第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素 学案-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

实验活动7　化学反应速率的影响因素 学习目标 1.通过分析同一反应在不同条件下的不同实验现象，能初步认识化学反应速率的影响因素，能描述浓度、温度、催化剂、接触面积等对化学反应速率的影响结果。 2.通过用控制变量法来设计验证化学反应速率的影响因素的实验，建立用控制变量法来设计实验的思路和方法，认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验探究中的重要性，能够掌握实验的关键，能完成探究温度、浓度和催化剂对化学反应速率的影响的实验设计。 3.通过小组实验，加深对知识的理解，提高实验探究能力、处理实验数据和分析实验结果的能力。 重点难点 重点：影响化学反应速率的外界因素。 难点：认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验探究中的重要性。课前复习 1.对于反应A2+3B22AB3，以下表示的反应速率中，速率最大的是(　　) A.v(A2)=0.4 mol·L-1·min-1 B.v(B2)=0.8 mol·L-1·min-1 C.v(AB3)=0.6 mol·L-1·min-1 D.v(A2)=0.01 mol·L-1·s-1 2. 以氨和氧气为原料，在催化剂的作用下经过一系列反应能生成硝酸和水，其中第一步反应为4NH3+5O24NO+6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O) （单位均为mol·L-1·min-1）表示，则正确的关系是(　　) A. =v(O2) B.=v(H2O) C.=v(H2O) D.=v(NO) 课堂探究 一、影响化学反应速率的因素 【情境引入】通过以下示例，分析是哪些因素影响了化学反应速率。 1.Na 、Mg分别与水反应时，钠与水反应更为剧烈。 2.带火星的木条能在纯氧中复燃。 3.新鲜水果和食物保存在冰箱里能存放得更久。 4.实验室用H2O2制氧气时，使用二氧化锰作催化剂反应更快。 5.木材劈得小一些烧得更快。 【问题1.1】你可以借助什么反应现象来判断化学反应的快慢？ 【问题1.2】一个实验的结果会受到多种因素的影响，为了使实验结论更加具有说服力，最好采用控制变量的方法。什么是控制变量？ 二、运用控制变量法来设计实验 【情境】1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是无色晶体或白色粉末，能风化和潮解，纯品可作照相定影剂、去氯剂和分析试剂，还用于皮革、纺织等工业。硫代硫酸钠的五水合物(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打或海波。硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下可以发生反应S2O32-+2H+===SO2↑+ S↓+H2O，生成不溶于水的硫单质。 2.H2O2分解产生氧气。 【问题2.1】用控制变量法来设计实验，验证化学反应速率的影响因素，所选化学反应应具备什么特点？ 【问题2.2】在研究硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的化学反应速率和H2O2分解反应速率的影响因素时，研究对象的自变量和因变量分别是什么？ 【任务情景】设计实验 实验仪器与试剂：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。 【问题2.3】以硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的反应为研究对象，探究温度对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有温度发生变化。 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 硫酸溶液的体积/mL 水浴方式 __________ （观测指标） 1 2 【问题2.4】以硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的反应为研究对象，探究浓度对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有浓度发生变化。 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硫 酸溶液的体积/mL __________ （观测指标） 1 2 2 2 1 【问题2.5】以 H2O2分解反应为研究对象，探究催化剂对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有催化剂发生变化。 实验编号 10% H2O2溶液的体积/mL MnO2粉末 1mol·L-1FeCl3溶液 __________ （观测指标） 1 2 2 2 3 2 【任务三】实验探究：按照实验方案设计，分小组进行实验操作。 【知识支持】测定浓度对速率的影响时，要先将Na2S2O3溶液和蒸馏水混匀再加H2SO4溶液，振荡，观察现象；测定温度对速率的影响时，要先向2支试管中各加入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 H2SO4溶液，振荡，观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢；测定催化剂对速率的影响时，向三支大小相同的试管中先各加入等体积、等浓度的 H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量的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。 1.注意试剂添加顺序，试剂添加过程操作要规范，注意安全。 2.小组合作，记录员记录好实验现象。 3.实验结束后，整理好实验仪器，分析实验数据，得出实验结论。 【问题3.1】请小组派出代表，分享你们通过实验得出的结论。 素养专练 1.下列关于化学反应速率的说法，正确的是　　　　(填序号)。  ①用铁片和稀盐酸反应制取氢气时，再滴加适量的浓盐酸可以增大反应速率 ②增加反应物的用量，不一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④已知工业合成氨的反应正反应方向放热，所以升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 ⑤对于有气态物质参加的反应，增大容器压强，不一定能增大化学反应速率 ⑥用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液一定能增大反应速率 ⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 2. 请利用所学知识回答问题：消防队员救火时，开门都很小心，因为门一打开就有可能发生爆炸。请解释其中的原因。 参考答案 · 课堂探究 【情境引入】物质本身的性质、浓度、温度、催化剂、接触面积等。 【问题1.1】可以通过观察气泡产生的快慢、沉淀产生的快慢、颜色变化的快慢等来判断化学反应的快慢。 【问题1.2】控制变量：在研究某一项条件对化学反应速率的影响时，其他影响化学反应速率的条件必须完全相同。 【问题2.1】选择符合实验要求的化学反应，要现象明显，有沉淀或者气体生成。 【问题2.2】硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的反应为S2O32-+2H+===SO2↑+S↓+H2O，自变量是浓度和温度，因变量是化学反应速率；H2O2分解反应的自变量是催化剂，因变量是化学反应速率。 【问题2.3】 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 硫酸溶液的体积/mL 水浴方式 出现浑浊的快慢 （观测指标） 1 2 2 冷水 慢 2 2 2 热水 快 【问题2.4】 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硫 酸溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢 （观测指标） 1 2 0 2 快 2 1 1 2 慢 【问题2.5】 实验 编号 10% H2O2溶液的体积/mL MnO2粉末 1mol·L-1FeCl3溶液 出现气泡的快慢 （观测指标） 1 2 / / 慢 2 2 少量 / 快 3 2 / 2滴 快 【归纳总结】 1. 确定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。 2. 确定自变量和因变量。 3. 设计实验操作，改变单一自变量。 4. 确定因变量的观测指标。 【问题3.1】其他条件相同时，浓度大的先变浑浊，说明反应速率更大；其他条件相同时，温度高的先变浑浊，说明反应速率更大；其他条件相同时，加入催化剂可以明显加大反应速率。 · 素养专练 1.①②⑤⑥⑦ 【解析】①铁和稀盐酸反应生成氢气，滴加适量的浓盐酸可以增大反应物的浓度，反应速率增大，①正确；②反应物为纯固体或纯液体时，增加反应物的用量，不会增大化学反应速率，反应物为气体或溶液时，增加反应物的用量会使其浓度增大，反应速率增大，②正确；③决定化学反应速率的主要因素是内因，即物质本身的性质，③错误；④升高温度，放热反应、吸热反应的反应速率均增大，④错误；⑤增大容器压强，反应物浓度不一定增大，故反应速率不一定增大，⑤正确；⑥滴加几滴硫酸铜溶液，Zn和硫酸铜反应置换出了Cu，局部形成Cu-Zn原电池，增大了反应速率，⑥正确；⑦有些反应在光照的条件下才能进行，说明光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，⑦正确。 2.开门时会增大氧气浓度，增大化学反应速率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$