末、0.1mol/lfecl3溶液。①表面积组：取等质量的锌粉和锌粒分别与等体积的0.1mol/l盐酸混合，放锌粉的产生气泡快，放锌粒的产生气泡慢。②浓度组：取等体积（如10ml）0.1mol/l盐酸、3mol/l的盐酸分别与等质量的锌粒（大小、形状、温度相同）反应，3mol/l的盐酸产生气泡快，0.1mol/l盐酸产生气泡慢。③温度组：在两只试管中分别加入等体积的0.1mol/l盐酸和等质量的锌粒，将其中一只试管放入80℃的水中进行水浴加热，另一只试管处于常温，水浴加热的产生气泡快，常温下产生气泡慢。（取