内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动7 化学反应速率的影响因素
实验目的
通过实验活动,探究影响化学反应速率的因素。
通过实验活动,认识改变反应条件可以改变化学反应速率。
学会运用控制变量法研究化学反应的速率。
实验原理
探究温度、浓度对化学反应速率的影响
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:
Na2S 2O3+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,可以判断出该反应进行的快慢。
在不同的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。
实验原理
探究催化剂对化学反应速率的影响
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。
实验药品
0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液 、0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液、蒸馏水、热水、10%H2O2溶液、1 mol﹒L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、
其他条件相同,
浓度越大,化学反应速率越快
2、实验2加入1 mL水的原因是什么?
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?
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,其余因素均相同。
溶液浑浊出现的快慢
1.结合下表中信息,回答有关问题。
步步高P62
组号 反应温
度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 10 5 0.1 5 0.1 5
B 10 5 0.1 5 0.1 10
C 30 5 0.1 5 0.1 10
D 30 5 0.2 5 0.2 10
(1)实验比较法是人们研究各类问题常用的方法,但在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。上表中可以比较的组合有 。
(2)上述反应速率最快的是 , 最慢的是 。
(3)判断上述反应速率快慢的实验现象可以是 。
A和B、B和C
D
B
出现浑浊现象的快慢
为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响,某同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下4组实验。
试剂:4%H2O2溶液、12%H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液。
仪器:试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯。
实验编号 实验温度/℃ H2O2溶液 1 mol· FeCl3溶液/mL
1 30 5 mL 4% 1
2 60 5 mL 4% 1
3 30 5 mL 12% 0
4 30 5 mL 4% 0
步步高P56
(1)甲同学为了探究温度对化学反应速率的影响,应完成 (填实验编号)实验。
实验编号 实验温度/℃ H2O2溶液 1 mol· FeCl3溶液/mL
1 30 5 mL 4% 1
2 60 5 mL 4% 1
3 30 5 mL 12% 0
4 30 5 mL 4% 0
1、2
步步高P56
(2)乙同学进行实验3与实验4,发现气体均缓慢产生,无法说明“浓度改变会影响化学反应速率”,你的改进方法是_______________________________。
再同时分别向两支试管中滴加2~3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液作为催化剂,加快反应速率,使现象更明显
(3)丙同学进行了实验1与实验4,你认为他想探究的是______________
该方案设计是否严谨? (填“是”或“否”),说明理由: 。
催化剂对化学反应速率的影响
否
加入的1 mL溶液会对试管中溶液进行稀释,使浓度发生改变
实验编号 实验温度/℃ H2O2溶液 1 mol· FeCl3溶液/mL
1 30 5 mL 4% 1
2 60 5 mL 4% 1
3 30 5 mL 12% 0
4 30 5 mL 4% 0
步步高P56
实验2: 探究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。观察实验现象。
实验编号 加入0.1mol/lLNa2S2O3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
1 2 2 冷水
2 2 2 热水
快
慢
其他条件相同,温度越高,化学反应速率越快
实验3: 探究催化剂对化学反应速率的影响
取三支大小相同的试管,各加入2 mL 10%的过氧化氢溶液,再向其中两支试管中分别加入少量二氧化锰粉末和2滴1 mol·L-1氯化铁溶液。观察实验现象。
10%H2O2溶液 10%H2O2溶液
+1 mol·L-1氯化铁溶液 10%H2O2溶液
+二氧化锰粉末
产生气泡的速率
较快
慢
快
其他条件相同,催化剂可以改变化学反应速率
不同催化剂的催化效果不同
实验结论
其他条件相同,温度越高,化学反应速率越快
其他条件相同,浓度越大,化学反应速率越快
其他条件相同,催化剂可以改变化学反应速率
不同催化剂的催化效果不同
归纳总结
变量控制探究影响化学反应速率的因素
变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”,即要保持其他变量不变,改变其中一个变量的值进行实验,测定数据,通过系列实验,找出变量对化学反应速率的影响。其探究流程为
归纳总结
问题和讨论
反应条件影响反应的方向及产物。
温度越高,化学反应速率越快,反应越容易发生
本节小结
控制变量法
列实验探究方案能达到探究目的是( )
探究方案 探究目的
A 分别向4mL0.1mol/LKMnO4溶液中,加2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.2mol/L的H2C2O4溶液,观察溶液褪色的快慢 探究反应物浓度对化学反应速率的影响
B 将红热的木炭投入到浓硝酸中,观察是否产生红棕色气体 探究浓硝酸与木炭在加热条件能否反应
C 向1mL0.2mol/LFeCl3滴加5~6滴0.1mol/L的KI溶液,充分反应后,再加KSCN,观察溶液颜色变化 探究Fe3+与I﹣的反应的限度
D 向5mL0.1mol/LKI溶液中加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后,用特殊方法分离出水溶液中的I2,取水层滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化 探究Fe3+与I﹣的反应的限度
A.A B.B C.C D.D
高锰酸钾过量,褪色不明显。
应控制高锰酸钾溶液不足,改变草酸的浓度探究浓度对反应速率的影响
可能浓硝酸受热分解生成二氧化氮
D
谢谢
$$