化学必修 第二册实验活动7 化学反应速率的影响因素教案配套课件ppt

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高中同步学案GAO ZHONG TONG BU XUE AN 第六章2022【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。【实验器材及试剂】1.器材:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。2.试剂:0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。【实验过程和结论】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 mol·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 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。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 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 0.1 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。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 mol·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】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,是因为反应温度高、接触面积大,反应速率快。【拓展实验】某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应,研究外界条件对反应速率的影响,实验操作及现象如下:(1)草酸是弱酸,与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为　　　　。 (2)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是　　　　。 (3)关于实验Ⅱ中80 s后溶液颜色迅速变浅的原因,该小组提出了猜想:该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验Ⅲ,验证猜想。提供的试剂:0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液,0.1 mol·L-1草酸溶液,3 mol·L-1硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固体,蒸馏水。①补全实验Ⅲ的操作:向试管中先加入1 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液,　　　　　　　　,最后加入1 mL 0.1 mol·L-1草酸溶液。 ②若猜想成立,应观察到的实验现象是　　　　　　　　　　　　。 (4)该小组拟采用如图所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。①他们拟研究的影响因素是　　　　　　　　　。 ②若通过溶液颜色的变化判断反应速率的大小,你认为他们的实验方案　　　　(填“合理”或“不合理”),理由是　　　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)5H2C2O4+2 +6H+ === 2Mn2++10CO2↑+8H2O(2)其他条件相同时,H+(或硫酸)浓度越大,反应速率越快(3)①再加入10滴3 mol·L-1硫酸,然后加入少量MnSO4固体　②加入草酸溶液后,溶液紫色迅速变浅(或溶液颜色开始变浅的时间小于80 s,或其他合理答案)(4)①KMnO4溶液的浓度　②不合理　KMnO4溶液浓度不同,溶液起始颜色深浅不同,无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢解析 (1)在酸性条件下,高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水,离子方程式为2 +5H2C2O4+6H+ === 2Mn2++10CO2↑+8H2O。(2)实验Ⅰ、Ⅱ取用的高锰酸钾和草酸溶液的体积与浓度均相同,不同的是加入的硫酸的量不同,使得溶液褪色需要的时间不同,因此实验结论为其他条件相同时,H+(或硫酸)浓度越大,反应速率越快。(3)①要证明反应中生成的Mn2+对反应有催化作用,结合实验Ⅲ的操作可知,向试管中先加入1 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液,再加入10滴3 mol·L-1硫酸,然后加入少量MnSO4固体,最后加入1 mL 0.1 mol·L-1草酸溶液,通过观察溶液褪色的时间即可证明;②若猜想成立,加入草酸溶液后,溶液紫色迅速变浅(或溶液颜色开始变浅的时间小于80 s)。(4)①根据实验示意图可知,取用的草酸和硫酸均相同,不同的是选用的高锰酸钾的浓度不同,因此实验研究的影响因素是KMnO4溶液的浓度对反应速率的影响;②若通过溶液颜色的变化判断反应速率的大小,该实验方案不合理,因为KMnO4溶液浓度不同,溶液起始颜色深浅不同,无法通过比较褪色时间长短判断反应快慢。本 课 结 束