高中化学专题4化学反应条件的控制课题一硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素教案()高中化学教案

1、课题一硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素【学考报告】知识条目加试要求硫代硫酸钠和强酸反应的原理及实验现象b浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响c一、化学反应速率.化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。.化学反应速率的表示方法化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓、，一，一一一，、一，一一一，Actr度的增加来表不，其数学表达式可表本为v=M。式中Ac某物质的浓度变化，常用单位为molL1。At时间变化，常用单位为s、minv某一物质的反应速率，常用单位是molL1st、molL1min1等。.影响化学反应速率的因素(1)反应物本身的性质是决定

2、反应速率的内因。(2)外因：反应物浓度、温度、催化剂等。.硫代硫酸钠与酸的反应向NaS2Q溶液中加入稀硫酸，发生如下反应：NaSO+H2SQ=NaSO+SOT+SJ+HtQ反应的离子方程式是S去+2H+=SOT+SJ+HO。由于反应生成不溶于水的S,使溶液出现浑浊现象。根据出现浑浊现象所需时间的长短，可以判断化学反应进行的快慢。反应进行得怏，则先出现浑浊现象。二、课题方案设计.实验操作要点为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反应容器(锥形瓶)的底部。实验以NaSQ和HSO两溶液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底

3、部的“十”字完全遮盖时结束。通过比较记录的反应所需时间，可以判断反应速率的大小。.实验记录与结论(1)探究浓度对反应速率的影响：取两个50mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入10mL0.1mol-L1Na2s2Q溶液，向2号锥形瓶中加入5mL0.1mol-LNa25Q溶液和5mL蒸储水。另取两支试管，各加入10mL0.1molL-H2SQ溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，记录反应所需的时间。锥形瓶编R0.1mol-L1NaS2Q溶液/mL蒸储水/mL0.1molL1HbSO溶液/mL反应时间/s结论11001012sNaS2Q溶液的浓度越大，溶液变浑浊越快，反应速率越快2

4、551020s(2)探究温度对反应速率的影响:取一个50mL锥形瓶，编为3号，向其中加入10mL0.1mol-L1Na2s2。溶液，向另一支试管中加入10mL0.1mol-L一H2SO溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管取出，将H2SQ溶液加到NS2。溶液中，记录溶液的温度和反应所需的时间。锥形瓶编R0.1mol-L1NaS2Q溶液/mL0.11molLHkSO溶液/mL反应温度/C反应时间/s结论11010室温12s反应混合液温度越高，溶液变浑浊越快,反应速率越快3101040C5s思考：在应用实验比较法时应注意什么问题？提示实验比较法常通过平行实验或先后的系列实验作观察和对

5、比，分析影响因素。在比较某一因素对实验产生影响时，必须排除其他因素干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。点拨一、实验注意事项.由于浑浊出现时间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，如果能够借助在纸片上画“十”字、“田”字或“王”字，就可能减少误差，减小主观因素的影响。为了保证观察的条件尽可能一致，在纸片上画的“田”字一定要等粗，字体的大小以“田”字框的四个角刚好到锥形瓶的底边为最佳。字体的颜色以黑色为好，红色太亮，所需遮住时间太长。“田”字不必画得太深、太粗，否则实验时间太长。当然，被遮盖到字迹看不见为止也是一个模糊的判据。.稀释睦SO溶液和稀释NaS2Q溶

6、液的效果明显不同，实验可见此反应速率更大程度上取决于NaS2Q溶液的浓度，而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。.硫代硫酸钠（Na2S2O）与酸反应的速率较快，为了便于记录和比较溶液出现浑浊时间的长短，控制反应物浓度和反应温度十分重要。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0.2molL-的浓度，速率快，沉淀颜色明显。夏季则可采1用低一点的侬度，0.1mol-L比较适合。.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，同时放入热水中，等温度快升高到所需温度时立即取出，这时温

7、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。点拨二、测量化学反应速率基本思路化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。用于化学反应速率测量的基本性质直接可测量的性质，如释放出气体的体积和体系压强。例如，过氧化氢的分解反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下释放出来的气体的体积，再进行适当的转换和计算。依靠物理仪器才能测量的性质.如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力

8、等。在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。设计“反应速率的影响因素”实验“反应速率的影响因素”实验设计的思路分析可能影响化学反应快慢的因素，明确实验目的；从所给试剂分析能发生哪些化学反应；分析所给物质的浓度、状态等的不同，分别设计对比实验。“反应速率的影响因素”设计的实验方案举例铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验镁条、铁片分别与同浓度的盐酸在常温下的实验一反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素。铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验.一块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验探讨反应物的浓度对反应速率的影

