實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7　化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

1、高中同步學(xué)案優(yōu)化設(shè)計(jì)GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素第六章2022【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.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?！緦?shí)驗(yàn)器材及試劑】1.器材:燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計(jì)、藥匙、秒表。2.試劑:0.1 molL-1 Na2S2O3溶液、0.1 molL-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 molL-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸餾水?！緦?shí)驗(yàn)過程和結(jié)論】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2 mL和1 mL 0.

2、1 molL-1 Na2S2O3溶液,向盛有1 mL Na2S2O3溶液的試管中加入1 mL蒸餾水,搖勻。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2 mL 0.1 molL-1 H2SO4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0.1 molL-1Na2S2O3溶液的體積/mL加入水的體積/mL加入0.1 molL-1H2SO4溶液的體積/ mL出現(xiàn)渾濁的快慢202快112慢得出結(jié)論增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,反之減慢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2 mL 0.1 molL-1 Na2S2O3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

3、試管中加入2 mL 0.1 molL-1 H2SO4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0.1 molL-1Na2S2O3溶液的體積/mL加入0.1 molL-1H2SO4溶液的體積/mL水浴溫度/出現(xiàn)渾濁的快慢2210慢2250快得出結(jié)論升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,反之減慢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2 mL 10% 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1 molL-1 FeCl3溶液,觀察、比較三支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢。實(shí)驗(yàn)過程在三支大小相同的試管中各裝入2 mL 10%的H2O2溶液,再向其中2支試管中

4、分別加入少量MnO2粉末和2滴1 molL-1 FeCl3溶液反應(yīng)條件加入MnO2粉末加入FeCl3溶液不加其他試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡產(chǎn)生大量氣泡產(chǎn)生少量氣泡反應(yīng)速率大小快快慢得出結(jié)論使用催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快【問題討論】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),是因?yàn)榉磻?yīng)溫度高、接觸面積大,反應(yīng)速率快。【拓展實(shí)驗(yàn)】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),研究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下:編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向一支試管中先加

5、入1 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液,再加入1滴3 molL-1硫酸和9滴蒸餾水,最后加入1 mL 0.1 molL-1草酸溶液前10 min內(nèi)溶液紫色無明顯變化,之后顏色逐漸變淺,30 min后幾乎變?yōu)闊o色向另一支試管中先加入1 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液,再加入10滴3 molL-1硫酸,最后加入1 mL 0.1 molL-1草酸溶液80 s內(nèi)溶液紫色無明顯變化,之后顏色迅速變淺,約150 s后幾乎變?yōu)闊o色(1)草酸是弱酸,與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為。(2)由實(shí)驗(yàn)、可得出的結(jié)論是。(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中80 s后溶液顏色迅速變淺的原因,該小組提出了猜想

6、:該反應(yīng)中生成的Mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用。利用提供的試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想。提供的試劑:0.01 molL-1酸性KMnO4溶液,0.1 molL-1草酸溶液,3 molL-1硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固體,蒸餾水。補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)的操作:向試管中先加入1 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液,最后加入1 mL 0.1 molL-1草酸溶液。若猜想成立,應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(4)該小組擬采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。他們擬研究的影響因素是。若通過溶液顏色的變化判斷反應(yīng)速率的大小,你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)方案(填“合理”或“不合理”),理由是。答案 (1)5H2C2O4

7、+2 +6H+ = 2Mn2+10CO2+8H2O(2)其他條件相同時(shí),H+(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快(3)再加入10滴3 molL-1硫酸,然后加入少量MnSO4固體加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺(或溶液顏色開始變淺的時(shí)間小于80 s,或其他合理答案)(4)KMnO4溶液的濃度不合理KMnO4溶液濃度不同,溶液起始顏色深淺不同,無法通過比較褪色時(shí)間長短判斷反應(yīng)快慢解析 (1)在酸性條件下,高錳酸根離子能和草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二價(jià)錳離子、二氧化碳和水,離子方程式為2 +5H2C2O4+6H+ = 2Mn2+10CO2+8H2O。(2)實(shí)驗(yàn)、取用的高錳酸鉀和草酸溶液的體積與濃度均相同,不同的是加入的硫酸的量不同,使得溶液褪色需要的時(shí)間不同,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)論為其他條件相同時(shí),H+(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快。(3)要證明反應(yīng)中生成的Mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用,結(jié)合實(shí)驗(yàn)的操作可知,向試管中先加入1 mL 0.01 molL-1 KMnO4溶液,再加入10滴3 molL-1硫酸,然后加入少量MnSO4固體,最后加入1 mL 0.1 molL-1草酸溶液,通過觀察溶液褪色的時(shí)間即可證明;若猜想成立,加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺(或溶液顏色開始變淺的時(shí)間小于80 s)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)示意圖可知,取用的草酸和硫酸均相同,不同的是選用的高錳酸鉀的濃度不同,因此實(shí)驗(yàn)研究