高中化学专题四化学反应条件控制课题1硫代硫酸钠与酸反应速率影响因素教学案高二化学教学案

课题一硫代硫酸钠与酸反响速率的影响要素【学考报告】知识条目

加试要求①硫代硫酸钠和强酸反响的原理及实验现象

b②浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反响速率的影响

c一、化学反响速率1．化学反响速率的观点化学反响速率是用来权衡化学反响进行快慢程度的物理量。2．化学反响速率的表示方法化学反响速率往常是用单位时间内反响物浓度的减小或生成物浓c度的增添来表示，其数学表达式可表示为v＝t。式中c——某物质的浓度变化，常用单位为－1t——时间，常用单位mol·L。为s、min、h。v——某一物质的反响速率，常用单位是mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1等。3．影响化学反响速率的要素反响物自己的性质是决定反响速率的内因。外因：反响物浓度、温度、催化剂等。4．硫代硫酸钠与酸的反响向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，发生以下反响：Na2S2O3＋2－＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反响的离子方程式是S2O3＋2H===SO2↑＋S↓＋H2O。因为反响生成不溶于水的S，使溶液出现污浊现象。依据出现污浊现象所需时间的长短，能够判断化学反响进行的快慢。反响进行得快，则先出现污浊现象。二、课题方案设计1．实验操作重点为了比较实验中溶液出现污浊的快慢，能够先在一张白纸上用黑色记号笔在适合的地点画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反响容器(锥形瓶)的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混淆时开始计时，到溶液出现的污浊将锥形瓶底部的“十”字完整掩盖时结束。经过比较记录的反响所需时间，能够判断反响速率的大小。2．实验记录与结论研究浓度对反响速率的影响：①取两个50mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入10mL－1溶液，向2号锥形瓶中加入5mL0.1mol·L0.1mol·LNaSO2231Na2S2O3溶液和5mL蒸馏水。②另取两支试管，各加入10mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，而后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，记录反响所需的时间。锥形0.1mol·L－10.1mol·L－1蒸馏反响瓶编Na2S2O3H2SO4结论水/mL时间/s号溶液/mL溶液/mL11001012sNa2S2O3溶液的浓度越大，溶液变污浊越快，2551020s反响速率越快研究温度对反响速率的影响：取一个50mL锥形瓶，编为3号，向此中加入10mL0.1mol·L－1NaSO溶液，向另一支试管中加入－1H2SO溶10mL0.1mol·L2234液，同时放入盛有热水的烧杯中，片晌后将锥形瓶和试管拿出，将H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，记录溶液的温度和反响所需的时间。锥形0.1mol·L－10.1mol·L－1反响反响瓶编Na2S2O3H2SO4结论温度/℃时间/s号溶液/mL溶液/mL11010室温12s反响混淆液温度越高，溶液变污浊越快，反响3101040℃5s速率越快思虑：在应用实验比较法时应注意什么问题？提示实验比较法常经过平行实验或先后的系列实验作察看和对比，分析影响要素。在比较某一要素对实验产生影响时，一定清除其余要素扰乱，即需要控制好与实验有关的各项反响条件。点拨一、实验注意事项1．因为污浊出现时间判据在实质操作中存在较大的主观性，如出现什么样的状况才算是出现污浊，假如能够借助在纸片上画“十”字、“田”字或“王”字，便可能减少偏差，减小主观要素的影响。为了保证察看的条件尽可能一致，在纸片上画的“田”字必定要等粗，字体的大小以“田”字框的四个角恰好到锥形瓶的底边为最佳。字体的颜色以黑色为好，红色太亮，所需遮住时间太长。“田”字不用画得太深、太粗，不然实验时间太长。自然，被掩盖到笔迹看不见为止也是一个模糊的判据。2．稀释H2SO4溶液和稀释Na2S2O3溶液的成效显然不一样，实验可见此反响速率更大程度上取决于Na2S2O3溶液的浓度，并且它的浓度大小直接影响积淀的颜色。3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)与酸反响的速率较快，为了便于记录和比较溶液出现污浊时间的长短，控制反响物浓度和反响温度十分重要。夏天做此实验和冬天做此实验能够选择不一样的浓度，冬天室温较低可采纳0.2mol·L－1的浓度，速率快，积淀颜色显然。夏天则可采纳低一点的浓度，0.1mol·L－1比较适合。4．对于实验所需要的加热，采纳水浴加热为好，一则便于控制温度，二则此实验温度也不需要超出50℃。实验时注意把量好的两份液体装在试管中，分别插入温度计，同时放入热水，等温度快升高到所需温度时立刻拿出，这时温度还会持续高升，搁置一段时间待回落到所需温度时立刻倒入锥形瓶开始实验。注意温度计的水银球不要遇到试管壁和试管底，应逗留在溶液中央。5．对于硫积淀的颜色：0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和0.1mol·L－1H2SO4溶液反响后的液体呈乳白色，0.2mol·L－1Na2S2O3溶液和0.2mol·L－1H2SO4溶液反响后的液体呈浅黄色。点拨二、丈量化学反响速率1．基本思路化学反响速率是经过实验测定的。因为化学反响中发生变化的是体系中的化学物质(包含反响物和生成物)，因此与此中任何一种化学物质的浓度(或质量)有关的性质在丈量反响速率时都能够加以利用。2．用于化学反响速率丈量的基天性质直接可丈量的性质，如开释出气体的体积和系统压强。比如，过氧化氢的分解反响中有气体生成，能够丈量在必定温度和压强下开释出来的气体的体积，再进行适合的变换和计算。依赖物理仪器才能丈量的性质．如颜色的深浅、光的汲取、光的发射、导电能力等。在溶液中，当反响物或产物自己有比较显然的颜色时，经常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来追踪反响的过程和丈量反响速率。3．设计“反响速率的影响要素”实验“反响速率的影响要素”实验设计的思路①分析可能影响化学反响快慢的要素，明的确验目的；②从所给试剂分析能发生哪些化学反响；③分析所给物质的浓度、状态等的不一样，分别设计对照实验。“反响速率的影响要素”设计的实验方案举例①铜片分别与同浓度的盐酸在常平和加热条件下的实验②镁条、铁片分别与同浓度的盐酸在常温下的实验→反响物自己的性质是决定反响速率的主要要素。③铁片分别与不一样浓度的盐酸反响的实验→④块状碳酸钙分别与不一样浓度的盐酸的实验商讨反响物的浓度对反响速率的影响。⑤铁片分别与同浓度的盐酸在常平和加热条件下的实验―→商讨反响温度对反响速率的影响。⑥3%过氧化氢溶液加入氯化铁溶液或二氧化锰条件下的分解实验―→商讨催化剂对反响速率的影响。⑦块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验―→商讨固体反响物的表面积对反响速率的影响。[典例分析]为了研究温度、浓度对化学反响速率的影响，某同学做了硫代硫酸钠与酸反响速率的影响要素的有关实验，实验记录以下：参加反响的物质组号温度Na2S2O3H2SO4蒸馏水℃体积浓度体积浓度体积/mLmL（mol·L－1）mL（mol·L－1）A10100.1100.10B1050.1100.15C1050.2100.25D3050.1100.15E30100.250.25该同学在实验中主要采纳的方法是_____________________________。(2)实验