9、响。铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验一一探讨3%氧化氢溶液加入氯化铁溶液或二氧化镒条件下的分解实验一-探讨催化剂对反应速率的影响。块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验一一探讨固体反应物的表面积对反应速率的影响。典例剖析为了研究温度、浓度对化学反应速率的影响，某同学做了硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素的相关实验，实验记录如下：组号温度C参加反应的物质Na2S2O3HkSO蒸储水体积/mL体积mL(nirj*匚体积浓度nud*tr11mLA10100.1100.10B1050.1100.15C1050.2100.25D3050.1100.15E30100.250.25该同学

10、在实验中主要采用的方法是实验A、B的探究目的是实验A、C的探究目的是实验B、D的探究目的是(5)你认为该同学设计这组实验的目的是解析五组实验中，三种液体混合后所得混合溶液的总体积都是20mL,可估算出混合溶液中NaSO、H2SO的浓度值。A、C组中c(Na2s2Q)都约为0.05molL1,B、D组中c(Na2S2Q)都约为0.025mol”1,E组中c(Na2s2O)约为0.1mol-11L;A、B、DE组中c(H2SO)都约为0.05mol-L,C组中c(H2SO)约为0.1mol-L1。结合温度条件，就可确定实验A、B中的变化因素是“Na2S2O3的浓度”，实验AC中的变化因素是“H2S

11、O的浓度”。总体来看，根据这组实验，可探究温度、浓度对NaS2Q和H2SO的反应速率的影响情况。答案(1)比较法(2)探究相同温度下NaS2Q浓度对相关反应速率的影响(3)探究相同温度下H2SQ浓度对相关反应速率的影响(4)为了探究温度对相关反应速率的影响(5)为了探究温度、浓度对NaS2Q和H2SO的反应速率的影响跟踪训练下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：分析上述数据，完成下列问题：实验4和5表明对反应速率有影响，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有。(填实验序号)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有。(填实验序号)本实验中影响反应速率的其他因素还有，其实验序号实验中的所有反应，反

12、应前后溶液的温度变化值(约15)相近，推测其原因： TOC o 1-5 h z 解析本题考查影响化学反应速率的因素，同时考查分析图表、解决问题的能力。既要注意表格中金属的状态不同，又要通过对比各种数据，综合分析得出答案。答案(1)固体反应物的表面积表面积越大1、2(2)1、3、4、6、8或2、5反应温度6、7或8、9因为所有反应中，金属的质量和硫酸溶液体积均相等，并且硫酸过量，产生的热量相等，所以溶液的温度变化值相近方法技巧设计实验研究影响化学反应速率的因素的核心思路是：只改变一种条件，观察实验结果，从而得出该条件对结果的影响。这种思路反映的是变量控制的思想。本题考查了通过处理实验数据研究化学

13、反应速率的影响因素。(时间：45分钟)通过控制或改变反应条件可以加快或减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和生活质量的提高。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是()解析AB、D采取的措施是使化学反应速率减慢。答案C决定化学反应速率的主要因素是()参加反应的物质本身的性质催化剂温度、压强以及反应物的接触面积反应物的浓度解析参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要(决定性)因素。外界条件浓度、温度、压强、催化剂等是外因。答案A将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶液中，反应速率最快的是()解析当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量，四

14、个装置中所用的酸虽不同，但都是由c(H)的大小决定反应的快慢。答案D对于反应：MN-P,如果温度每升高10C,化学反应速率提高到原来的3倍，在10时完成反应的10%需要81min，将温度 TOC o 1-5 h z 提高到30时，完成反应的10%需要的时间为()A.9minB.27minC.13.5minD.3min2解析温度由10升高到30时，反应速率提高到原来的32倍，设当提高到30时，完成反应的10%需要的时间为tmin，则32t=81min，故t=9min。答案A对于溶液中的反应：MnO45Fe28H=5Fe3Mn24H2O下列措施能使化学反应速率提高的是()A.加水B.增加同浓度Fe

15、SO的用量C.向溶液中滴加稀硫酸D.加入少量KMn端体解析增大浓度加快反应速率，而增加反应物用量不等于增大反应物浓度。D项加入KMn端体后，KMn端体被溶解，溶液的浓度一定比原KMnO容液浓度大。答案D6.某探究小组利用丙酮的澳代反应(CHCOC出Br2-HCUCHCOC2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定澳的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/mol-L-1澳颜色消失CHCOCHHClBr2所需时间t/s0.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.

16、800.200.0020580分析实验数据所得出的结论不正确的是()A.增大c(CH3COCH,v(Br2)增大B.实验和的v(B)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大解析从表中数据看，中CHCOCHHCl的浓度是相同的，而一一一一一,、，tAc中Br2的侬度比中的大，所得结果，时间变长，由v=知，中v(Br2)相等，D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据，看一变量对另一变量的影响即可。答案D.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是()A.若增大压强，该反应的反应速率一定增大.pH=6.

