第2章 微专题2 控制变量法探究影响化学反应速率的因素-（配套教参）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

本高中化学讲义聚焦控制变量法探究化学反应速率这一核心知识点，系统梳理浓度、温度、催化剂对反应速率的影响原理，通过思维流程、实验设计表格及数据分析搭建学习支架，帮助学生从理解变量控制到应用方法解决实际问题。 该资料以镁与盐酸、硫代硫酸钠与硫酸等实验为载体，通过对比实验设计与数据推理，培养学生科学思维中的证据分析能力和科学探究与实践的实验操作能力。课中辅助教师引导学生掌握变量控制方法，课后助力学生通过典型案例巩固知识，查漏补缺。

[对应学生用书P26] 解答有关控制变量法探究化学反应速率问题的思维流程如下： 1．某化学兴趣小组以镁与盐酸的反应为研究对象，设计了四组实验探究反应物浓度、反应温度和催化剂三个因素对化学反应速率的影响，数据如表。下列说法错误的是(　　) 实验 编号 Mg的 质量/g HCl溶液(过量)浓度/(mol·L-1) 温度 /℃ 催化剂 产生等体积 H2所需时间/s ① 1.0 1.0 20 无 120 ② 1.0 c1 30 无 80 ③ 1.0 1.0 30 有 70 ④ 1.0 2.0 20 无 90 A．c1＝1.0 B．实验①和④可探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C．对比实验①，实验②升高反应温度，活化分子总数增大，化学反应速率加快 D．实验①和③可探究催化剂对化学反应速率的影响 解析　D　由控制变量法可知，c1＝1.0，A正确；由控制变量法可知，实验①和④探究反应物浓度对化学反应速率的影响，B正确；升高温度，活化分子百分数增大，活化分子总数增大，化学反应速率加快，C正确；实验②③探究催化剂对反应速率的影响，D错误。 2．某小组设计如下实验探究温度、浓度对反应速率的影响。回答下列问题： 实验 0.1 mol/L Na2S2O3溶液 0.1 mol/L H2SO4溶液 蒸馏水 水浴 温度 变浑浊 时间 Ⅰ 10.0 mL 10.0 mL 0 35 ℃ a s Ⅱ 10.0 mL 5.0 mL V1 35 ℃ b s Ⅲ 10.0 mL V2 0 45 ℃ c s Ⅳ 10.0 mL 8.0 mL 2.0 mL 40 ℃ d s (1)该反应的离子方程式为_________________________________________________。 (2)V1＝__________mL，V2＝__________mL。 (3)设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是__________________________________________。 (4)若实验测得a>c，则通过实验Ⅰ、Ⅲ得出的结论是________________________________________________________________________。 (5)通过实验Ⅰ、Ⅳ可能得出的结论是__________(填字母)，理由是________________________________________________________________________。 A．a一定大于d B．a一定小于d C．a一定等于d D．无法判断a和d大小 解析　根据题目分析，硫酸与硫代硫酸钠反应生成硫单质和二氧化硫，根据题目所给图表分析，实验Ⅰ和Ⅱ为改变硫酸浓度，探究浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ为改变反应温度，探究温度对反应速率的影响，据此分析各小题。 (1)硫酸与硫代硫酸钠反应生成二氧化硫和硫单质，该反应的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O； (2)根据分析，实验Ⅰ和Ⅱ为改变硫酸浓度，探究浓度对反应速率的影响，实验Ⅱ只加入5.0 mL硫酸，要保持体系总体积相同，则V1＝5.0 mL；实验Ⅰ和Ⅲ为改变反应温度，探究温度对反应速率的影响，则要保持硫酸的浓度相同，则V2＝10.0 mL； (3)根据分析，实验Ⅰ和Ⅱ的对照可以探究浓度对反应速率的影响； (4)若a＞c，则说明实验Ⅲ先变浑浊，即温度升高，反应速率加快； (5)实验Ⅰ和Ⅳ改变了硫酸浓度和反应温度，无法判断两个实验变浑浊的时间，浓度和温度升高都会加快反应速率。 答案　(1)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O (2)5.0　10.0 (3)探究浓度对反应速率的影响 (4)温度升高，反应速率加快 (5)D　温度和浓度升高都会加快反应速率，无法具体比较 3．某探究小组通过测定H2O2分解过程中生成氧气的量来研究影响H2O2分解反应速率的因素，已知实验温度为315 K和273 K，每次实验使用3 mL 30% H2O2溶液。 (1)请完成以下实验设计表： 编号 实验目的 温度/K 催化剂(MnO2)的质量/g Ⅰ 为以下实验作参照 ________ ________ Ⅱ 探究________对该反应速率的影响 273 0 Ⅲ 探究催化剂对该反应速率的影响 315 3 (2)实验后整理数据，得出H2O2的浓度随时间变化的关系如下图所示。 ①曲线c表示实验________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中H2O2的浓度变化。 ②由该实验得出的结论是： _______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③根据题中信息，写出一种保存H2O2溶液的方法：________________________________________________________________________。 解析　(1)分析Ⅱ、Ⅲ可知，二者的温度和催化剂的质量不同，由控制变量法可知Ⅰ、Ⅱ为探究温度对H2O2分解速率的影响，Ⅰ、Ⅲ为探究催化剂对H2O2分解速率的影响，故Ⅰ中的温度为315 K，催化剂质量为0。 (2)根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入MnO2作催化剂都可以加快H2O2的分解速率，催化剂的影响大于温度的影响，故曲线c为Ⅱ中H2O2的浓度变化，曲线a为Ⅰ中H2O2的浓度变化，曲线b为Ⅲ中H2O2的浓度变化。 答案　(1)315　0　温度 (2)①Ⅱ　②升高温度和加入催化剂均能加快H2O2的分解速率　③在273 K下密闭保存 学科网（北京）股份有限公司 $