高中 化學(xué) 必修 第二冊(cè) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量《實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素》教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1．體驗(yàn)濃度、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2．理解改變反應(yīng)條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率。1．硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)會(huì)生成不溶于水的硫：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O反應(yīng)生成的硫使溶液出現(xiàn)乳白色渾濁，比較渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)所需時(shí)間的長(zhǎng)短，可以判斷該反應(yīng)進(jìn)行的快慢。在不同濃度和溫度條件下分別進(jìn)行上述反應(yīng)，并比較其反應(yīng)快慢，可以看出反應(yīng)物濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響。2．過(guò)氧化氫分解會(huì)產(chǎn)生氧氣，在有或無(wú)催化劑存在下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察氧氣產(chǎn)生的快慢可以看出催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響。1．濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響取兩支大小相同的試管，分別加入2mL和1mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，向盛有1mLNa2S2O3溶液的試管中加入1mL蒸餾水，搖勻。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢。實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的體積/mL加入水的體積/mL加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的體積/mL出現(xiàn)渾濁的快慢結(jié)論1202較快其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快2112較慢2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響取兩支大小相同的試管，各加入2mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液，分別放入盛有冷水和熱水的兩個(gè)燒杯中。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢。實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的體積/mL加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的體積/mL水浴溫度/℃出現(xiàn)渾濁的快慢結(jié)論1220較慢其他條件不變時(shí)，溫度越高，反應(yīng)速率越快22240較快3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響向三支大小相同的試管中各加入2mL10%H2O2溶液，再向其中的兩支試管中分別加入少量MnO2粉末和2滴1mol·L-1FeCl3溶液。觀察、比較三支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢。實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入10%H2O2溶液的體積/mL加入的催化劑氣泡出現(xiàn)的快慢結(jié)論12無(wú)較慢其他條件不變時(shí)，加入催化劑，反應(yīng)速率加快22少量MnO2粉末很快322滴1mol·L-1FeCl3溶液較快1．寫出硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式，可以從哪些方面來(lái)測(cè)定硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的大小？提示：S2Oeq\o\al(2-,3)＋2H＋=SO2↑＋S↓＋H2O；溶液渾濁出現(xiàn)的快慢或溶液中氫離子濃度的變化（pH的變化）快慢。2．濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)2加入1mL水的原因是什么？提示：為了使混合后溶液總體積相同，從而使混合后只有硫代硫酸鈉溶液濃度不同，其他因素均相同。3．在通常情況下，鐵與冷水或熱水都不發(fā)生反應(yīng)，但紅熱的鐵與水蒸氣則可發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和H2。試從反應(yīng)條件的角度思考并解釋這一事實(shí)。提示：紅熱的鐵與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2，是因?yàn)榉磻?yīng)溫度高，反應(yīng)速率大，且反應(yīng)物H2O為氣態(tài)，鐵與水蒸氣的接觸面積大，反應(yīng)速率大，說(shuō)明反應(yīng)條件及反應(yīng)物狀態(tài)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有重要影響。eq\a\vs4\al()“變量控制法”在探究多個(gè)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響中的應(yīng)用探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，關(guān)鍵是控制好變量。例如，探究不同溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)控制濃度和其他影響因素相同；比較不同濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，則應(yīng)控制溫度和其他影響因素相同。步驟如下：1．下列各組反應(yīng)（表中物質(zhì)均為反應(yīng)物）在反應(yīng)剛開始時(shí)，放出H2的速率最大的是()選項(xiàng)金屬（粉末狀）及其物質(zhì)的量/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度/℃AMg0.13mol·L-1硫酸10mL30BMg0.13mol·L-1鹽酸10mL30CFe0.118mol·L-1硫酸10mL30DMg0.16mol·L-1硝酸10mL30答案：A解析：A．H2SO4為二元酸，3mol·L-1的硫酸中H＋濃度為6mol·L-1；B．HCl為一元酸，3mol·L-1的鹽酸中H＋濃度為3mol·L-1；C．18mol·L-1硫酸是濃硫酸，常溫下鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，反應(yīng)的速率較慢；D．Mg與硝酸反應(yīng)不生成氫氣；則A項(xiàng)反應(yīng)物濃度最大，反應(yīng)速率最快，故選A。2．如圖所示實(shí)驗(yàn)操作能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?)A．探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)．探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響C．探究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響D．探究接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響答案：A解析：該實(shí)驗(yàn)中硫酸的濃度、體積均相同，硫代硫酸鈉溶液的體積也相同，只有硫代硫酸鈉溶液的濃度不同，所以該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄苛虼蛩徕c的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；故選A。3．為了研究外界條件對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響，某同學(xué)在相應(yīng)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)物溫度催化劑收集VmL氣體所用時(shí)間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下列說(shuō)法中，不正確的是()A．通過(guò)實(shí)驗(yàn)①②，可研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài)．所用時(shí)間：t1＞t3C．通過(guò)實(shí)驗(yàn)①④，可研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響D．反應(yīng)速率：③＜④答案：D解析：A．實(shí)驗(yàn)①②中除溫度外其他條件均相同，可研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，A正確；B．實(shí)驗(yàn)①③中除過(guò)氧化氫濃度不同外其他條件均相同，