高中人教版 (2019)第六章 化学反应与能量实验活动7 化学反应速率的影响因素完整版课件ppt

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实验活动7　化学反应速率的影响因素
[实验目的]1.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。[实验原理]1.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，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。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。
[实验用品]烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 ml·L－1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 ml·L－1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
[方法指导]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Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“十”字完全遮盖时结束(如图)。通过比较记录反应所需时间，可以判断反应速率的大小。
[实验步骤]1.浓度对化学反应速率的影响取两支大小相同的试管，分别加入2 mL和1 mL 0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液，向盛有1 mL Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 ml·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。
2.温度对化学反应速率的影响取两支大小相同的试管，各加入2 mL 0.1 ml·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 0.1 ml·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。
3.催化剂对化学反应速率的影响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 ml·L－1 FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
[问题讨论]1.写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式，可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小？
2.浓度对化学反应速率的影响实验中，实验2加入1 mL水的原因是什么？
提示　为了使混合后溶液总体积相同，从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同，其余因素均相同。
3.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。
提示　红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。
1.结合下表中信息，回答有关问题。
(1)实验比较法是人们研究各类问题常用的方法，但在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。上表中可以比较的组合有____________。(2)上述反应速率最快的是___，最慢的是____。(3)判断上述反应速率快慢的实验现象可以是__________________。
D　 B
实验比较法在比较某一因素对实验产生的影响时，必须是在其他条件不变的情况下进行，不难看出A和B、B和C符合。
2.某实验小组学习化学反应速率后，联想到H2O2分解制备氧气，设计如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)实验甲和实验乙的实验目的是___________________________。实验甲和实验丙的实验目的是_________________________。
由表可知实验甲和实验乙除催化剂不同外其他条件都相同，所以实验甲和实验乙是探究催化剂对反应速率的影响；实验甲和实验丙除温度不同外其他条件均相同，则实验甲和实验丙是探究温度对反应速率的影响。
探究催化剂对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
(3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集，并在2 min内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表。
0～20 s的反应速率v1＝____ mL·s－1,100～120 s的反应速率v2＝____mL·s－1。不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是________________________________________________________。
随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小