第6章 实验活动7 化学反应速率的影响因素(教学课件)人教版高中化学必修一

二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验2】探究温度对反应速率的影响。
2.实验现象与结论:
实验 编号
加入0.1 mol·L−1 加入0.1mol·L−1
Na2S2O3 溶液的 H2SO4溶液的体
体积/mL
积/mL
反应 温度 /℃
出现浑 浊的 快慢
结论
3
2
4
2
2
冷水 较慢 在其他条件相同时, 升高温度,反应速
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②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、 草酸溶液外,还需
要的试剂最合理的是___B________(填序号)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
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。
二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验1】探究浓度对反应速率的影响。
1.实验步骤: 取两支大小相同的试管,编为1、2号。向1号试管中加入2 mL 0.1 mol·L−1 Na2S2O3溶液,向2号试管中加入 1 mL 0.1mol·L−1 Na2S2O3溶 液和 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。
课堂练习
3.某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学 反应速率和化学反 应限度。 (1)实验一:通过实验室制备CO2的反应探究外界 条件对化学 反应速率的影响,下表是实验过程中的数 据及相关信息: t表示收集a mL CO2所需的时 间(注:气体体积 均在相同条 件下测得),分析表格中的信 息可知,影响该化学反应速 率的因素有__反__应__物__浓__度__、__ _反__应__物__接__触__面__积__、__温__度_____。
三、问题和讨论
[问题思考1]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。
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,是因为温度低, 反应速率太慢,看不到明显的现象。而红热的铁温度较高,能与水 蒸气发生反应,生成Fe3O4和 H2。
第6章 化学反应与能量
实验活动7 化学反应速率的影响因素
导入一
不同的化学反应的反应速率不同,如金属镁、铁与盐酸的反应 速率不同;相同的化学反应在不同的条件下其反应速率也不相同, 如食品在冰箱内可以保存一段时间,但是在室温却很快变质。
那么影响化学反应速率的因素有哪些呢? 如何通过实验进行验证呢?
一、实验原理
Na2S2O3的浓度越大, 反应速率越快
二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验2】探究温度对反应速率的影响。
1.实验步骤: 取两支大小相同的试管,编为3、4号。向其中各加入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 2 mL 0.1mol·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。
三、问题和讨论
小试牛刀 1. 下列说法中正确的是 ( D ) A.化学反应速率通常只能用反应物浓度的减少量表示 B.加入反应物可使反应速率增大 C.在研究反应速率变化的实验中,同时改变两个变量一定能更 快得出有关规律 D.对于反应2H2O2 2H2O+O2↑,加入 MnO2或升高温 度都能加快 O2的生成速率
三、问题和讨论
【拓展延伸】 科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中 的某一个因素,控制其他因素不变的研究方法,使多因素的问题变 成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的 研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方 法。
三、问题和讨论
实验探究影响化学反应速率的因素时,需要注意控制变量。在 进行实验时要选择合适的试剂或药品,便于观察实验现象。一般采 用对比实验,操作时应注意反应物的用量、浓度和反应体系的温度, 尽量保证对比实验中的试剂要同时发生反应。
二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验1】探究浓度对反应速率的影响。
2.实验现象与结论:
实验 编号
1 2
加入0.1 mol·L−1 Na2S2O3 溶液的
体积/mL
2
1
加入水 的体积
/mL
0
1
加0.1mol·L−1 H2SO4溶液的
体积/mL
2
2
出现浑 浊的 快慢
结论
较快 较慢
在其他条件相同时,
二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验3】探究催化剂对化学反应速率的影响。 2.实验现象与结论:
催化剂 加入 MnO2粉末 加入FeCl3溶液 不加其他试剂
现象 气泡冒出速率增大 气泡冒出速率增大 有气泡冒出,较慢
结论 MnO2能加快反应速率 FeCl3能加快反应速率 无催化剂时,反应较慢
三、问题和讨论
2.下列生产或实验事实引出的结论错误的是 ( C )
三、问题和讨论
3.为了研究碳酸钙与盐酸的化学反应速率,某同学通过实验测定碳
酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况,绘 制出如图所示的曲线甲。下列有关说法不正确的是( D )
A.在O~t1、t1~t2、t2~t3 s中,t1~t2生成的CO2气体最多
三、问题和讨论
[问题思考2]外界条件对化学反应速率有怎样的影响?
增大反应物的浓度、升高温度,都能加快化学反应速率;使用催 化剂能改变化学反应速率。
三、问题和讨论
[问题思考3]在实验1的第2号试管中加入了1 mL H2O,其原因是 什么? 在实验2中控制了哪种 变量? 完成实验1、2、3应注意哪些 问题?
在实验1的第2号试管中加入了1 mL H2O,是为了控制混合溶液中 H2SO4的浓度相同,只探究 Na2S2O3溶液浓度的变化对化学反应速率 的影响。在实验2中控制了反应物的浓度相同。
三、问题和讨论
[问题思考4]比较化学反应速率大小的常用方法有哪些? 比较化学反应速率大小的常用方法有: ①比较相同时间内产生气体的体积; ②比较产 生相同体积的气体所需的时间; ③比较产生沉淀所用的时间; ④比较溶液颜色变化所用的时 间; ⑤比较固体溶解所用的时间。
总结
1.影响化学反应速率的因素有:反应物的浓度、温度、催化剂等。 2.反应物的浓度越大,化学反应速率越快;温度越高,化学反应速 率越快;催化剂能改变 化学反应速率。
课堂练习
1.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、 丁四位学生 分别设计了如下 A~D项四个实验,你认为结论不正确的是 (A ) A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的 盐酸反应时,两 者速率一样大 B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同的盐酸 反应,大理石粉末反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快 浓硝酸的分解 D.向两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再 加入少量二氧化锰,同时加热, 产生氧气的快慢不同
课堂练习
3. (2)实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
K2SO4+2MnSO4+
10CO2↑+8H2O。在酸性高锰酸 钾溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,发
现开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久突然褪色,反
应速率明显加快。
①针对上述实验现象,小组同学认为 KMnO4与 H2C2O4反应放热,导致 溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你认为 还可能是_生__成__的___M_n_2_+_对__反__应__有__催__化__作__用____的影响。
2
热水 较快 率加快
二、浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
【实验3】探究催化剂对化学反应速率的影响。
1.实验步骤: 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−1FeCl3溶液。 观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
1.Na2S2O3(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。比较出现浑浊现象所需时 间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度下分别 进行上述反应,并比较其反应的快慢,可以看出反应物浓度和温度对 该反应速率的影响。
B.因反应放热,导致O~t1内的反应速率逐渐增大
C.若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的
反应速率,则t2~t3内的反应速率为
mL·s−1
D.将碳酸钙固体研成粉末,则曲线甲将变成曲线乙
三、问题和讨论
4.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。 下列判断不正确的是 ( D ) A.a=6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的 浓度,v可能不变 C.b＜50 D.50 ℃时,经过5 s蔗糖浓度减 少一半
课堂练习
2.为比较Fe3+ 和 Cu2+ 对 H2O2分解反应的催化 效果,甲、乙两位同学 分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是 ( B ) A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比 较反应速率的大小 B.相同环境下,若图甲所示实验中反应速率①>②, 则一定说明Fe3+ 比 Cu2+ 对 H2O2分解催化效果好 C.用图乙所示装置测定反应速率,可 测定反应产生的气体体积及反应时间 D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭 A 处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一 段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位