高二化学化学反应条件的控制1

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1、一、课程标准的要求 认识反应条件控制在化学研究中的意义 和作用，初步掌握控制反应条件的一些方 法。 二、本专题设置的目的“化学反应条件控制”的设置不仅是为了帮 助学生获取知识，训练其实验技能，更重 要的是为了帮助学生学习一些重要的科学 方法，形成严谨的科学态度，并能通过对 反应条件的选择及控制来体验探究问题、 解决问题的过程，从而培养学生的综合能 力。 三、本专题的教学目标 1. 初步探究浓度、温度、压强、催化剂等因 素对化学反应速率和化学平衡的影响。 2. 初步认识实验方法的选择对于提高实验效 率的重要性，体会反应条件的控制在化学 实验中的重要性。 3. 尝试用实验比较法来寻找实验的最佳条件

2、 ，认识实验比较法的价值。 4. 通过实验，提高处理实验数据和分析实验 结果的能力。课题1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素一、学科指导意见的相关教学要求 基本要求1. 认识认识 硫代硫酸钠钠和强酸反应应的离子方程式和实验实验 过过程中产产生的现现象 2. 学会用对对比的实验实验 方法探究硫代硫酸钠钠与酸反应应速 率的诸诸因素 3. 体验观验观 察和分析实验现实验现 象在化学实验实验 研究中的重 要作用发发展要求 能分析影响一个具体的化学反应应的因素，并能设计简设计简 单单的实验实验 加以证实证实说说明“蓝蓝瓶子”实验实验 是一个趣味性很强的实验实验 ，可在了解“ 蓝蓝瓶子”实验实验 原理的基

3、础础上，初步探究影响“蓝蓝瓶子 ”实验变实验变 色快慢的因素。“蓝蓝瓶子”实验实验 中的亚亚甲基 蓝蓝分子结结构及化学方程式不作要求课时课时 分配 2课时课时二、本实验基本原理及其在实验化 学中的地位 实验的依据及基本原理在知识预备中予以体现，向 硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸，生成不溶于水的硫， 溶液变浑浊 S2O32- +2H+=SO2+S+H2O溶液混合后出现浑浊的快慢，实际上反映了反应速率 的大小。通过实验可以发现，同一温度下，不同浓度 的硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液反应，出现浑浊的快慢 不同；反应温度不同时，相同浓度的硫代硫酸钠溶液 与硫酸反应，溶液出现浑浊的快慢也不同。因此，可 以通过控制

4、硫代硫酸钠溶液和硫酸溶液的浓度，反应 的温度来研究反应速率和这些因素的关系。 在当前的中学化学实验研究中，有关实验装置的选择 或改进比较受人关注，而对于反应条件的探索则往往不受 重视，而某些反应条件的选择，往往是决定实验成败的决 定因素。本课题中硫代硫酸钠与酸反应的反应速率的快慢 主要受反应物的浓度、溶液的温度以及PH等因素的影响 。通过探究这些问题，使学生能够对这些反应条件的重要 性有切身的体会和认识，并且能够通过对实验条件的探究 掌握科学的实验研究方法。 三、实验方案、实验操作要点及主要实验现象 （一）探究浓度对反应速率的影响具体操作： 1. 取两张白纸，用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、

5、深 浅一致的“”字。 2. 取两个50 ml的锥形瓶，编号为1、2号，向1号锥形瓶 中加入10ml 0.1molL-1 Na2S2O3溶液，向2号锥形瓶中加 入5ml 0.1molL-1的Na2S2O3溶液和5 ml蒸馏水，然后把两 个锥形瓶放在划有“”字的白纸上。 3. 另取两支试管，各加入10ml 0.1molL-1 H2SO4溶液，然 后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶，开始计时，到溶 液出现的浑浊将锥形瓶底部的“”完全遮盖时，记录所需 的时间，并及时填至表格中。表1锥形 瓶编 号0.1molL-1 Na2S2O3溶液 （ml）蒸馏水 （ml）0.1molL-1 H2SO4溶液 （ml