17、8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大C.一定pH范围内，溶液中4浓度越小，反应速率越快D.可采用调节pH的方法使反应停止解析不知反应有没有气体参加，A错误；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，B错误；pH越小，扉浓度越大，反应速率越快，C错误；pH=8.8时，反应速率接近于0,D正确。答案D.下列各组反应（表中物质均为反应物），反应刚开始时，放出H2的速率最大的是（）编R金属（粉末状）/mol酸的浓度及体积反应温度/cAMg0.16mol-L1HNO3,10mL60BMg0.13mol-L1HCl,10mL60CFe,0.13mol-L1HCl,100mL60DMg0.13mol-L1H2SO,

18、5mL60解析Mg比Fe活泼，与酸反应时更剧烈，排除C项；HNOW金属反应不生成排除A项；B、D两项中温度均为60C,但D项c（H+）=3mol-L_1X2=6molL故B项排除，故选Do答案D.在KIO3、KHSO勺酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停地搅拌，有下列反应发生：IO3+5+6H+=3I2+3HO12+HSO+H2O=2r+Sd+3HI+o当反应进行到15min时，溶液突然变为蓝色，随之又很快消失。这一反应被称做时钟反应，有人用它来解释生物钟现象。下列有关说法不正确的是()A.在整个反应过程中，起催化作用的物质是KIB.上述两个反应中，反应速率较快的是C.时钟反应的快慢由反应决

19、定D.“溶液突然变为蓝色，随之又很快消失”这一现象与的反应速率有关解析由反应可以得出KI是KIO3、KHSO反应的催化剂，反应中生成的12能使淀粉溶液变蓝色，由题名信息一一反应进行到15分钟时，溶液变蓝，说明反应很慢，它决定了时钟反应的快慢。答案C.某探究小组用HNO与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO浓度为1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K,每次实验HNO用量为25.00mL、大理石用量为10.00g。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号。实验编RT(K)大理石规格HNO浓

20、度(mol/L)实验目的298粗颗粒2.00(I)实验和探究HN蹄度对该反应速率的影响；(n)实验和探究温度对该反应速率的影响；(m)实验和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响解析实验和探究HNO浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而HNO浓度不同，故实验HNQ浓度应为1.00mol/L。实验和探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。实验和探究大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。答案298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298名田颗粒2.00(H)(田).某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少

21、量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：上述实验中发生反应的化学方程式有硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是(3)实验室中现有NaSO、MgSQAgSO、K2SO等4种溶液，可与上述实验中CuSO容液起相似作用的是;要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有（答两种）；（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4mol-L1H2SO/mL30VV2MV4V5饱和CuSO?/mL00.52.5520HbO/mL

22、V7UV9Vo100请完成此实验设计，其中：Vi=,V6=,；反应一段时间后，实验A中的金属呈色，实验E中的金属呈色；该同学最后得出结论：当加入少量CuSO溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因是解析（1）分析实验中涉及的物质：Zn、CuSGH2SO,其中能发生ZnCuSO4=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4Hd。由于Zn与CuSO反应生成的Cu附着在Zn片表面，构成铜-锌微电池，从而加快了H2产生的速率。(3)4种溶液中能与Zn发生置换反应的只有Ag2SO4，ZnAg2SO4=ZnSO42Ag

23、。(4)根据影响化学反应速率的外界因素可知，加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂，增大锌粒的比表面积等。注意H2SO浓度不能过大，浓硫酸与Zn反应不生成H2O若研究CuSO的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO的量不同之外，其他物质的量均相同，则Vi=V2=V3=V4=V5=30mL,最终溶液总体积相同，由F可知，溶液的总体积均为50mL,则V6=10mL,V9=17.5mLo随着CuSO的量增大，则附着在Zn片表面的Cu会越来越多，当Cu完全覆盖Zn片时，Zn不能与屋SO接触，则H生成速率会减慢，且Zn片表面的Cu为暗红色。答案(1)Zn+CuSO=ZnSNCu

24、,Zn+H2SQ=ZnS(4HH2f(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池，加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等301017.5灰黑暗红当加入的CuSO超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积12.影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。实验一：他们只利用CukFe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol-L-1-1一、2mol-L、18.4mol-L)设计头验方案来研究影响反应速率的因素。为甲同学的实验报告如下表：为实验步骤现象结论分别取等体积的2molL-的硫酸于试管中反应速率MgFe,Cu不反应金属的性质越活泼，反应速率越快甲同学表中实验步骤甲同学的实验目的是要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用