第二章 第一節(jié) 第2課時　影響化學反應速率的因素

第2課時影響化學反應速率的因素[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.通過實驗探究影響化學反應速率的因素，建立“變量控制”探究外界條件對化學反應速率影響的思維模型。2.掌握外因?qū)瘜W反應速率的影響規(guī)律。一、定性探究影響化學反應速率的因素1．影響化學反應速率的本質(zhì)因素在相同條件下，不同的化學反應會有不同的速率，化學反應速率首先是由反應物的________、________和________等因素決定的。2．定性研究外因?qū)瘜W反應速率的影響(1)濃度對化學反應速率的影響實驗原理Na2S2O3＋H2SO4=_______________可根據(jù)產(chǎn)生渾濁的________判斷反應速率的大小操作步驟實驗現(xiàn)象兩支試管中的溶液____________，滴加0.5mol·L－1H2SO4溶液的試管________________________________________________________________實驗結論其他條件相同時，__________________，化學反應速率增大問題討論本實驗能否通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢比較反應速率的大小？并闡述理由：____________________________________________________________________(2)溫度對化學反應速率的影響操作步驟實驗現(xiàn)象兩支試管中的溶液____________________________________________，燒杯中裝熱水的試管______________實驗結論其他條件相同時，________，化學反應速率增大(3)催化劑對化學反應速率的影響實驗原理2H2O2=2H2O＋O2↑根據(jù)有無催化劑時，產(chǎn)生氣泡的明顯程度判斷反應速率的大小操作步驟實驗現(xiàn)象滴有蒸餾水的試管中________________，滴有FeCl3溶液的試管中____________實驗結論在其他條件相同時，催化劑能顯著______化學反應速率問題討論未加催化劑的試管加入3滴蒸餾水的目的是__________________________1．變量控制法是化學實驗的常用方法之一。某化學興趣小組為探究外界條件對化學反應速率的影響，設計以下四組實驗。實驗方案反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2回答下列問題：(1)V1＝____，V2＝____。(2)設計實驗方案①和②的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)設計實驗方案②和④的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)各實驗方案中均需加入一定體積的水的原因：____________________________________。2．H2O2分解制O2的實驗中，在10%H2O2溶液中未加催化劑，試管口帶火星的木條沒有明顯變化。加入MnO2粉末，溶液中迅速產(chǎn)生大量氣泡，木條立刻復燃；若加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，溶液中產(chǎn)生氣泡比較快，木條復燃；若加入1mL0.1mol·L－1CuCl2溶液，溶液中產(chǎn)生氣泡比較慢，一段時間后木條復燃。(1)_______________均可作為H2O2分解制O2的催化劑。(2)由實驗現(xiàn)象可知，三種物質(zhì)的催化效果依次為__________________。3．亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，分解時加入硫酸剛開始反應緩慢，隨后突然反應釋放出大量ClO2，解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象可能的原因：_____________________________________________________________________________________________________。變量控制探究實驗題的思維流程4．設計實驗探究影響化學反應速率的因素。下列實驗步驟、現(xiàn)象及結論中存在錯誤的是()選項實驗步驟實驗現(xiàn)象結論A向盛有等量0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的a、b兩支試管中，分別滴加1mL0.1mol·L－1H2SO4溶液、1mL0.5mol·L－1H2SO4溶液兩支試管中均有淡黃色沉淀出現(xiàn)，其中b試管中出現(xiàn)的時間更短初始濃度越大反應速率越快B取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液，向其中一支試管滴加2滴1mol·L－1FeCl3溶液，向另一支試管滴加2滴蒸餾水滴加FeCl3溶液的試管中迅速產(chǎn)生氣泡使用催化劑可加快反應速率C取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液，將其中一支試管放入熱水中熱水中試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，另一支試管無明顯現(xiàn)象升高溫度可加快反應速率D取兩支試管加入等量0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，將其中一支試管放入熱水中，同時向兩支試管中分別滴加0.5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液兩支試管中均有淡黃色沉淀出現(xiàn)，其中熱水中試管出現(xiàn)的時間更短升高溫度可加快反應速率二、定量研究外因?qū)瘜W反應速率的影響1．實驗目的：測定并比較不同濃度的H2SO4溶液與鋅反應速率的大小。2．實驗操作：按如圖所示組裝兩套裝置A、B，在錐形瓶內(nèi)各盛大小相同的2g鋅粒，通過分液漏斗分別加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的H2SO4溶液。3．實驗記錄及結論(記錄收集10mLH2所用的時間)加入試劑反應時間(填“長”或“短”)反應速率(填“快”或“慢”)結論1mol·L－1H2SO4溶液增大反應物濃度，化學反應速率______4mol·L－1H2SO4溶液1．在用上述實驗裝置測定鋅與硫酸反應的速率時：(1)為確保測定的準確性，應注意哪些事項？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)用上述裝置測定化學反應速率時，操作、藥品無誤，結果測定速率偏大，從裝置缺陷的角度分析可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)除了測定氫氣的體積外，你還能設計哪些方案測定鋅與H2SO4溶液反應的速率？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．用上述實驗裝置測定鹽酸與碳酸鈣的反應速率。(1)還缺少的儀器是________。(2)測定1mol·L－1的鹽酸分別與塊狀碳酸鈣、粉狀碳酸鈣反應的速率，實驗時，已限定了兩次實驗時間均為1min，還需要測定的另一個數(shù)據(jù)是______________________。該實驗預期得到的結論是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。用于測定化學反應速率的常用方法(1)化學方法：用化學分析法來測定不同時刻反應物或生成物的濃度。(2)物理方法：對體系中物質(zhì)進行某種物理性質(zhì)的動態(tài)測量的方法。常用的物理方法有量氣法、比色法和電導法等，高中常用量氣法，量氣法要關注反應體系的溫度和壓強。三、外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律其他條件不變，只改變影響化學反應速率的一個條件，對化學反應速率的影響規(guī)律：外界條件影響結果濃度增大反應物的濃度，化學反應速率______；減小反應物的濃度，化學反應速率______壓強壓強對速率的影響適用于有氣體參與的反應，且通過濃度對反應速率的影響實現(xiàn)。一般是增大壓強，反應速率________；減小壓強，反應速率________溫度升高溫度，化學反應速率________；降低溫度，化學反應速率________催化劑使用合適催化劑，反應速率________其他因素接觸面積、溶劑、光照等均能改變化學反應速率(1)恒容體系發(fā)生反應：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，升高溫度，正、逆反應速率均增大()(2)100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅片反應，加入適量的NaCl溶液，反應速率不變()(3)無論任何反應，若增大壓強，反應速率一定增大()(4)恒溫恒容密閉容器中發(fā)生的全為氣體的反應，若容器內(nèi)總壓強增大，則反應速率一定增大()(5)用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率()(6)CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)，其他條件相同，增大CuCl的量，可加快生成[CuCl3]2－的速率()1．反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進行，下列條件的改變對其化學反應速率幾乎無影響的是()A．保持容積不變，增加H2O(g)的物質(zhì)的量B．將容器的容積縮小一半C．保持容積不變，充入Ar使壓強增大D．保持壓強不變，充入Ar使容積增大2．活性炭與NO在一定條件下發(fā)生如下化學反應：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，其他條件不變，只改變一種條件：(1)再加入一定量的活性炭，