《2018-2019学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素课件新人教版选修.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素课件新人教版选修.ppt（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素【新课导入新课导入】虽然好多的化学反应能够发生虽然好多的化学反应能够发生, ,但是你有没有注意到但是你有没有注意到, ,这些化学反应进行这些化学反应进行快慢差异很大。如快慢差异很大。如: :炸药的爆炸是瞬间完成的炸药的爆炸是瞬间完成的, ,而钢铁的生锈却是一个缓而钢铁的生锈却是一个缓慢的过程。同样是化学反应慢的过程。同样是化学反应, ,为何有的进行得这么快为何有的进行得这么快, ,而有的却进行得那而有的却进行得那么慢么慢! !这是什么因素决定的呢这是什么因素决定的呢? ?搞清楚这些就可以对化学反应进行调控搞清楚这些就可以对化学反应进行调控
2、, ,使对我们有利的反应进行得快一些使对我们有利的反应进行得快一些, ,对我们有害的化学反应对我们有害的化学反应, ,让它进行得让它进行得慢一些。慢一些。【课标要求】【课标要求】1.1.理解外界条件理解外界条件( (浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等) )对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响, ,认认识其一般规律。识其一般规律。2.2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。4.4.了解化学反应速率的改变在生活、生产和科学
3、研究领域中的重要作用。了解化学反应速率的改变在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法一、有效碰撞理论一、有效碰撞理论1.1.化学反应发生的条件化学反应发生的条件探究点一化学反应速率的影响因素探究点一化学反应速率的影响因素必要条件必要条件 反应物分子相互接触发生反应物分子相互接触发生 . . | |充要条件充要条件 反应物分子之间发生反应物分子之间发生 . .碰撞碰撞有效碰撞有效碰撞 2.2.有效碰撞、活化能与活化分子有效碰撞、活化能与活化分子有效碰撞有效碰撞 能够能够 的反应物分子的碰撞的反应物分子的碰撞| |活化分子活化分子 能量较高能量较高
4、, ,能够发生能够发生 的分子的分子| |活化能活化能 比比 高出的能量高出的能量如图所示如图所示: :图中图中E1E1指反应的指反应的 ,E,E1 1-E-E2 2是是 。发生化学反应发生化学反应有效碰撞有效碰撞活化分子活化分子普通分子普通分子活化能活化能反应热反应热3.3.化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系活化分子的百分数越大活化分子的百分数越大, ,单位体积内单位体积内 越多越多, ,单位时间内有效单位时间内有效碰撞次数碰撞次数 , ,化学反应化学反应 , ,速率越大。速率越大。思考思考1 1 活化能大的反应为什么不易发生活化能大的反应为什么不易
5、发生? ?为什么许多放热反应也需要为什么许多放热反应也需要加热加热? ?提示提示: :活化能大活化能大, ,反应物分子不容易成为活化分子反应物分子不容易成为活化分子, ,很少发生有效碰撞很少发生有效碰撞, ,反反应不易发生。放热反应应不易发生。放热反应, ,虽然反应物总能量比生成物高虽然反应物总能量比生成物高, ,但因为反应的活但因为反应的活化能更高化能更高, ,所以常通过加热方法使反应物分子获取一定能量成为活化分所以常通过加热方法使反应物分子获取一定能量成为活化分子子, ,启动反应发生。启动反应发生。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1.1.内因内因: :取决于反应物本身的
6、性质。取决于反应物本身的性质。活化分子活化分子越多越多越快越快2.2.外因外因: :主要有浓度、压强、温度、催化剂等主要有浓度、压强、温度、催化剂等(1)(1)浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响实验探究实验探究褪色褪色 长长褪色褪色短短规律规律: :反应物浓度增大反应物浓度增大反应速率反应速率 ; ;反应物浓度减小反应物浓度减小反应速率反应速率 。解释解释: :反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积活化分子数单位体积活化分子数 单位时间内有效碰单位时间内有效碰撞几率撞几率 反应速率反应速率 。增大增大减小减小增多增多增加增加加快加快(2)(2)压强对化学反应速率的影响压强对化学反应
