新教材必修二丨高中新教材學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7 學(xué)案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素學(xué)習(xí)目標(biāo)1.體驗(yàn)濃度、溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。理解改變反應(yīng)條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率。2.初步探究溫度、濃度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)果。通過實(shí)驗(yàn),提高處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。3.了解實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理,初步認(rèn)識和把握實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。認(rèn)識實(shí)驗(yàn)方法的選擇及反應(yīng)條件的控制在實(shí)驗(yàn)探究中的重要性。嘗試用比較法來尋找實(shí)驗(yàn)的最佳方案。重、難點(diǎn)重點(diǎn):影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方法的選擇及反應(yīng)條件的控制在實(shí)驗(yàn)探究中的重要性。課堂探究主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)情境引入【復(fù)習(xí)】1.對于反應(yīng)A2+3B22AB3,以下表示的反應(yīng)速率,速率最大的是()A.v(A2)=0.4mol·L-1·min-1B.v(B2)=0.8mol·L-1·min-1C.v(AB3)=0.6mol·L-1·min-1 D.v(A2)=0.01mol·L-1·s-12.1830年,法國化學(xué)品制造商庫爾曼就提出,氨能跟氧氣在鉑催化下反應(yīng)生成硝酸和水,其中第一步反應(yīng)為:4NH3+5O24NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(H2O)[單位為mol·L-1·min-1]表示,則正確的關(guān)系是()A.4v(NH3)5=v(O2) B.5C.2v(NH3)3=v(H2O) 【觀看多媒體】煤與石油的形成過程,鞭炮爆炸的過程。【思考】這兩個(gè)片段說明了什么問題?復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式,體會不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之間的關(guān)系。一、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【思考】1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?舉例說明。2.你怎樣才能知道這些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率的快慢?3.你可以借助于什么化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢?4.一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會受到多種因素的影響,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加具有說服力,最好采用對照實(shí)驗(yàn)的方法。什么是對照實(shí)驗(yàn)?形成分析影響因素這類問題的思維模型,包括內(nèi)因和外因,內(nèi)因一般是決定因素,但是不易改變,所以通常重點(diǎn)研究外因。通過可以觀察到的外界現(xiàn)象,培養(yǎng)發(fā)散思維。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【提示】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱大蘇打或海波,是無色或淡黃色晶體,能風(fēng)化和潮解,純品可做照相定影劑、去氯劑和分析試劑,還用于皮革、紡織等工業(yè)。本堂課的主要任務(wù)是利用實(shí)驗(yàn)探究濃度和溫度對S2O32-+2H+SO2+S+H2O反應(yīng)速率的影響;利用實(shí)驗(yàn)探究催化劑對H2O了解硫代硫酸鈉物質(zhì)的性質(zhì),理解該實(shí)驗(yàn)的原理。三、實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)1】濃度對化學(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1mL0.1mol·L-1Na2S2O3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)編號加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的體積/mL加入水的體積/mL加入0.1mol·L-1硫酸溶液的體積/mL出現(xiàn)渾濁所用時(shí)間12022112【實(shí)驗(yàn)2】溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。認(rèn)真觀察,記錄現(xiàn)象。續(xù)表主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)三、實(shí)驗(yàn)探究取兩支大小相同的試管,分別加入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)編號加入0.1mol·L-1Na2SO3溶液的體積/mL加入0.1mol·L-1硫酸溶液的體積/mL水浴溫度/℃出現(xiàn)渾濁所用時(shí)間122222【實(shí)驗(yàn)3】催化劑對化學(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的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?！粳F(xiàn)象分析】根據(jù)實(shí)際情況分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并得出結(jié)論。四、知識應(yīng)用1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法,正確的是(填序號)。