6、）反应时间结论1100104分20秒温度相同 时，反应 物浓度越 大，反应 速率越大2551012分58秒说明：1. 本组实验 在室内温度为10时进行。 2. 把硫酸全部倒入锥形瓶之后开始计时。 3. 从锥形瓶的上方向下观察“”字被遮盖。 4. 最后锥形瓶内液体呈乳白色。表2锥形 瓶编 号0.1molL-1 Na2S2O3溶液 （ml）蒸馏水 （ml）0.1molL-1 H2SO4溶液 （ml）反应时 间结论1100104分20秒硫酸浓 度对反 应速率 影响程 度大2551012分58秒310557分42秒（二）探究温度对反应速率的影响 具体操作： 1. 取一个50 ml锥形瓶，编号为4号，向

7、其中加入 10ml 0.1molL-1 Na2S2O3溶液，向一支试管中加 入10ml 0.1molL-1 H2SO4溶液，同时放入盛有热 水的烧杯中。 2. 一段时间后取出锥形瓶放在划有“”的白纸上， 将H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，计时，等“ ”字完全被遮盖时，记录所需时间，并记录于表 格中。表3锥形 瓶编 号0.1molL-1 Na2S2O3溶液 （ml）0.1molL-1 H2SO4溶液 （ml）反应 温度反应时间结论11010104分20秒浓度相同 时，温度 越高，反 应速率越 大41010401分13秒实验说 明：同表一 由于2号锥形瓶计时为12秒58分，实验时间太长，而

8、1号与4号相比较，时间相差也比较多，因此，又做如下几个对比实验。 增加的几个对比实验。 表4锥形 瓶编 号0.1molL-1 Na2S2O3溶 液（ml）蒸馏水 （ml）0.1molL-1 H2SO4溶液 （ml）反应温度 反应时间510010252分24秒65510256分30秒71055253分30秒表5 锥形 瓶编 号0.2molL-1 Na2S2O3溶 液（ml）蒸馏水 （ml）0.2molL-1 H2SO4溶液 （ml）反应温度 反应时 间810010101分37秒 95510103分32秒 10100102552秒四、实验注意事项及教学建议 1. 如果室内温度过低，建议采用0.2m

9、olL-1 Na2S2O3溶液 和0.2molL-1 H2SO4溶液，除室温外另选温度最好不要 超过25；如室内温度偏高，可以采用0.1molL-1 Na2S2O3溶液和0.1molL-1 H2SO4溶液，除室温外，另 选温度不用超过40。 2. “”字不必划得太深，太粗，否则实验时间太长， 0.1molL-1 Na2S2O3溶液和0.1molL-1 H2SO4溶液反应后 的液体呈乳白色， 0.2molL-1 Na2S2O3溶液和0.2molL- 1 H2SO4溶液反应后的液体呈浅黄色。 3. 本课题涉及的化学理论知识已在“化学反应原理”模块中 学习，所以在学习中要突出研究影响化学反应速率条件

10、 的实验方法。因此实验活动显得尤其重要，重在过程与 方法。 4. 考虑到“实验化学”教学具体落实有许多困难，课题可以 与“化学反应原理”模块中的相关内容进行整合教学，这 样既有利于理论知识的具体应用，又减轻了任课教师、 实验员的工作压力。 5. 教材主编说实验化学不应成为一本“照方配药”的实验册 ，在每一个的课题研究中，希望学生积极思考，精心设 计，大胆实践，以提高自身的科学探究能力，所以教材 中虽然已提供了实验的方案设计内容，但教师还可提出 与实验相关的问题，促使学生自行考虑和设计实验方案 、实验步骤、绘制表格，以及数据记录及处理、课题反 思等。 拓展课题：蓝瓶子实验1. 增大葡萄糖的加入量

11、，则溶液褪色快，但加入量太 多，褪色太快，看不到溶液颜色慢慢变浅的过程。2. 增大氢氧化钠的加入量，溶液褪色快，但从安全性 考虑，氢氧化钠浓度不应过大。3. 增大亚甲基蓝的滴加量，则溶液颜色变化周期短。4. 升温可使溶液变蓝色的时间短，若室温过低，可把 葡萄糖溶液先微热至25左右。5. 通过对比实验得出，在25左右，100毫升的水中， 加入2克葡萄糖，1克氢氧化钠，再滴入几滴2的亚甲基 蓝试液，溶液褪色及振荡后显色时间合理，适合做演示实 验之用。 课题2 催化剂对过氧化氢分解 反应速率的影响 一、学科指导导意见见的相关教学要求基本要求1. 初步探究不同催化剂对 同一反应的催化效果。 2. 认识

