第二章 第一节 第2课时　影响化学反应速率的因素

第2课时影响化学反应速率的因素[核心素养发展目标]1.通过实验探究影响化学反应速率的因素，建立“变量控制”探究外界条件对化学反应速率影响的思维模型。2.掌握外因对化学反应速率的影响规律。一、定性探究影响化学反应速率的因素1．影响化学反应速率的本质因素在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，化学反应速率首先是由反应物的________、________和________等因素决定的。2．定性研究外因对化学反应速率的影响(1)浓度对化学反应速率的影响实验原理Na2S2O3＋H2SO4=_______________可根据产生浑浊的________判断反应速率的大小操作步骤实验现象两支试管中的溶液____________，滴加0.5mol·L－1H2SO4溶液的试管________________________________________________________________实验结论其他条件相同时，__________________，化学反应速率增大问题讨论本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？并阐述理由：____________________________________________________________________(2)温度对化学反应速率的影响操作步骤实验现象两支试管中的溶液____________________________________________，烧杯中装热水的试管______________实验结论其他条件相同时，________，化学反应速率增大(3)催化剂对化学反应速率的影响实验原理2H2O2=2H2O＋O2↑根据有无催化剂时，产生气泡的明显程度判断反应速率的大小操作步骤实验现象滴有蒸馏水的试管中________________，滴有FeCl3溶液的试管中____________实验结论在其他条件相同时，催化剂能显著______化学反应速率问题讨论未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是__________________________1．变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。实验方案反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2回答下列问题：(1)V1＝____，V2＝____。(2)设计实验方案①和②的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)设计实验方案②和④的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：____________________________________。2．H2O2分解制O2的实验中，在10%H2O2溶液中未加催化剂，试管口带火星的木条没有明显变化。加入MnO2粉末，溶液中迅速产生大量气泡，木条立刻复燃；若加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，溶液中产生气泡比较快，木条复燃；若加入1mL0.1mol·L－1CuCl2溶液，溶液中产生气泡比较慢，一段时间后木条复燃。(1)_______________均可作为H2O2分解制O2的催化剂。(2)由实验现象可知，三种物质的催化效果依次为__________________。3．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，分解时加入硫酸刚开始反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，解释产生该现象可能的原因：_____________________________________________________________________________________________________。变量控制探究实验题的思维流程4．设计实验探究影响化学反应速率的因素。下列实验步骤、现象及结论中存在错误的是()选项实验步骤实验现象结论A向盛有等量0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的a、b两支试管中，分别滴加1mL0.1mol·L－1H2SO4溶液、1mL0.5mol·L－1H2SO4溶液两支试管中均有淡黄色沉淀出现，其中b试管中出现的时间更短初始浓度越大反应速率越快B取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液，向其中一支试管滴加2滴1mol·L－1FeCl3溶液，向另一支试管滴加2滴蒸馏水滴加FeCl3溶液的试管中迅速产生气泡使用催化剂可加快反应速率C取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液，将其中一支试管放入热水中热水中试管内有气泡产生，另一支试管无明显现象升高温度可加快反应速率D取两支试管加入等量0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，将其中一支试管放入热水中，同时向两支试管中分别滴加0.5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液两支试管中均有淡黄色沉淀出现，其中热水中试管出现的时间更短升高温度可加快反应速率二、定量研究外因对化学反应速率的影响1．实验目的：测定并比较不同浓度的H2SO4溶液与锌反应速率的大小。2．实验操作：按如图所示组装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2g锌粒，通过分液漏斗分别加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的H2SO4溶液。3．实验记录及结论(记录收集10mLH2所用的时间)加入试剂反应时间(填“长”或“短”)反应速率(填“快”或“慢”)结论1mol·L－1H2SO4溶液增大反应物浓度，化学反应速率______4mol·L－1H2SO4溶液1．在用上述实验装置测定锌与硫酸反应的速率时：(1)为确保测定的准确性，应注意哪些事项？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与H2SO4溶液反应的速率？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．用上述实验装置测定盐酸与碳酸钙的反应速率。(1)还缺少的仪器是________。(2)测定1mol·L－1的盐酸分别与块状碳酸钙、粉状碳酸钙反应的速率，实验时，已限定了两次实验时间均为1min，还需要测定的另一个数据是______________________。该实验预期得到的结论是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。用于测定化学反应速率的常用方法(1)化学方法：用化学分析法来测定不同时刻反应物或生成物的浓度。(2)物理方法：对体系中物质进行某种物理性质的动态测量的方法。常用的物理方法有量气法、比色法和电导法等，高中常用量气法，量气法要关注反应体系的温度和压强。三、外界条件对化学反应速率的影响规律其他条件不变，只改变影响化学反应速率的一个条件，对化学反应速率的影响规律：外界条件影响结果浓度增大反应物的浓度，化学反应速率______；减小反应物的浓度，化学反应速率______压强压强对速率的影响适用于有气体参与的反应，且通过浓度对反应速率的影响实现。一般是增大压强，反应速率________；减小压强，反应速率________温度升高温度，化学反应速率________；降低温度，化学反应速率________催化剂使用合适催化剂，反应速率________其他因素接触面积、溶剂、光照等均能改变化学反应速率(1)恒容体系发生反应：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，升高温度，正、逆反应速率均增大()(2)100mL2mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变()(3)无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大()(4)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大()(5)用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率()(6)CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)，其他条件相同，增大CuCl的量，可加快生成[CuCl3]2－的速率()1．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是()A．保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量B．将容器的容积缩小一半C．保持容积不变，充入Ar使压强增大D．保持压强不变，充入Ar使容积增大2．活性炭与NO在一定条件下发生如下化学反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，其他条件不变，只改变一种条件：(1)再加入一定量的活性炭，