①用鐵片和稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),再滴加適當(dāng)?shù)臐恹}酸可以加快反應(yīng)速率②增加反應(yīng)物的用量,不一定會增大化學(xué)反應(yīng)速率③決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的濃度④已知工業(yè)合成氨的反應(yīng)正反應(yīng)方向放熱,所以升高溫度正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快⑤對于有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng),增大容器壓強(qiáng),不一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率⑥用鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2時(shí),滴加幾滴硫酸銅溶液一定能加快反應(yīng)速率⑦光是影響某些化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件之一2.請利用所學(xué)知識回答問題:消防隊(duì)員救火時(shí),開門都很小心,因?yàn)殚T一打開就有可能發(fā)生爆炸。請解釋其中的原因。通過練習(xí),進(jìn)一步掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。學(xué)以致用:在情境中解決問題,進(jìn)一步增強(qiáng)對反應(yīng)速率影響因素的理解。小結(jié)【回顧】1.內(nèi)因是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。2.其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度、提高反應(yīng)的溫度、加入適當(dāng)催化劑均可提高化學(xué)反應(yīng)速率。核心素養(yǎng)專練1.下列影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中,屬于內(nèi)在因素的是()A.物質(zhì)的性質(zhì) B.濃度C.溫度 D.催化劑2.某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究影響反應(yīng)速率因素的如下兩組實(shí)驗(yàn),該同學(xué)探究的影響因素是()第一組第二組A.濃度 B.壓強(qiáng) C.溫度 D.催化劑3.下列實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到預(yù)期目的的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期目的A相同溫度下,將等質(zhì)量的大理石塊、大理石粉末分別加入等體積、等濃度的鹽酸和醋酸中,觀察氣泡產(chǎn)生的快慢驗(yàn)證固體接觸面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)向2支試管中加入同體積、同濃度酸性KMnO4溶液,再分別加入同體積不同濃度過量的H2C2O4溶液溶液濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的一種因素C向含有Fe2+的溶液中滴入KSCN溶液,溶液不變紅,然后通入氯氣,溶液變紅氯氣具有氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+D相同溫度下,兩支試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液,向其中分別加入少量FeCl3固體和少量的MnO2固體驗(yàn)證不同催化劑對H2O2分解速率的影響4.下列關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件的說法正確的是()A.增大壓強(qiáng)一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率B.使用催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率沒影響C.增加反應(yīng)物的量一定能加速化學(xué)反應(yīng)速率D.升高溫度,一般能加快化學(xué)反應(yīng)速率5.下列說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是對可逆反應(yīng)而言的,非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率B.在可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值,逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值C.同一化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)物濃度的改變表示,也可用生成物濃度的改變表示,其值可能相同,也可能不同D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位可以是g·L-1·s-1,也可以是kg·L-1·s-16.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢B.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越小,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯C.化學(xué)反應(yīng)速率越大,說明化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得越徹底D.改變反應(yīng)條件只能加快化學(xué)反應(yīng)速率7.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化量B.化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時(shí)刻,某種反應(yīng)物的瞬時(shí)速率C.在反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的濃度逐漸減少,所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值D.同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比8.對于化學(xué)反應(yīng)C(s)+O2(g)CO2(g)來說,下列有關(guān)說法不正確的是()A.增加木炭的物質(zhì)的量,化學(xué)反應(yīng)速率會加快B.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率會加快C.將反應(yīng)容器的體積縮小,化學(xué)反應(yīng)速率會加快D.將木炭粉碎成粉末狀,化學(xué)反應(yīng)速率會加快9.一定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g),若15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,則下列說法正確的是()A.該15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率v(I2)=0.002mol·L-1·s-1B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.04mol·L-1所需的反應(yīng)時(shí)間為15sC.恒容條件下向容器中充入HI氣體,化學(xué)反應(yīng)速率不變D.縮小容器體積,化學(xué)反應(yīng)速率加快10.化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。下面是某同學(xué)測定化學(xué)反應(yīng)速率并探究其影響因素的實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.測定化學(xué)反應(yīng)速率該同學(xué)利用如圖裝置測定化學(xué)反應(yīng)速率。(1)除如圖裝置所示的實(shí)驗(yàn)用品外,還需要的一件實(shí)驗(yàn)用品是。

(2)圓底燒瓶中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)若在2min時(shí)收集到224mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,可計(jì)算出該2min內(nèi)H+的反應(yīng)速率,而該測定值比實(shí)際值偏小,其原因是。