12、实验 方法的选择 及反应条件的控制在实验 研究中重要作用 3. 尝试 用比较法来寻找实验 的最佳方案。 4. 通过实验 提高处理实验 数据和分析实验结 果的能力。发展要求1. 初步了解酶催化剂的特性。 2. 初步认识过 氧化氢酶的催化作用。 3. 设计 探究溶液的酸度、温度对过 氧化氢酶催化作用的影响。说明1. “过氧化氢酶的催化作用”实验虽 是一个拓展课题 ，但该实验 的 内容在生物学中学生已有涉及，可利用学生已掌握的生物学知识， 让学生自主地开展该实验 的探究活动。 2. “蔗糖的燃烧”为学生研究如何控制反应条件，实验 化学变化提 供了一个很好的探究的素材，该反应的基本原理及催化剂的种类

13、等不做教学要求。课时 分配2课时二、本实验基本原理及其在实验化学中的地位催化剂能使反应的活化能降低，使活化分子所占的百 分比增大，从而使化学反应速率增大。本课题主要是通过 比较不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异，找到 过氧化氢分解的最佳催化剂。判断双氧水分解速率的大小 ，可以通过测定单位时间内双氧水分解放出氧气的体积或 者生成一定量氧气所需的时间进行比较,从中认识到催化 剂的种类、用量及其性状的选择对实验效果的影响。同时 通过对实验现象的观察、对比和分析，加深学生对化学反 应条件控制的重要性的认识，完善反应条件对化学反应速 率的影响的知识体系，从而引起学生的探究意识，提高学 生的观察、思

14、维等能力。 三、实验方案、实验操作要点及主要实验现象 实际操作中遇到的问题：收集到的气体不多 导气管中导出的气泡不连续、不稳定读数困难 1、不同用量的同种催化剂对双氧水分解反应速率的影响 具体操作：在250 ml锥形瓶中加入0.1g（0.2g） MnO2 ，用 滴定管加入5 ml 10的双氧水溶液，计时，反应进 行中保持量气管两端液面相平，记录不同时刻气体 的体积，并填入相应的表格中。 催化剂(MnO2)0.1g0.2g结论前15s产生的O2的量（ml） 6.17.5增大催化剂的 用量，反应速 率增大前30s产生的O2的量（ml） 6.68.4前45s产生的O2的量（ml） 7.09.2前60

15、s产生的O2的量（ml） 7.310前75s产生的O2的量（ml） 7.610.7前90s产生的O2的量（ml） 7.911.3表一2、不同的催化剂种类对双氧水分解反应速率的影响 实验操作步骤：在250 ml锥形瓶中加入0.2g催化剂，用滴定管加 入5 ml 10的双氧水溶液，计时，反应进行中保持 量气管两端液面相平，记录不同时刻气体的体积， 并填入相应的表格中 催化剂（0.2g）MnO2CuO活性炭 FeCl3CuCl2 前15s产生的O2的量（ ml）7.57.46.65.88.2前30s产生的O2的量（ ml）8.48.87.16.710.2前45s产生的O2的量（ ml）9.29.77

16、.67.512.2前60s产生的O2的量（ ml）10.010.48.18.513.2前75s产生的O2的量（ ml）10.711.18.79.614.0前90s产生的O2的量（ ml）11.311.99.410.914.7表二实验说明：本实验是在室内温度5时进行，从双氧水浸没催化剂开始计时 。每组数据都应减去5 ml，才是这段时间内得到的O2体积。MnO2为粉末状（颗粒状MnO2缺），CuO为自制（碱式碳酸铜 分解）。实验室提供的CuO和Fe2O3经实验无明显催化作用。MnO2、CuO催化速率比较均匀，活性炭、FeCl3的催化效果是 先慢后快，而CuCl2是先快后慢。用MnO2作催化剂性状无明显变化 ，活性炭要漂浮，FeCl3溶液颜色会有点变化。 经实验，沙子也有催化双氧水分解的作用。四、实验注意事项及教学建议 1. 当O2产生量较少时，可用量程小的仪器计量。按照教材提供 的装置，5 ml双氧水体积应在测量结果中扣除，或者比较催化剂 催化