2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素學(xué)案新人教版必修第二冊

PAGE3-試驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素[試驗(yàn)?zāi)康腯1．體驗(yàn)濃度、溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2．理解變更反應(yīng)條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率。[試驗(yàn)原理]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)間的長短，可以推斷該反應(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)物濃度和溫度對該反應(yīng)速率的影響。2．過氧化氫分解會(huì)產(chǎn)生氧氣，在有或無催化劑存在下進(jìn)行對比試驗(yàn)，通過視察氧氣產(chǎn)生的快慢可以看出催化劑對該反應(yīng)速率的影響。[試驗(yàn)用品]燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計(jì)、藥匙、秒表。0．1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、10%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、蒸餾水。[試驗(yàn)步驟]1．濃度對反應(yīng)速率的影響試驗(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－1H2SO4溶液的體積/mL出現(xiàn)渾濁的快慢1202快2112慢2.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響試驗(yàn)編號加入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122冷水慢222熱水快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MnO2粉末和2滴1mol·L－1FeCl3溶液。視察、比較三支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢?？梢暡斓?，加入催化劑的試管中比未加催化劑的試管中氣泡出現(xiàn)得快(填“快”或“慢”，下同)；加入少量MnO2粉末的試管中比加入2滴1mol·L－1FeCl3溶液的試管中氣泡出現(xiàn)得快。[問題和探討]在通常狀況下，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)條件的角度思索并說明這一事實(shí)。提示：紅熱的鐵和水蒸氣具有較高的溫度，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，反應(yīng)越簡單發(fā)生。[試驗(yàn)結(jié)論]1．其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。2．其他條件相同時(shí)，上升溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。3．催化劑可以改變更學(xué)反應(yīng)速率。[鞏固練習(xí)]1．在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列推斷不正確的是()A．a(chǎn)＝6.00B．同時(shí)變更反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變C．b<318.2D．不同溫度時(shí)，蔗糖濃度削減一半所需的時(shí)間相同D[A項(xiàng)，分析題表中數(shù)據(jù)可知，在同一溫度下，反應(yīng)的瞬時(shí)速率與濃度在數(shù)值上成正比，當(dāng)T＝328.2K時(shí)，v＝15c，故a＝15×0.400＝6.00，正確。B項(xiàng)，分析題表中數(shù)據(jù)可知上升溫度，水解速率增大，增大濃度，水解速率也增大，若同時(shí)增大(減小)反應(yīng)物的濃度和降低(上升)反應(yīng)的溫度，則對反應(yīng)速率的影響因素相互抵消，反應(yīng)速率可能不變，正確。C項(xiàng)，在物質(zhì)的濃度不變時(shí)，上升溫度，水解速率增大，降低溫度，水解速率減小，由于在物質(zhì)的濃度為0.600mol·L－1時(shí)，溫度由318.2K變?yōu)閎，反應(yīng)速率減小，則b＜318.2，正確。D項(xiàng)，不同溫度時(shí)，反應(yīng)速率不相同，則蔗糖濃度削減一半所需的時(shí)間不同，2．探究溫度和濃度對反應(yīng)速率的影響試驗(yàn)原理及方案：在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生反應(yīng)生成碘，反應(yīng)原理是2IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O，生成的碘可用淀粉溶液檢驗(yàn)，依據(jù)出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來衡量該反應(yīng)的速率。試驗(yàn)序號0.01mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL0.01mol·L－1Na2SO3溶液的體積/mL水的體積/mL試驗(yàn)溫度/℃出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間/s①55V10②554025③5V23525則V1＝________mL、V2＝________mL。[解析]①和②溫度不同，應(yīng)當(dāng)是探究溫度對反應(yīng)速率的影響，因此濃度需相同，即溶液的總體積相同，則V1＋5＋5＝5＋5＋40，得V1＝