7、速率的影响规律规律: :对于有气体参与或生成的化学反应对于有气体参与或生成的化学反应, ,增大压强增大压强( (缩小容器体积缩小容器体积),),反反应速率应速率 ; ;减小压强减小压强( (增大容器体积增大容器体积),),反应速率反应速率 。解释解释: :对于气体反应对于气体反应, ,增大压强增大压强, ,相当于增大反应物浓度相当于增大反应物浓度, ,反应速率增大。反应速率增大。思考思考2 2 “增大压强一定能加快反应速率增大压强一定能加快反应速率”这种说法是否正确这种说法是否正确? ?试说明理试说明理由。由。提示提示: :不正确。增大压强不一定能改变反应物浓度。不正确。增大压强不一定能改变反
8、应物浓度。加快加快减慢减慢(3)(3)温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响实验探究实验探究规律规律: :温度升高温度升高, ,反应速率反应速率 ; ;温度降低温度降低, ,反应速率反应速率 。解释解释: :升高温度升高温度活化分子百分数活化分子百分数 有效碰撞的几率有效碰撞的几率 化化学反应速率学反应速率 。增大增大减小减小提高提高提高提高增大增大(4)(4)催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响实验探究实验探究大量气泡大量气泡复燃复燃规律规律: :使用合适的催化剂使用合适的催化剂, ,可可 化学反应速率。化学反应速率。解释解释: :使用合适的催化剂使用合适的催化剂降
9、低反应所需的降低反应所需的 活化分子百分活化分子百分数数 有效碰撞几率有效碰撞几率 化学反应速率化学反应速率 。(5)(5)其他影响反应速率的因素其他影响反应速率的因素固体反应物颗粒大小、光辐照、超声波、电弧、强磁场等也能影响反应固体反应物颗粒大小、光辐照、超声波、电弧、强磁场等也能影响反应速率。速率。加快加快活化能活化能提高提高提高提高增大增大名师点拨名师点拨1.1.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系活化分子、有效碰撞与反应速率的关系2.2.压强改变对反应速率的影响压强改变对反应速率的影响(1)(1)对于没有气体参与的化学反应对于没有气体参与的化学反应, ,由于改变压强由于改变压强, ,物质
10、的浓度变化很小物质的浓度变化很小, ,可可忽略不计忽略不计, ,对化学反应速率无影响。对化学反应速率无影响。3.3.各条件对速率的影响大小各条件对速率的影响大小催化剂催化剂温度温度 浓度浓度= =压强压强( (体积变化引起的体积变化引起的),),各种影响都有其局限性各种影响都有其局限性, ,要针要针对具体反应具体分析。对具体反应具体分析。过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力1.1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应普通分子间的碰撞有时也能
11、发生化学反应活化分子比普通分子具有较高的能量活化分子比普通分子具有较高的能量化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程活化分子间的碰撞一定能发生化学反应活化分子间的碰撞一定能发生化学反应A.A.B.B.C.C.D.D.A A解析解析: :活化分子间有合适的取向活化分子间有合适的取向, ,发生的碰撞为有效碰撞发生的碰撞为有效碰撞, ,一定能发生化一定能发生化学反应学反应,正确正确; ;普通分子间的碰撞为无效碰撞普通分子间的碰撞为无效碰撞, ,不会发生化学反应不会发生化学反应,错误
12、错误; ;活化分子比普通分子具有较高的能量活化分子比普通分子具有较高的能量,正确正确; ;化学反应的实质是化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成旧键的断裂和新键的形成, ,即原子的重新组合即原子的重新组合,正确正确; ;活化分子之间活化分子之间发生的有合适取向的碰撞称为有效碰撞发生的有合适取向的碰撞称为有效碰撞, ,发生有效碰撞才能发生化学反发生有效碰撞才能发生化学反应应,错误。错误。2 2.(2018.(2018安徽铜陵一中月考安徽铜陵一中月考) )反应反应C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g)在一可变容在一可变容积的密闭容器中进行积
