第6章 实验活动7 化学反应速率的影响因素（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（人教版）

实验活动7　化学反应速率的影响因素 【实验目的】 1．体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。 2．理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。 【实验原理】 1．硫代硫酸钠与硫酸的反应 硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫： Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。 2．过氧化氢分解 过氧化氢分解产生氧气，在有或无催化剂存在下进行对比实验，通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。 【实验仪器】 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。 【实验药品】 0．1 mol·L－1Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1H2SO4溶液、10%H2O2 溶液、1 mol·L－1FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。 【实验步骤】 1．浓度对化学反应速率的影响 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL和1 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向盛有1 mL Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。 实验 编号 加入0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液的体积/mL 加入水的 体积/mL 加入0.1 mol·L－1H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢 1 2 0 2 快 2 1 1 2 慢 2.温度对化学反应速率的影响 取两支大小相同的试管，各加入2 mL 0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。 实验 编号 加入0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1 mol·L－1H2SO4溶液的体积/mL 水浴 出现浑浊的快慢 1 2 2 冷水 慢 2 2 2 热水 快 3.催化剂对化学反应速率的影响 向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L－1FeCl3 溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。 现象 结论 加入MnO2 气泡冒出速率增大 MnO2能________反应速率 加入FeCl3 气泡冒出速率增大 FeCl3能________反应速率 不加其他试剂 有气泡冒出，较慢 无催化剂________ 答案　加快　加快　反应较慢 【问题讨论】 1．写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式，可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小？ 答案　S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O　溶液浑浊出现的快慢 2．在通常情况下，铁与冷水或热水都不发生反应，但红热的铁与水蒸气则可发生反应，生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。 答案　反应条件影响反应的方向及产物。 【例题】 下列条件中，锌和硫酸开始反应时放出氢气的速率最大的是(　　) 选项 金属 酸溶液浓度和体积 温度/℃ A 3.0 g锌片 3 mol/L硫酸50 mL 30 B 3.0 g锌粉 1 mol/L硫酸200 mL 20 C 3.0 g锌粉 3 mol/L硫酸50 mL 30 D 3.0 g锌片 3 mol/L硫酸100 mL 20 答案　C 解析　Zn与硫酸反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，影响化学反应速率的因素有温度、浓度及固体的表面积的大小。在其他条件不变时，影响最大的是温度，当温度相同时固体物质的表面积越大，反应接触得也就越充分，反应速率就越快，由表可知B、D项中温度小于A、C项中温度，接触面积C项比A项大，则锌和硫酸开始反应时放出氢气的速率最大的是C项，故选C项。 【变式】某实验小组学习化学反应速率后，联想到H2O2分解制备氧气，设计如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。 编号 温度 反应物 催化剂 甲 25 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL蒸馏水 乙 25 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 丙 40 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL蒸馏水 (1)实验乙中发生反应的化学方程式为________________