高中 化学 必修 第二册 第六章 化学反应与能量《实验活动7 化学反应速率的影响因素》教学设计

实验活动7化学反应速率的影响因素1．体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。2．理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。1．硫代硫酸钠与硫酸的反应硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。2．过氧化氢分解会产生氧气，在有或无催化剂存在下进行对比实验，通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。1．浓度对化学反应速率的影响取两支大小相同的试管，分别加入2mL和1mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，向盛有1mLNa2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。实验编号加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的体积/mL加入水的体积/mL加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL出现浑浊的快慢结论1202较快其他条件不变时，反应物浓度越大，反应速率越快2112较慢2.温度对化学反应速率的影响取两支大小相同的试管，各加入2mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。实验编号加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的体积/mL加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL水浴温度/℃出现浑浊的快慢结论1220较慢其他条件不变时，温度越高，反应速率越快22240较快3.催化剂对化学反应速率的影响向三支大小相同的试管中各加入2mL10%H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1mol·L-1FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。实验编号加入10%H2O2溶液的体积/mL加入的催化剂气泡出现的快慢结论12无较慢其他条件不变时，加入催化剂，反应速率加快22少量MnO2粉末很快322滴1mol·L-1FeCl3溶液较快1．写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式，可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小？提示：S2Oeq\o\al(2-,3)＋2H＋=SO2↑＋S↓＋H2O；溶液浑浊出现的快慢或溶液中氢离子浓度的变化（pH的变化）快慢。2．浓度对化学反应速率的影响实验中，实验2加入1mL水的原因是什么？提示：为了使混合后溶液总体积相同，从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同，其他因素均相同。3．在通常情况下，铁与冷水或热水都不发生反应，但红热的铁与水蒸气则可发生反应，生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。提示：红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。eq\a\vs4\al()“变量控制法”在探究多个条件对化学反应速率影响中的应用探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。例如，探究不同温度对化学反应速率的影响时，应控制浓度和其他影响因素相同；比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则应控制温度和其他影响因素相同。步骤如下：1．下列各组反应（表中物质均为反应物）在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是()选项金属（粉末状）及其物质的量/mol酸的浓度及体积反应温度/℃AMg0.13mol·L-1硫酸10mL30BMg0.13mol·L-1盐酸10mL30CFe0.118mol·L-1硫酸10mL30DMg0.16mol·L-1硝酸10mL30答案：A解析：A．H2SO4为二元酸，3mol·L-1的硫酸中H＋浓度为6mol·L-1；B．HCl为一元酸，3mol·L-1的盐酸中H＋浓度为3mol·L-1；C．18mol·L-1硫酸是浓硫酸，常温下铁与浓硫酸发生钝化反应，反应的速率较慢；D．Mg与硝酸反应不生成氢气；则A项反应物浓度最大，反应速率最快，故选A。2．如图所示实验操作能实现的实验目的是()A．探究浓度对化学反应速率的影响B．探究温度对化学反应速率的影响C．探究压强对化学反应速率的影响D．探究接触面积对化学反应速率的影响答案：A解析：该实验中硫酸的浓度、体积均相同，硫代硫酸钠溶液的体积也相同，只有硫代硫酸钠溶液的浓度不同，所以该实验目的是探究硫代硫酸钠的浓度对化学反应速率的影响；故选A。3．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验，实验记录如下表：实验序号反应物温度催化剂收集VmL气体所用时间①5mL5%H2O2溶液25℃2滴1mol/LFeCl3t1②5mL5%H2O2溶液45℃2滴1mol/LFeCl3t2③5mL10%H2O2溶液25℃2滴1mol/LFeCl3t3④5mL5%H2O2溶液25℃不使用t4下列说法中，不正确的是()A．通过实验①②，可研究温度对反应速率的影响B．所用时间：t1＞t3C．通过实验①④，可研究催化剂对反应速率的影响D．反应速率：③＜④答案：D解析：A．实验①②中除温度外其他条件均相同，可研究温度对反应速率的影响，A正确；B．实验①③中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同，