第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

实验活动7　化学反应速率的影响因素 优化探究 第六章　化学反应与能量 [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。 [实验用品] 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、 1 mol·L-1 FeCl3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-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_____ 2 1 1 2 较慢 越快 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______ 2 2 2 40 较快 越快 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______ 2 2 少量MnO2粉末 很快 3 2 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 较快 加快 问题和讨论 1.写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式。 答案:S2+2H+===SO2↑+S↓+H2O。 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? 答案:为了控制变量,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,其余因素均相同。 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。 答案:温度对铁和水反应的影响至关重要。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,观察到较为明显的实验现象。 1.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤,发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⥫⥬2SO3(g)。恒温恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是　　　　(填字母)。  a.增加O2的浓度 b.选择高效催化剂 c.充入氦气 d.适当降低温度 ab 解析:根据2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)和影响化学反应速率的因素可知,恒温恒容时,增加O2的浓度可以加快化学反应速率,故a符合题意;催化剂能加快化学反应速率,故b符合题意;恒温恒容充入氦气对反应物和生成物的浓度无影响,所以不会加快化学反应速率,故c不符合题意;适当降低温度会降低化学反应速率,故d不符合题意。 2.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法一定不正确的是(　　) 组别 对应 曲线 c(HCl)/ (mol·L-1) 反应温度/℃ 铁的 状态 1 a   30 粉末状 2 b   30 粉末状 3 c 2.5   块状 4 d 2.5 30 块状 A.第4组实验的反应速率最慢 B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1 C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1 D.第3组实验的反应温度低于30 ℃ 答案:D 解析:由图像可知,1、2、3、4四组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第4组实验反应所用时间最长,故反应速率最慢,A正确;第1组实验反应所用时间最短,故反应速率最快,根据变量控制法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L-1,B正确;第2组实验,铁是粉末状,与3、4组块状铁相区别,根据变量控制法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L-1,C正确;由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃,D错误。 3.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-1 FeCl3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 　 。  (2)实验甲和实验乙的实验目的是  　。  实验甲和实验丙的实验目的是 　 。  (3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在2 min内6个时间点对注射器内气体进行读数,记录数据如下表。 时间/s 20 40 60 80 100 120 气体体 积/mL 15.0 29.5 43.5 56.5 69.5 81.5 0~20 s的反应速率v1=　　　　 mL·s-1,100~120 s的反应速率 v2=　　　　mL·s-1。  不考虑实验测量误差,二者速率存在差异的主要原因是　 。  答案:(1)2H2O22H2O+O2↑　(2)探究催化剂对反应速率的影响　探究温度对反应速率的影响　(3)0.75　0.6　随反应的不断进行,H2O2溶液的浓度逐渐降低,反应速率减小 解析:(2)由表可知实验甲和实验乙除催化剂不同外其他条件都相同,所以实验甲和实验乙是探究催化剂对反应速率的影响;实验甲和实验丙除温度不同外其他条件均相同,则实验甲和实验丙是探究温度对反应速率的影响。 (3)0~20 s的反应速率v1===0.75 mL·s-1,100~120 s的反应速率v2= =0.6 mL·s-1,速率减小的原因是随反应的不断进行,H2O2溶液的浓度逐渐降低,反应速率减小。 $$