第六章 实验活动7　化学反应速率的影响因素-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第二册 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019，双选）

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。 一、实验原理 1．(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)过氧化氢分解会产生氧气，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。 2．方法指导 为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反应容器(锥形瓶)的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“十”字完全遮盖时结束(如图)。通过比较记录反应所需时间，可以判断反应速率的大小。 二、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－1 H2SO4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－1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢 结论 1 2 0 2 较快 其他条件不变时，反应物浓度越大，反应速率越快 2 1 1 2 较慢 学生用书↓第72页 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－1 Na2S2O3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－1 H2SO4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－1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液的体积/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊的快慢 结论 1 2 2 0 较慢 其他条件不变时，温度 越高，反应速率 越快 2 2 2 40 较快 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－1 FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。 实验编号 加入10% H2O2溶液的体积/mL 加入的催化剂 气泡出现的快慢 结论 1 2 无 较慢 其他条件不变时，加入催化剂，反应速率加快 2 2 少量MnO2粉末 很快 3 2 2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液 较快 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？ 提示：S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O；溶液浑浊出现的快慢或溶液中氢离子浓度的变化(pH的变化)快慢。 2．浓度对化学反应速率的影响实验中，实验2加入1 mL水的原因是什么？ 提示：为了使混合后溶液总体积相同，从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同，其他因素均相同。 3．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。 提示：红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。 学生用书↓第73页 归纳总结 “变量控制法”在探究多个条件对化学反应速率影响中的应用 探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。例如，探究不同温度对化学反应速率的影响时，应控制浓度和其他影响因素相同；比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则应控制温度和其他影响因素相同。步骤如下： 1．(2022·安徽省段考)下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(　　) 选项 金属(粉末状)及其物质的量/mol 酸的浓度及体积 反应温度/℃ A Mg 0.1 3 mol·L－1硫酸 10 mL 30 B Mg 0.1 3 mol·L－1盐酸 10 mL 30 C Fe 0.1