13、的密闭容器中进行, ,下列条件的改变使其反应速率增大的是下列条件的改变使其反应速率增大的是( ( ) )A.A.增加增加C(s)C(s)的量的量B.B.将容器的容积缩小一半将容器的容积缩小一半C.C.保持容积不变保持容积不变, ,充入充入N N2 2使体系压强增大使体系压强增大D.D.保持压强不变保持压强不变, ,充入充入N N2 2使容器容积变大使容器容积变大B B解析解析: :A A项项,C,C为固体为固体, ,增加其用量增加其用量, ,不影响反应速率不影响反应速率;B;B项项, ,加压能使反应速加压能使反应速率增大率增大;C;C项项, ,保持容积不变保持容积不变, ,充入充入N N2 2
14、后各反应物的浓度不变后各反应物的浓度不变, ,不影响反应不影响反应速率速率;D;D项项, ,保持压强不变保持压强不变, ,充入充入N N2 2, ,容器容积增大容器容积增大, ,反应物浓度减小反应物浓度减小, ,使反使反应速率减小。应速率减小。3.3.常温下常温下, ,分分别将四将四块形状相同形状相同, ,质量量为7 g7 g的的铁块同同时投入下列四种溶液中投入下列四种溶液中, ,生成生成氢气速率最快的是气速率最快的是( ( ) )A.200 mL 2 molA.200 mL 2 molL L-1-1HClHCl溶液溶液B.100 mL 2 molB.100 mL 2 molL L-1-1H
15、H2 2SOSO4 4溶液溶液C.100 mL 3 molC.100 mL 3 molL L-1-1HNOHNO3 3溶液溶液D.50 mL 18.4 molD.50 mL 18.4 molL L-1-1H H2 2SOSO4 4溶液溶液B B解析解析: :首先排除首先排除C C、D,D,硝酸、浓硫酸与硝酸、浓硫酸与FeFe反应不产生氢气反应不产生氢气,A,A、B B中盐酸与中盐酸与硫酸中氢离子的浓度分别是硫酸中氢离子的浓度分别是2 mol2 molL L-1-1、4 mol4 molL L-1-1, ,氢离子浓度大的反氢离子浓度大的反应速率快应速率快, ,所以生成氢气速率最快的是所以生成氢气
16、速率最快的是B B。知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法外界条件外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响对反应速率的影响探究点二有关化学反应速率的图像和图表探究点二有关化学反应速率的图像和图表增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大相同相同减小减小接触面积接触面积名师点拨名师点拨 化学反应速率图像题和表格题分析技巧化学反应速率图像题和表格题分析技巧1.1.图像分析技巧图像分析技巧“三看三看”一看起点一看起点: :分清反应物和生成物分清反应物和生成物, ,如浓度如浓度时间图像中时间图像中, ,浓度减小的是反应浓度减小的是反应物物, ,浓度增大
17、的是生成物浓度增大的是生成物, ,生成物多数以原点为起点。生成物多数以原点为起点。二看变化趋势二看变化趋势: :如斜率绝对值越大如斜率绝对值越大, ,速率一般越大。速率一般越大。三看终点三看终点: :分清消耗浓度和增加浓度分清消耗浓度和增加浓度, ,反应物的消耗浓度和生成物的增加浓反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比。度之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比。2.2.表格表格( (对照对照) )分析技巧分析技巧(1)(1)分析表格分析表格, ,找出影响探究结果的因素。找出影响探究结果的因素。(2)(2)确定要控制的实验条件确定要控制的实验
18、条件, ,不变或相同因素不变或相同因素, ,一次只能改变一个影响因素。一次只能改变一个影响因素。(3)(3)对照规律对照规律, ,逐组分析探究结果和逐组分析探究结果和( (影响影响) )因素关系因素关系, ,得出结论。得出结论。过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力C C 1.1.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中, ,产生氢气的速率变化如图所示。下产生氢气的速率变化如图所示。下列因素中列因素中, ,可能影响该反应的反应速率的因素是可能影响该反应的反应速率的因素是( ( ) )盐酸的浓度盐酸的浓度镁条的表面积镁条的表面积溶液的温度溶液的温度ClCl- -的
19、浓度的浓度A.A.仅仅B.B.仅仅C.C.仅仅D.D.仅仅解析解析: :因因ClCl- -不参加反应不参加反应,Cl,Cl- -的浓度增大或减小都不影响化学反应速率的浓度增大或减小都不影响化学反应速率, ,且该反应中且该反应中ClCl- -的浓度不变的浓度不变,错误。错误。C C2 2.(2018.(2018河北沧州一中质检河北沧州一中质检) )一定条件下一定条件下, ,溶液的酸碱性对溶液的酸碱性对TiOTiO2 2光催化燃料光催化燃料R R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是( ( ) )A.A.溶液酸性越强溶液酸性越强,R,R的降解速率越小的降解
