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

课题一硫代硫酸钠与酸反应速率影响原因

【学考汇报】知识条目加试要求①硫代硫酸钠和强酸反应原理及试验现象②浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反应速率影响bc1/26一、化学反应速率1.化学反应速率概念

化学反应速率是用来衡量化学反应进行_____程度物理量。2.化学反应速率表示方法

化学反应速率通常是用______时间内反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示，其数学表示式可表示为_________。式中Δc——某物质浓度改变，惯用单位为__________。Δt——时间，惯用单位为__________。v——某一物质反应速率，惯用单位是____________________________等。快慢单位mol·L－1s、min、hmol·L－1·s－1、mol·L－1·min－12/263.影响化学反应速率原因 (1)反应物____________是决定反应速率内因。 (2)外因：____________、_______、_______等。4.硫代硫酸钠与酸反应

向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，发生以下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应离子方程式是___________________________________。

因为反应生成不溶于水S，使溶液出现______现象。依据出现浑浊现象所需时间长短，能够判断化学反应进行快慢。反应进行得_____，则先出现浑浊现象。本身性质反应物浓度温度催化剂浑浊快3/26二、课题方案设计1.试验操作关键点

为了比较试验中溶液出现浑浊快慢，能够先在一张白纸上用黑色记号笔在适当位置画上粗细、深浅一致“十”字，衬在________________底部。试验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时，到溶液出现浑浊将锥形瓶底部“十”字完全遮盖时______。经过比较统计_____________，能够判断反应速率大小。反应容器(锥形瓶)结束反应所需时间4/262.试验统计与结论 (1)探究浓度对反应速率影响： ①取两个50mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入

10mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，向2号锥形瓶中加入5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和5mL蒸馏水。 ②另取两支试管，各加入10mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，统计反应所需时间。5/26锥形瓶编号0.1mol·L－1Na2S2O3溶液/mL蒸馏水/mL0.1mol·L－1H2SO4溶液/mL反应时间/s结论11001012sNa2S2O3溶液浓度越大，溶液变浑浊越快，反应速率越快2551020s6/26(2)探究温度对反应速率影响：取一个50mL锥形瓶，编为3号，向其中加入10mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，向另一支试管中加入10mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，同时放入盛有热水烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管取出，将H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，统计溶液温度和反应所需时间。7/26锥形瓶编号0.1mol·L－1Na2S2O3溶液/mL0.1mol·L－1H2SO4溶液/mL反应温度/℃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______，反应速率越快3101040℃5s越快8/26思索：在应用试验比较法时应注意什么问题？提醒试验比较法常经过平行试验或先后系列试验作观察和对比，分析影响原因。在比较某一原因对试验产生影响时，必须排除其它原因干扰，即需要控制好与试验相关各项反应条件。9/26点拨一、试验注意事项1.因为浑浊出现时间判据在实际操作中存在较大主观性，如出现什么样情况才算是出现浑浊，假如能够借助在纸片上画“十”字、“田”字或“王”字，就可能降低误差，减小主观原因影响。

为了确保观察条件尽可能一致，在纸片上画“田”字一定要等粗，字体大小以“田”字框四个角刚好到锥形瓶底边为最正确。字体颜色以黑色为好，红色太亮，所需遮住时间太长。“田”字无须画得太深、太粗，不然试验时间太长。当然，被遮盖到字迹看不见为止也是一个含糊判据。10/262.稀释H2SO4溶液和稀释Na2S2O3溶液效果显著不一样，试验可见此反应速率更大程度上取决于Na2S2O3溶液浓度，而且它浓度大小直接影响沉淀颜色。3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与酸反应速率较快，为了便于统计和比较溶液出现浑浊时间长短，控制反应物浓度和反应温度十分主要。夏季做此试验和冬季做此试验能够选择不一样浓度，冬季室温较低可采取0.2mol·L－1浓度，速率快，沉淀颜色显著。夏季则可采取低一点浓度，

