（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題一 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素教學(xué)案 蘇教版選修6

《（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題一 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素教學(xué)案 蘇教版選修6》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題一 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素教學(xué)案 蘇教版選修6（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題4 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題一 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素教學(xué)案 蘇教版選修6【學(xué)考報(bào)告】知識(shí)條目加試要求硫代硫酸鈉和強(qiáng)酸反應(yīng)的原理及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象濃度、溫度對(duì)硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響bc一、化學(xué)反應(yīng)速率1化學(xué)反應(yīng)速率的概念化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。2化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法化學(xué)反應(yīng)速率通常是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為v。式中c某物質(zhì)的濃度變化，常用單位為molL1。t時(shí)間，常用單位為s、min、h。v某一物質(zhì)的反應(yīng)速率，常用單位是molL1s1、molL1min1等。3影響化學(xué)反應(yīng)

2、速率的因素(1)反應(yīng)物本身的性質(zhì)是決定反應(yīng)速率的內(nèi)因。(2)外因：反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑等。4硫代硫酸鈉與酸的反應(yīng)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，發(fā)生如下反應(yīng)：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，反應(yīng)的離子方程式是S2O2H=SO2SH2O。由于反應(yīng)生成不溶于水的S，使溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。根據(jù)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象所需時(shí)間的長(zhǎng)短，可以判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。反應(yīng)進(jìn)行得快，則先出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。二、課題方案設(shè)計(jì)1實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)為了比較實(shí)驗(yàn)中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢，可以先在一張白紙上用黑色記號(hào)筆在合適的位置畫上粗細(xì)、深淺一致的“十”字，襯在反應(yīng)容器(錐形瓶)的底部。實(shí)驗(yàn)以Na2S2O3和H2SO4

3、兩溶液相混合時(shí)開始計(jì)時(shí)，到溶液出現(xiàn)的渾濁將錐形瓶底部的“十”字完全遮蓋時(shí)結(jié)束。通過比較記錄的反應(yīng)所需時(shí)間，可以判斷反應(yīng)速率的大小。2實(shí)驗(yàn)記錄與結(jié)論(1)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響：取兩個(gè)50 mL錐形瓶，編為1、2號(hào)。向1號(hào)錐形瓶中加入10 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液，向2號(hào)錐形瓶中加入5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液和5 mL蒸餾水。另取兩支試管，各加入10 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液，然后同時(shí)將該溶液分別倒入1、2號(hào)錐形瓶中，記錄反應(yīng)所需的時(shí)間。錐形瓶編號(hào)0.1 molL1Na2S2O3溶液/mL蒸餾水/mL0.1 molL1H2SO4溶液/m

4、L反應(yīng)時(shí)間/s結(jié)論11001012 sNa2S2O3溶液的濃度越大，溶液變渾濁越快，反應(yīng)速率越快2551020 s(2)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響：取一個(gè)50 mL錐形瓶，編為3號(hào)，向其中加入10 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液，向另一支試管中加入10 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液，同時(shí)放入盛有熱水的燒杯中，片刻后將錐形瓶和試管取出，將H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，記錄溶液的溫度和反應(yīng)所需的時(shí)間。錐形瓶編號(hào)0.1 molL1Na2S2O3溶液/mL0.1 molL1H2SO4溶液/mL反應(yīng)溫度/反應(yīng)時(shí)間/s結(jié)論11010室溫12 s反應(yīng)混合液溫度越高，溶液變渾

5、濁越快，反應(yīng)速率越快3101040 5 s思考：在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)比較法時(shí)應(yīng)注意什么問題？提示實(shí)驗(yàn)比較法常通過平行實(shí)驗(yàn)或先后的系列實(shí)驗(yàn)作觀察和對(duì)比，分析影響因素。在比較某一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響時(shí)，必須排除其他因素干擾，即需要控制好與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的各項(xiàng)反應(yīng)條件。點(diǎn)撥一、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1由于渾濁出現(xiàn)時(shí)間判據(jù)在實(shí)際操作中存在較大的主觀性，如出現(xiàn)什么樣的情況才算是出現(xiàn)渾濁，如果能夠借助在紙片上畫“十”字、“田”字或“王”字，就可能減少誤差，減小主觀因素的影響。為了保證觀察的條件盡可能一致，在紙片上畫的“田”字一定要等粗，字體的大小以“田”字框的四個(gè)角剛好到錐形瓶的底邊為最佳。字體的顏色以黑色為好，紅色太亮，所需遮住時(shí)

6、間太長(zhǎng)?！疤铩弊植槐禺嫷锰?、太粗，否則實(shí)驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng)。當(dāng)然，被遮蓋到字跡看不見為止也是一個(gè)模糊的判據(jù)。2稀釋H2SO4溶液和稀釋Na2S2O3溶液的效果明顯不同，實(shí)驗(yàn)可見此反應(yīng)速率更大程度上取決于Na2S2O3溶液的濃度，而且它的濃度大小直接影響沉淀的顏色。3硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與酸反應(yīng)的速率較快，為了便于記錄和比較溶液出現(xiàn)渾濁時(shí)間的長(zhǎng)短，控制反應(yīng)物濃度和反應(yīng)溫度十分重要。夏季做此實(shí)驗(yàn)和冬季做此實(shí)驗(yàn)可以選擇不同的濃度，冬季室溫較低可采用0.2 molL1的濃度，速率快，沉淀顏色明顯。夏季則可采用低一點(diǎn)的濃度，0.1 molL1比較適合。4對(duì)于實(shí)驗(yàn)所需要的加熱，采用水浴加熱為好，一則便于

