【高中化学】突破09 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 高一化学（人教版2019必修第二册）

人教人教版必修第二版必修第二册册重难点专题突破09 控制变量法探究影响化学反应速率的因素第六章 化学反应与能量素养说明：素养说明：在研究影响化学反应速率的因素时，由于在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素外界影响因素较多，故为较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同相同或不变，再进行实验，因此，常用控制或不变，再进行实验，因此，常用控制变量思想解决该类变量思想解决该类问题问题，从而培养学生的科学探究与创新意识。，从而培养学生的科学探究与创新意识。1.考查类型考查类型(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。析各因素对化学反应速率的影响。2.解题策略解题策略3.实例分析实例分析探究温度、催化剂对反应探究温度、催化剂对反应 2H2O2=2H2OO2的影响，的影响，可以控制催化剂可以控制催化剂(是否加入是否加入 MnO2)和温度和温度(加热、常温加热、常温)为可变量，为可变量，其他的则控制为不变量。其他的则控制为不变量。探究对象的反应探究对象的反应2H2O2=2H2OO2控制的可变量控制的可变量催化剂催化剂温度温度控制的不变量控制的不变量浓度、温度等浓度、温度等浓度、催化剂等浓度、催化剂等实验方案实验方案取相同量的取相同量的5%H2O2溶液于溶液于两支规格相同的试管中，向两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量其中一支试管中加入少量MnO2，另一支不加，在常，另一支不加，在常温下观察温下观察取相同量的取相同量的5%H2O2溶溶液于两支规格相同的试液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，加热，另一支不加热，观察观察考向考向1在比较反应速率大小中的应用在比较反应速率大小中的应用思维模板 利用某一变量比较反应速率大小思维流程3.(1)I可以作为水溶液中可以作为水溶液中 SO2 歧化反应歧化反应的催化剂，可能的催化过程如的催化剂，可能的催化过程如下。将下。将补充完整补充完整。.SO24I4H=S2I22H2O.I22H2O_=_2I(2)探探究究、反反应应速速率率与与SO2歧歧化化反反应应速速率率的的关关系系，实实验验如如下下：分分别别将将18 mL SO2饱饱和和溶溶液液加加入入到到2 mL下下列列试试剂剂中中，密密闭闭放放置观察现象。置观察现象。(已知：已知：I2易溶解在易溶解在KI溶液中溶液中)B 是是 A 的对比实验，则的对比实验，则 a_。比较比较 A、B、C，可得出的结论是，可得出的结论是_。实验表明，实验表明，SO2 的歧化反应速率的歧化反应速率 DA，结合，结合、反应反应速率解释原因：速率解释原因：_。序号序号试剂组成试剂组成实验现象实验现象A0.4 molL1KI溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，一段时间后出现浑浊Ba molL1KI0.2 molL1H2SO4溶液变黄，出现浑浊较溶液变黄，出现浑浊较A快快C0.2 molL1H2SO4无明显现象无明显现象D0.2 molL1KI0.0002 mol I2溶液由棕褐色很快褪色，变成黄溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较色，出现浑浊较A快快I是 SO2 歧化反应的催化剂，H+单独存在时不(2)0.4反应比反应具有催化作用，但 H可以加快歧化反应速率快；D 中由反应产生的 H使反应加快考向考向2实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价典例典例2某某小组利用小组利用 H2C2O4 溶液和酸性溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究溶液反应来探究“反应条件对化学反应条件对化学反应速率的影响反应速率的影响”，进行了如下实验：进行了如下实验：实实验验编编号号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶室温下溶液颜色褪液颜色褪至无色所至无色所需时间需时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液溶液H2O0.2 molL1KMnO4溶液溶液3 molL1稀硫酸稀硫酸13.04.01.02.06.423.03.02.02.05.233.02.03.02.04.0回答下列问题：回答下列问题：(1)已知酸性已知酸性 KMnO4 溶液与溶液与 H2C2O4 溶液反应有溶液反应有CO2 生成，生成，用化学方程式表示该实验的实验原理用化学方程式表示该实验的实验原理：_。(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_。(3)利用实验利用实验3 中数据计算，用中数据计算，用 KMnO4 的浓度变化表示的的浓度变化表示的反应速率为反应速率为 v(KMnO4)_。(4)该小组同学根据经验绘制了该小组同学根据经验绘制了 n(Mn2)随时间变化趋势的随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该示意图，如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中实验过程中 n(Mn2)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。甲乙该小组同学提出的假设是该小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。实实验验编编号号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向试再向试管中加管中加入少量入少量固体固体室温下溶室温下溶液颜色褪液颜色褪至无色所至无色所需时间需时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液溶液H2O0.2 molL1KMnO4溶液溶液3 molL1稀硫酸稀硫酸43.02.03.02.0_t答案：(1)2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O(2)其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大(3)1.5102 mol(Lmin)1(4)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2对该反应有催化作用)MnSO4与实验3比较，溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4 min或其他合理答案)思维模板思维模板探究化学变探究化学变量对化学反应速率的影响思维流程量对化学反应速率的影响思维流程