0.1mol·L－1比较适合。11/264.对于试验所需要加热，采取水浴加热为好，一则便于控制温度，二则此试验温度也不需要超出50℃。试验时注意把量好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马上取出，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试验。注意温度计水银球不要碰到试管壁和试管底，应停留在溶液中央。5.关于硫沉淀颜色：0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和0.1mol·L－1H2SO4溶液反应后液体呈乳白色，0.2mol·L－1Na2S2O3溶液和0.2mol·L－1H2SO4溶液反应后液体呈浅黄色。12/26点拨二、测量化学反应速率1.基本思绪

化学反应速率是经过试验测定。因为化学反应中发生改变是体系中化学物质(包含反应物和生成物)，所以与其中任何一个化学物质浓度(或质量)相关性质在测量反应速率时都能够加以利用。13/262.用于化学反应速率测量基本性质 (1)直接可测量性质，如释放出气体体积和体系压强。比如，过氧化氢分解反应中有气体生成，能够测量在一定温度和压强下释放出来气体体积，再进行适当转换和计算。 (2)依靠物理仪器才能测量性质.如颜色深浅、光吸收、光发射、导电能力等。 (3)在溶液中，当反应物或产物本身有比较显著颜色时，经常利用颜色深浅和显色物质浓度间正比关系来跟踪反应过程和测量反应速率。14/263.设计“反应速率影响原因”试验 (1)“反应速率影响原因”试验设计思绪 ①分析可能影响化学反应快慢原因，明确试验目标； ②从所给试剂分析能发生哪些化学反应； ③分析所给物质浓度、状态等不一样，分别设计对比试验。15/2616/26⑤铁片分别与同浓度盐酸在常温和加热条件下试验―→探讨反应温度对反应速率影响。⑥3%过氧化氢溶液加入氯化铁溶液或二氧化锰条件下分解试验―→探讨催化剂对反应速率影响。⑦块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度盐酸试验―→探讨固体反应物表面积对反应速率影响。17/26[典例剖析]为了研究温度、浓度对化学反应速率影响，某同学做了硫代硫酸钠与酸反应速率影响原因相关试验，试验统计以下：组号参加反应物质Na2S2O3H2SO4蒸馏水体积/mLA10100.1100.10B1050.1100.15C1050.2100.25D3050.1100.15E30100.250.2518/26(1)该同学在试验中主要采取方法是_______________________。(2)试验A、B探究目标是_______________________________。(3)试验A、C探究目标是__________________________。(4)试验B、D探究目标是___________________________。(5)你认为该同学设计这组试验目标是________________。19/26解析五组试验中，三种液体混合后所得混合溶液总体积都是20mL，可估算出混合溶液中Na2S2O3、H2SO4浓度值。A、C组中c(Na2S2O3)都约为0.05mol·L－1，B、D组中c(Na2S2O3)都约为0.025mol·L－1，E组中c(Na2S2O3)约为0.1mol·L－1；A、B、D、E组中c(H2SO4)都约为0.05mol·L－1，C组中c(H2SO4)约为0.1mol·L－1。结合温度条件，就可确定试验A、B中改变原因是“Na2S2O3浓度”，试验A、C中改变原因是“H2SO4浓度”。总体来看，依据这组试验，可探究温度、浓度对Na2S2O3和H2SO4反应速率影响情况。20/26答案(1)比较法(2)温度都为10℃，为了探究Na2S2O3浓度对相关反应速率影响(3)温度都为10℃，为了探究H2SO4浓度对相关反应速率影响(4)为了探究温度对相关反应速率影响(5)为了探究温度、浓度对Na2S2O3和H2SO4反应速率影响

21/26[跟踪训练]下表是稀硫酸与某金属反应试验数据：试验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/(mol·L－1)V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625022/2640.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝126分析上述数据，完成以下问题：(1)试验4和5表明________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律试验还有________。(填试验序号)(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响试验有________。(填试验序号)(3)本试验中影响反应速率其它原因还有________，其试验序号是________。(4)试验中全部反应，反应前后溶液温度改变值(约15℃)相近，推测其原因：____________________________________。24/26解析本题考查影响化学反应速率原因，同时考查分析图表、处理问题能力。既要注意表格中金属状态