7、控制溫度，二則此實(shí)驗(yàn)溫度也不需要超過50 。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意把量好的兩份液體裝在試管中，分別插入溫度計(jì)，同時(shí)放入熱水，等溫度快升高到所需溫度時(shí)立即取出，這時(shí)溫度還會(huì)繼續(xù)升高，放置一段時(shí)間待回落到所需溫度時(shí)馬上倒入錐形瓶開始實(shí)驗(yàn)。注意溫度計(jì)的水銀球不要碰到試管壁和試管底，應(yīng)停留在溶液中央。5關(guān)于硫沉淀的顏色：0.1 molL1 Na2S2O3溶液和0.1 molL1 H2SO4溶液反應(yīng)后的液體呈乳白色，0.2 molL1 Na2S2O3溶液和0.2 molL1 H2SO4溶液反應(yīng)后的液體呈淺黃色。點(diǎn)撥二、測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率1基本思路化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)

8、(包括反應(yīng)物和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測(cè)量反應(yīng)速率時(shí)都可以加以利用。2用于化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)量的基本性質(zhì)(1)直接可測(cè)量的性質(zhì)，如釋放出氣體的體積和體系壓強(qiáng)。例如，過氧化氫的分解反應(yīng)中有氣體生成，可以測(cè)量在一定溫度和壓強(qiáng)下釋放出來的氣體的體積，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和計(jì)算。(2)依靠物理儀器才能測(cè)量的性質(zhì)如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時(shí)，常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)速率。3設(shè)計(jì)“反應(yīng)速率的影響因素”實(shí)驗(yàn)(1)“反應(yīng)速率的影響因素”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路分析可能影響化學(xué)

9、反應(yīng)快慢的因素，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；從所給試劑分析能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)；分析所給物質(zhì)的濃度、狀態(tài)等的不同，分別設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(2)“反應(yīng)速率的影響因素”設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案舉例反應(yīng)物本身的性質(zhì)是決定反應(yīng)速率的主要因素。探討反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。鐵片分別與同濃度的鹽酸在常溫和加熱條件下的實(shí)驗(yàn)探討反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。3%過氧化氫溶液加入氯化鐵溶液或二氧化錳條件下的分解實(shí)驗(yàn)探討催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。塊狀碳酸鈣、碳酸鈣粉末分別與同濃度的鹽酸的實(shí)驗(yàn)探討固體反應(yīng)物的表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響。典例剖析為了研究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，某同學(xué)做了硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

10、組號(hào)參加反應(yīng)的物質(zhì)Na2S2O3H2SO4蒸餾水體積/mLA10100.1100.10B1050.1100.15C1050.2100.25D3050.1100.15E30100.250.25(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中主要采用的方法是_。(2)實(shí)驗(yàn)A、B的探究目的是_。(3)實(shí)驗(yàn)A、C的探究目的是_。(4)實(shí)驗(yàn)B、D的探究目的是_。(5)你認(rèn)為該同學(xué)設(shè)計(jì)這組實(shí)驗(yàn)的目的是_。解析五組實(shí)驗(yàn)中，三種液體混合后所得混合溶液的總體積都是20 mL，可估算出混合溶液中Na2S2O3、H2SO4的濃度值。A、C組中c(Na2S2O3)都約為0.05 molL1，B、D組中c(Na2S2O3)都約為0.025 mol

11、L1，E組中c(Na2S2O3)約為0.1 molL1；A、B、D、E組中c(H2SO4)都約為0.05 molL1，C組中c(H2SO4)約為0.1 molL1。結(jié)合溫度條件，就可確定實(shí)驗(yàn)A、B中的變化因素是“Na2S2O3的濃度”，實(shí)驗(yàn)A、C中的變化因素是“H2SO4的濃度”。總體來看，根據(jù)這組實(shí)驗(yàn)，可探究溫度、濃度對(duì)Na2S2O3和H2SO4的反應(yīng)速率的影響情況。答案(1)比較法(2)溫度都為10 ，為了探究Na2S2O3濃度對(duì)相關(guān)反應(yīng)速率的影響(3)溫度都為10 ，為了探究H2SO4濃度對(duì)相關(guān)反應(yīng)速率的影響(4)為了探究溫度對(duì)相關(guān)反應(yīng)速率的影響(5)為了探究溫度、濃度對(duì)Na2S2O3和

12、H2SO4的反應(yīng)速率的影響跟蹤訓(xùn)練下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)金屬質(zhì)量/g金屬狀態(tài)c(H2SO4)/(molL1)V(H2SO4)/mL溶液溫度/金屬消失的時(shí)間/s反應(yīng)前反應(yīng)后10.10絲0.550203450020.10粉末0.55020355030.10絲0.750203625040.10絲0.850203520050.10粉末0.85020362560.10絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.150203410090.10絲1.150304440分析上述數(shù)據(jù)，完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明_對(duì)反應(yīng)速率有影響，_反應(yīng)速率越快，能表

13、明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有_。(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有_。(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有_，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是_。(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15 )相近，推測(cè)其原因：_。解析本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，同時(shí)考查分析圖表、解決問題的能力。既要注意表格中金屬的狀態(tài)不同，又要通過對(duì)比各種數(shù)據(jù)，綜合分析得出答案。答案(1)固體反應(yīng)物的表面積表面積越大1、2(2)1、3、4、6、8或2、5(3)反應(yīng)溫度6、7或8、9(4)因?yàn)樗蟹磻?yīng)中，金屬的質(zhì)量和硫酸溶液體積均相等，并且硫酸過量，產(chǎn)生的熱量相等，所以溶液的溫度變化值相近方法技巧設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的核心思路是：只改變一種條件，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得出該條件對(duì)結(jié)果的影響。這種思路反映的是變量控制的思想。本題考查了通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。