A、

B

的探

究目的

是______________________________________。(3)实验A、C的研究目的是____________________________________。(4)实验B、D的研究目的是____________________________________。你以为该同学设计这组实验的目的是___________________________。分析五组实验中，三种液体混淆后所得混淆溶液的整体积都是20mL，可估量出混淆溶液中Na2S2O3、H2SO4的浓度值。A、C组中－1c(Na2S2O3)都约为0.05mol·L，B、D组中c(Na2S2O3)都约为0.025mol·L－1，E组中c(Na2S2O3)约为0.1mol·L－1；A、B、D、E组中c(H2SO4)都约为0.05mol·L－1，C组中c(H2SO4)约为0.1mol·L－1。联合温度条件，便可确立实验A、B中的变化要素是“Na2S2O3的浓度”，实验

A、C中的变化要素是“H

2SO4的浓度”。整体来看，根据这组实验，可研究温度、浓度对

Na2S2O3和

H2SO的反响速率的影响状况。答案(1)比较法温度都为10℃，为了研究Na2S2O3浓度对有关反响速率的影响温度都为10℃，为了研究H2SO4浓度对有关反响速率的影响为了研究温度对有关反响速率的影响为了研究温度、浓度对Na2S2O3和H2SO4的反响速率的影响[追踪训练]下表是稀硫酸与某金属反响的实验数据：溶液实金金属c(HSO)/温度/金属消验属24质量V(H2SO4)/mL℃失的时序状(mol·L－1)/g间/s号态反响前反响后10.10丝0.5502034500粉20.100.550203550末30.10丝0.750203625040.10丝0.8502035200粉50.100.850203625末60.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，达成以下问题：(1)实验4和5表示________________对反响速率有影响，________反响速率越快，能表示同一规律的实验还有________。(填实验序号)仅表示反响物浓度对反响速率产生影响的实验有________。(填实验序号)本实验中影响反响速率的其余要素还有________，其实验序号是________。(4)实验中的全部反响，反响前后溶液的温度变化值

(约

15℃)相近

，

推

测

其

原

因

：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。分析此题考察影响化学反响速率的要素，同时考察分析图表、解决问题的能力。既要注意表格中金属的状