2025版新教材高中化學第2章化學反應速率與化學平衡第1節(jié)化學反應速率第2課時影響化學反應速率的因素一實驗探究影響化學反應速率的外界因素學生用書新人教版選擇性必修1

第2課時影響化學反應速率的因素學習目標1．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，相識一般規(guī)律。2．了解催化劑在生產、生活和科學探討領域中的重大作用。3．了解通過變更外界條件從而變更更學反應速率的方法和意義。核心素養(yǎng)通過試驗探究，總結影響化學反應速率的因素，形成由宏觀到微觀、由感性到理性的科學探究過程，并獲得基本的視察實力、探究實力和實際解決問題的實力。一、試驗探究影響化學反應速率的外界因素Ⅰ.定性探討影響化學反應速率的因素1．科學探討的基本步驟提出問題→收集化學事實與信息→提出假設→設計試驗方案→試驗探究→得出結論化學事實和信息提出假設——反應速率的影響因素Na與水的反應比Mg與水的反應猛烈_反應物本身的性質__食物真空保存變質慢_反應物的濃度__夏天食物變質快_溫度__向H2O2中加入MnO2后會快速分解產生氣泡_催化劑__將等質量的鐵片與鐵粉放入稀硫酸中，鐵粉產生氣泡較快_接觸面積__2.化學反應速率的定性描述能體現(xiàn)化學反應速率的反應現(xiàn)象有：顏色_變更__快慢，產生氣泡_快慢__，產生渾濁快慢，固體削減快慢等。3．定性探討影響化學反應速率的因素(1)試驗原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O2H2O2eq\o(=,\s\up17(催化劑))2H2O＋O2↑(2)試驗方案設計影響因素試驗步驟試驗現(xiàn)象試驗結論濃度均出現(xiàn)_渾濁__，但后者_出現(xiàn)渾濁更快__增大反應物濃度，化學反應速率_增大__溫度混合后均出現(xiàn)_渾濁__，但70℃熱水一組_首先出現(xiàn)渾濁上升溫度，化學反應速率_增大__催化劑前者_無明顯現(xiàn)象__，后者_出現(xiàn)大量氣泡__催化劑能_加快__化學反應速率Ⅱ.定量探討影響化學反應速率的因素1．原理：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑2．試驗操作：按如圖所示安裝兩套裝置A、B，在錐形瓶內各盛大小相同的2g鋅粒，通過分液漏斗分別加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的硫酸溶液。3．試驗記錄及結論(記錄收集10mLH2所用的時間)加入試劑反應時間(填“長”或“短”)反應速率(填“快”或“慢”)結論1mol·L－1H2SO4溶液_長___慢__增大反應物濃度，化學反應速率_增大__4mol·L－1H2SO4溶液_短___快__4.試驗拓展探究在用上述試驗測定鋅與硫酸反應的速率時：(1)為確保測定的精確性，應留意哪些事項？_鋅的顆粒(即比表面積)大小基本相同；稀硫酸要快速加入；裝置氣密性良好，且計時要快速精確__。(2)用上述裝置測定化學反應速率時，操作、藥品無誤，結果測定速率偏大，從裝置缺陷的角度分析可能的緣由是_忽視加入稀硫酸排出氣體的體積__。(3)除了測定氫氣的體積外，你還能設計哪些方案測定鋅與稀硫酸反應的速率？_在恒容反應裝置中，測定一段時間內壓強的變更；測定一段時間內H＋的濃度變更；測定一段時間內鋅粒的質量變更等__。正｜誤｜判｜斷(1)任何化學反應都可以通過反應現(xiàn)象推斷化學反應的快慢。(×)(2)測定化學反應速率，可以用比色的方法測定溶液顏色的深淺進行比較。(√)(3)可用裝置測定過氧化氫分解的化學反應速率。(×)(4)鋅與H2SO4反應，H2SO4的濃度越大，產生H2的速率越快。(×)深｜度｜思｜考1.(1)亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫，不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，分解時剛加入硫酸反應緩慢，隨后突然反應釋放出大量ClO2，這是因為_溶液中的Cl－起催化作用__。(2)H2O2分解制O2的試驗中，在10%H2O2溶液中未加催化劑，試管口帶火星的木條沒有明顯變更。加入MnO2粉末，溶液中快速產生大量氣泡，木條立即復燃；若加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，溶液中產生氣泡比較快，木條復燃；若加入1mL0.1mol·L－1CuCl2溶液，溶液中產生氣泡比較慢，一段時間后木條復燃。由此可知催化劑的催化效果_MnO2>Fe3＋>Cu2＋__。2．限制變量法是化學試驗的常用方法之一。某化學愛好小組為探究外界條件對化學反應速率的影響，設計以下四組試驗。