20、速率越小B.RB.R的起始浓度越小的起始浓度越小, ,降解速率越大降解速率越大C.C.在在0 050 min50 min之间之间,pH=2,pH=2和和pH=7pH=7时时R R的降解百分率相等的降解百分率相等D.D.在在202025 min25 min之间之间,pH=10,pH=10时时R R的平均降解速率为的平均降解速率为 0.04 molL0.04 molL-1-1minmin-1-1解析解析: :斜率越大斜率越大,R,R的降解速率越大的降解速率越大, ,则则pH=2pH=2时时R R的降解速率明显大于的降解速率明显大于pH=7pH=7和和pH=pH=1010时降解速率时降解速率,A,A
21、错误错误; ;图像中出现了两个影响速率的条件图像中出现了两个影响速率的条件: :反应物起始浓度和反应物起始浓度和pH,pH,因因pHpH不同不同, ,故不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响故不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响,B,B错误错误; ;据图像据图像可知可知, ,在在50 min50 min时时,pH=2,pH=2和和pH=7pH=7时时R R均完全降解均完全降解,C,C正确正确;D;D项项, ,在在202025 min25 min之间之间, ,pH=10pH=10时时,R,R的平均降解速率为的平均降解速率为 molmolL L-1-1minmin-1-1=410=410-6
22、-6 mol molL L-1-1minmin-1-1,D,D错误。错误。3.3.某实验小组以某实验小组以H H2 2O O2 2分解为例分解为例, ,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验实验编号编号反应物反应物催化剂催化剂10 mL 2% H10 mL 2% H2 2O O2 2溶液溶液无无10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液无无10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl1 mL 0
23、.1 mol/L FeCl3 3溶液溶液10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液+ +少量少量HClHCl溶液溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl1 mL 0.1 mol/L FeCl3 3溶液溶液10 mL 5% H10 mL 5% H2 2O O2 2溶液溶液+ +少量少量NaOHNaOH溶液溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl1 mL 0.1 mol/L FeCl3 3溶液溶液(1)(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是催化剂能加快化学反应速率的原因是 。(2)(2)实验实验和和的目的是的目的是 。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论实验时由于
24、没有观察到明显现象而无法得出结论; ;资料显示资料显示, ,通常条件下通常条件下H H2 2O O2 2稳定稳定, ,不易分解。为了达到实验目的不易分解。为了达到实验目的, ,你对原实验方案的改进是你对原实验方案的改进是 。解析解析: :(1)(1)加入催化剂能使化学反应速率加快加入催化剂能使化学反应速率加快, ,其原因是加入催化剂降低了反应的其原因是加入催化剂降低了反应的活化能活化能, ,使更多的普通分子变为活化分子使更多的普通分子变为活化分子, ,增大了活化分子的碰撞几率增大了活化分子的碰撞几率, ,使活化分使活化分子的有效碰撞增多子的有效碰撞增多, ,从而加快反应速率。从而加快反应速率。
25、(2)(2)实验实验和和的区别是的区别是中中H H2 2O O2 2的浓度小的浓度小,中中H H2 2O O2 2的浓度大的浓度大, ,所以实验所以实验和和的的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验和和探究浓度对反应速探究浓度对反应速率的影响率的影响, ,对原实验方案进行改进对原实验方案进行改进, ,可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。答案答案: :(1)(1)降低了反应的活化能降低了反应的活化能(2)(2)探究浓