(4)利用該化學(xué)反應(yīng),試簡述測定反應(yīng)速率的其他方法:(寫一種)。

Ⅱ.探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表。(已知I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI,其中Na2S2O3溶液均足量)實(shí)驗(yàn)序號體積V/mL時(shí)間/sNa2S2O3溶液淀粉溶液碘水水①10.02.04.00.0T1②8.02.04.02.0T2③6.02.04.0VxT3(5)表中Vx=mL,T1、T2、T3的大小關(guān)系是。

11.為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,某研究小組設(shè)計(jì)了如下五個(gè)實(shí)驗(yàn)。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。(1)為探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)(填序號,下同),選擇的依據(jù)是。

(2)為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)探究催化劑不同,催化效果不同,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)。

(3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯,其原因是。

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為。

參考答案課堂探究【情境引入】【復(fù)習(xí)】1.D2.D【思考】化學(xué)反應(yīng)有快有慢。一、探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【思考】1.物質(zhì)本身的性質(zhì)、濃度、溫度、接觸面的大小、催化劑等。2.實(shí)驗(yàn)法。3.可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢、沉淀產(chǎn)生的快慢、顏色變化的快慢等來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。4.對照實(shí)驗(yàn):在研究某一項(xiàng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí),其他影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件必須完全相同。三、實(shí)驗(yàn)探究根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況填空表格。四、知識應(yīng)用1.①②⑤⑥⑦①鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣,滴加適當(dāng)?shù)臐恹}酸可以增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率增大,①正確;②反應(yīng)物為純固體和純液體時(shí),增加反應(yīng)物的用量,不會增大化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)物為氣體或溶液時(shí),增加反應(yīng)物的用量使其濃度增大,反應(yīng)速率增大,②正確;③決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因,即物質(zhì)本身的性質(zhì),③錯(cuò)誤;④升高溫度,放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率均增大,④錯(cuò)誤;⑤增大容器壓強(qiáng),反應(yīng)物濃度不一定增大,故反應(yīng)速率不一定增大,⑤正確;⑥滴加幾滴硫酸銅溶液,Zn和硫酸銅反應(yīng)置換出了Cu,局部形成Cu-Zn原電池,加快了反應(yīng)速率,⑥正確;⑦有些反應(yīng)在光照的條件下才能進(jìn)行,說明,光是影響某些化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件之一,⑦正確。2.開門時(shí)會增大氧氣濃度,增大化學(xué)反應(yīng)速率。核心素養(yǎng)專練1.A解析:影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在因素是物質(zhì)本身的性質(zhì),是化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素,濃度、溫度、催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素,故選A。2.D3.A4.D解析:壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響只適用于有氣體參與的反應(yīng),故改變壓強(qiáng),反應(yīng)速率不一定改變,A錯(cuò)誤;催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,B錯(cuò)誤;增加固體反應(yīng)物的量對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響,C錯(cuò)誤;升高溫度,加快化學(xué)反應(yīng)速率,正確;故答案為D。5.C解析:化學(xué)反應(yīng)速率是對所有的化學(xué)反應(yīng)而言的,故A錯(cuò)誤;無論正、逆反應(yīng)速率都是正值,故B錯(cuò)誤;同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物的濃度變化,也可以用生成物的濃度變化表示,數(shù)值可能相同,也可能不同,但表示的意義相同,都表示此反應(yīng)的平均速率,故C正確;化學(xué)反應(yīng)速率的單位是mol·L-1·s-1或者mol·L-1·min-1,故D錯(cuò)誤。6.A解析:化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度的物理量,所以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,A正確;化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢與反應(yīng)現(xiàn)象是否明顯無關(guān)系,B錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率越大不能說明化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得就越徹底,C錯(cuò)誤;改變反應(yīng)條件,既能加快化學(xué)反應(yīng)速率,也能降低反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤。7.D解析:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物的濃度增加量來表示。固體和純液體的濃度為常數(shù),不用來表示化學(xué)反應(yīng)速率,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時(shí)間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不是瞬時(shí)速率,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)物濃度的減少量或生成物的濃度增加量,都為正值,所以反應(yīng)速率都為正值,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,D選項(xiàng)正確。8.A9.D解析:該15s內(nèi),v(I2