試驗方案反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2ONa2S2O3溶液稀H2SO4V/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2回答下列問題：(1)V1＝_5__，V2＝_10__。(2)設計試驗方案①和②的目的是：_探究Na2S2O3的濃度對化學反應速率的影響__。(3)設計試驗方案②和④的目的是：_探究溫度對化學反應速率的影響__。(4)各試驗方案中均需加入確定體積的水的緣由：_各試驗方案中混合液的體積均相等__。應｜用｜體｜驗1.某溫度下按如圖安裝好試驗裝置，在錐形瓶內盛6.5g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的稀硫酸溶液，將產生的H2收集在一個注射器中，0～10s內收集到氣體的體積為50mL(折合成0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL)。下列說法不正確的是(A)A．將題述中的稀硫酸改為濃硫酸，生成H2的速率變快B．忽視錐形瓶內溶液體積的變更，用H＋來表示10s內該反應的速率為0.01mol·L－1·s－1C．忽視錐形瓶內溶液體積的變更，用Zn2＋來表示10s內該反應的速率為0.3mol·L－1·min－1D．可通過測定溶液的pH來測定反應速率解析：濃硫酸具有強氧化性，與鋅反應不生成H2，故A錯誤；0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL，其物質的量為0.002mol，則依據(jù)反應方程式得到關系式：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(ZnSO4)＝n(H2SO4)＝n(H2)＝0.002mol，則用H＋來表示10s內該反應的速率為v(H＋)＝eq\f(Δn,V·Δt)＝eq\f(0.002mol×2,0.04L×10s)＝0.01mol·L－1·s－1，故B正確；結合B選項分析可知，用Zn2＋來表示10s內該反應的速率為v(Zn2＋)＝eq\f(Δn,V·Δt)＝eq\f(0.002mol,0.04L×10s)＝0.005mol·L－1·s－1＝0.3mol·L－1·min－1，故C正確；在反應過程中，氫離子濃度慢慢減小，故可以通過測定溶液pH來測定反應速率，故D正確。2．已知：反應Ⅰ2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2；反應Ⅱ2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。為探討反應Ⅰ速率與反應物濃度的關系，設計了對比試驗，將下列溶液按表格中用量混合并起先計時，一段時間后藍色出現(xiàn)，停止計時。組別溶液用量藍色起先出現(xiàn)時刻0.02mol·L－1Fe2(SO4)30.04mol·L－1KI0.004mol·L－1Na2S2O3H2O1%淀粉120mL20mL5mL0mL5mLts220mL10mL5mL10mL5mL4ts310mL20mL5mL10mL5mL2ts下列說法不正確的是(B)A．依據(jù)“一段時間后藍色出現(xiàn)”的現(xiàn)象，推知反應Ⅰ速率比反應Ⅱ慢B．若將試驗中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L－1，藍色出現(xiàn)時間不受影響C．要提高反應Ⅰ速率，增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效D．0～ts，試驗1中反應平均速率v(Fe3＋)＝0.0004/tmol·L－1·s－1解析：依據(jù)“一段時間后藍色出現(xiàn)”的現(xiàn)象，說明前一段時間內碘單質被消耗的速率比生成的速率大，推知反應Ⅰ速率比反應Ⅱ慢，A正確；若將試驗中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L－1，增大反應Ⅱ的反應物濃度，反應Ⅱ的速率加快，消耗I2的量增多，藍色出現(xiàn)時間延長，B錯誤；C項，由表中第2和3組數(shù)據(jù)可知I－濃度大的反應時間短，則增大I－濃度比增大Fe3＋濃度更能提高反應Ⅰ的速率，即增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效，C正確；D項，試驗1中，n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.004×5×10－3mol＝0.02×10－3mol，依據(jù)2Fe3＋～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，反應消耗