26、度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂( (或将盛有反应或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中物的试管放入同一热水浴中) )(3)(3)实验实验、中中, ,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能够得出什么实验结论够得出什么实验结论? ?解析解析: :(3)(3)由图像知实验由图像知实验反应速率最快反应速率最快, ,实验实验反应速率最慢反应速率最慢, ,说明碱性说明碱性环境能增大环境能增大H H2 2O O2 2分解的速率分解的速率, ,酸性环境能减小酸性环境能减小H H2 2
27、O O2 2分解的速率。分解的速率。答案答案: :(3)(3)碱性环境能增大碱性环境能增大H H2 2O O2 2分解的速率分解的速率, ,酸性环境能减小酸性环境能减小H H2 2O O2 2分解的速率。分解的速率。课堂检测课堂检测 即学即测即学即测查漏补缺查漏补缺1 1. .下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.增大压强增大压强, ,活化分子百分数增加活化分子百分数增加, ,化学反应速率一定增大化学反应速率一定增大B.B.升高温度升高温度, ,单位体积内分子总数不变单位体积内分子总数不变, ,但活化分子数增加了但活化分子数增加了C.C.分子间所有的碰撞为有效碰撞分子间所有的碰
28、撞为有效碰撞D.D.加入反应物加入反应物, ,使活化分子百分数增加使活化分子百分数增加, ,化学反应速率增大化学反应速率增大B B解析解析: :压强对反应速率的影响只适用于气体体系压强对反应速率的影响只适用于气体体系, ,且压强增大且压强增大, ,活化分子百分活化分子百分数不变数不变,A,A错误错误; ;升高温度升高温度, ,活化分子百分数增加活化分子百分数增加, ,化学反应速率一定增大化学反应速率一定增大,B,B正正确确; ;活化分子间所发生的分子间碰撞活化分子间所发生的分子间碰撞, ,只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞,C,C错误错误; ;加入反应物加入反应物
29、, ,活化分子百分数不变活化分子百分数不变, ,但单位体积内活化分子数增加但单位体积内活化分子数增加, ,化学化学反应速率增大反应速率增大, ,且改变固体的质量反应速率不变且改变固体的质量反应速率不变,D,D错误。错误。2 2.(2018.(2018四川成都外国语学校期中四川成都外国语学校期中) )在一密闭容器中充入在一密闭容器中充入 1 mol H1 mol H2 2和和1 mol I1 mol I2 2, ,压强为压强为p(Pa),p(Pa),并在一定温度下使其发生反应并在一定温度下使其发生反应:H:H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) (g) 2HI(g)2HI(g)H0Hv()v(
30、逆逆) )。(1)(1)比比较t t2 2时刻刻, ,正、逆反正、逆反应速率大小速率大小v v正正v v逆逆。( (填填“ ”“”“= =”或或“ .(1) (2)(2)若若t t2 2=2 min,=2 min,计算反算反应开始至开始至t t2 2时刻用刻用M M的的浓度度变化表示的平均反化表示的平均反应速速率率: : 。(3)t(3)t3 3时刻化学反刻化学反应达到平衡达到平衡, ,反反应物的物的转化率化率为 。(4)(4)如果升高温度如果升高温度, ,则v v逆逆( (填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不不变”) )。(4)(4)升高温度升高温度, ,化学反应速率加快。化学反应速率加
31、快。答案答案: :(2)0.25 mol/(Lmin)(2)0.25 mol/(Lmin)(3)75%(3)75%(4)(4)增大增大实验微专题实验微专题3 3探究探究“影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素”方法方法控制变量法控制变量法1.1.确定变量确定变量影响化学反应速率的因素有多种影响化学反应速率的因素有多种, ,在探究相关规律时在探究相关规律时, ,需要控制其他因素不需要控制其他因素不变变, ,只改变某一个条件只改变某一个条件, ,探究这一条件对反应速率的影响探究这一条件对反应速率的影响, ,再进行实验。因此再进行实验。因此常用控制变量思想解决此类问题。常用控制变量思想解决此类
