高中化学 4.1硫代硫酸钠与酸反应速率的影响素材2 苏教版选修6

硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素一.教学要求:1、基本要求:通过两组实验的探究,了解浓度、温度对反应速率的影响，掌握判断反应速率快慢的方法。尝试用比较法来寻找反应的最佳条件，认识比较法的价值。初步认识实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用。2、发展要求:能分析影响一个具体的化学反应的因素，并能设计简单实验加以研究。各种化学反应速率的定量测定方法。 二.实验基本原理及其在实验化学中的作用 本实验采用“一大一小,一小一大”的两浓度进行比较,“二小”与“二大”的两浓度进行不同温度下速率的对比,以期寻找合适的反应浓度和温度,并探究此化学反应的速率与何种溶液的浓度变化有更大的关系,并设法探究更优化的实验方案.三.实验操作要点及其实验现象（一）探究反应物浓度对反应速率的影响 1、硫酸浓度大，硫代硫酸钠浓度小（一大一小）；硫酸浓度小，硫代硫酸钠浓度大（一小一大）。2、分别改变稀H2SO4的浓度与改变Na2S2O3溶液的浓度进行对比实验结果分析：、稀释H2SO4和稀释Na2S2O3的效果明显不同，实验可见此反应速率更大程度上决定于Na2S2O3溶液的浓度，而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。、夏季做此实验和冬季做此实验可以选择不同的浓度，冬季室温较低可采用0.1mol/L的浓度。夏季则可采用低一点的浓度，0.05mol/L比较适合,速度快，沉淀颜色明显。 （二）探究温度对反应速率的影响1、不同温度下，0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1mol/LH2SO4溶液反应速率比较 2、不同温度下，0.05mol/L的Na2S2O3溶液与0.05mol/L的H2SO4溶液反应速率比较 编号0.1MNa2S2O3溶液/mL0.1MH2SO4溶液/mL反应温度浑浊出现时间“十”字被遮盖时间沉淀颜色结论1661118秒34秒浅黄色温度越高，反应速率越大2662215秒28秒浅黄色366352秒13秒浅黄色466551秒6秒浅黄色1661120秒48秒乳白色温度越高,反应速率越快2662215秒38秒乳白色硫代硫酸钠和硫酸的浓度均为0.05M时实验结果分析：1、对于学生实验一般结果出来的时间控制在几秒到2分钟之间比较符合学生心理，因此夏季浓度的选择如是0.05mol/L，则在温度的选择上除室温外另选35比较适合。冬季如选0.1mol/L的浓度，则除室温外可以选择25，太高也不易控制速率，不便观察记录时间。 2、对于实验所需要的加热，采用水浴加热为好，一则便于控制温度，二则此实验温度也不需要超过50。实验时注意把量好的两份液体装在试管中，分别插入温度计，同时放入热水，等温度快升高到所需温度时立即取出，这时温度还会继续升高，放置一段时间待回落到所需温度时马上倒入锥形瓶开始实验。注意温度计的水银球不要碰到试管壁和试管底，应停留在溶液中央。 四、实验改进浑浊出现时间、字迹被遮盖等判据在实际操作中存在较大的主观性，如出现什么样的情况才算是出现浑浊，被遮盖到字迹看不见为止也是一个很模糊的判据，另外比如室内的光线等等也能影响判断如果能够借助一定的工具，就可能减少误差，减小主观因素的影响。1、实验条件的优化由于混合溶液时采用倾倒的方法，且用锥形瓶作为反应器试剂消耗相对较多，可以用试管代替锥形瓶，且采用注射器注射的方法，以使溶液混合均匀 r.t=14类别12345678Na2S2O30.1M3ml0.1M3ml0.1M3ml0.1M3ml0.1M6ml0.05M6ml0.033M6ml0.025M6mlH2SO40.1M6ml0.05M6ml0.033M6ml0.025M6ml0.1M3ml0.1M3ml0.1M3ml0.1M3ml出现丁达尔现象14秒16秒20秒22秒11秒16秒21秒26秒丁达尔现象消失48秒52秒1分04秒1分11秒25秒1分3秒1分21秒2分33秒实验说明：实验原理：刚开始产生沉淀时固体颗粒很小，能形成丁达尔现象，沉淀越多，颗粒越大，对光的阻挡作用越强，因此可以通过光路消失来判断浑浊出现的程度。产生丁达尔现象的时间与产生浑浊时间相同。实验改进结论：1、用激光笔来做实验的优点在于实验的判断依据比较明确，且如果因为浓度太稀字迹一直没有被遮盖也能进行判断。2、如果采用激光笔做此实验，应注意以下几点：激光笔、试管、光屏三者的位置最好固定。建议观察记录二个时间： I 产生丁达尔现象的时间 II 光路消失的时间 以上实验改进, 实验的误差性还是相对较大，对于化学实验科学严谨的态度培养并不十分和谐。为让学生能够更加直观，更加明显的看到实验现象，借助数字实验室来完成，如引入传感器来测定化学，在电脑屏幕上显示更为直观。 探究浓度对反应速率的影响实验改进方案：取两个针桶，编号为1、2号。用1号针桶中抽取2毫升0.1molL-1 Na2S2O3溶液，用2号针桶抽取2毫升0.1molL-1H2SO4溶液。将分光光度计调零，在放置比色皿的孔口上用泡沫塑料板覆盖。然后将两针桶插入泡沫塑料板，针口对准比色皿内槽，同时将针桶内的溶液注射到比色皿内（如下图），并记录时间。待传感器上透光率显示为30%时，记录反应所需的时间。将上述两针桶洗净润洗后，用