32、问题。2.2.定多变一定多变一解答此类问题时解答此类问题时, ,要认真审题要认真审题, ,弄清实验目的弄清实验目的, ,明确要探究的外界条件有哪些。明确要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表然后分析题给图表, ,确定一个变化的量确定一个变化的量, ,弄清在其他几个量不变的情况下弄清在其他几个量不变的情况下, ,这这个变量对实验结果的影响个变量对实验结果的影响, ,进而总结出规律。然后再确定另一个变进而总结出规律。然后再确定另一个变量量, ,重新进行相关分析。但在分析相关数据时重新进行相关分析。但在分析相关数据时, ,要注意题给数据的有效性。要注意题给数据的有效性。3.3.示例示例探究温度、催
33、化剂对反应探究温度、催化剂对反应:2H:2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2的影响的影响, ,因此可以确定催化剂因此可以确定催化剂( (是否加是否加入入MnOMnO2 2) )和温度和温度( (加热、常温加热、常温) )作为可变量作为可变量, ,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2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2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% H5% H2 2O O2 2溶液于两支规
34、溶液于两支规格一样的试管中格一样的试管中, ,向其中一支试向其中一支试管中加入少量管中加入少量MnOMnO2 2, ,另一支不加另一支不加, ,在常温下观察在常温下观察取相同量的取相同量的5% H5% H2 2O O2 2溶液于溶液于两支规格一样的试管中两支规格一样的试管中, ,给给其中一支试管加热其中一支试管加热, ,另一支另一支不加热不加热, ,观察观察根据两个探究对象的反应都有气体生成的特征根据两个探究对象的反应都有气体生成的特征, ,利用导管将生成的气体导入水槽中利用导管将生成的气体导入水槽中, ,观察水槽中产生气泡的剧烈程度观察水槽中产生气泡的剧烈程度, ,并以此判断该控制的可变量对
35、化学反应速率是否产并以此判断该控制的可变量对化学反应速率是否产生影响以及具体的影响效果。生影响以及具体的影响效果。【典型例题典型例题】 KI KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录: :实验编号实验编号温度温度/30304040505060607070显色时间显色时间/s/s1601608080404020201010回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)该反应的离子方程式为该反应的离子方程式为。(2)(2)该实验的目的是该实验的目的是 。解析解析: :(1)(1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒根据得失电子数目相等、电荷守
36、恒和原子守恒, ,可得该反应的可得该反应的离子方程式为离子方程式为4H4H+ +4I+4I- -+O+O2 2 2I2I2 2+2H+2H2 2O O。(2)(2)表中数据只有温度和显色时表中数据只有温度和显色时间间, ,故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。 答案答案: :(1)4H(1)4H+ +4I+4I- -+O+O2 2 2I2I2 2+2H+2H2 2O O(2)(2)探究温度对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响(3)(3)实验试剂除了除了1 mol1 molL L-1-1 KI KI溶液、溶液、0.1 mol0.1 molL L-
37、1-1 H H2 2SOSO4 4溶液外溶液外, ,还需要的需要的试剂是是 , ,实验现象象为 。(4)(4)上述上述实验操作中除了需要操作中除了需要(3)(3)的条件外的条件外, ,还必必须控制不控制不变的是的是( (填字填字母母) )。A.A.温度温度 B.B.试剂的的浓度度C.C.试剂的用量的用量( (体体积) )D.D.试剂添加的添加的顺序序答案答案: :(3)(3)淀粉溶液无色溶液变蓝淀粉溶液无色溶液变蓝(4)CD(4)CD解析解析: :(3)(3)为测定显色时间为测定显色时间, ,产物中有碘单质生成产物中有碘单质生成, ,还需要的试剂是淀粉溶还需要的试剂是淀粉溶液液, ,实验现象为
38、无色溶液变蓝色。实验现象为无色溶液变蓝色。(4)(4)设计实验必须保证其他条件不变设计实验必须保证其他条件不变, ,只只改变一个条件改变一个条件, ,才能得到准确的结论才能得到准确的结论, ,还必须控制不变的是试剂的用量还必须控制不变的是试剂的用量( (体体积积) )和试剂添加的顺序。和试剂添加的顺序。 (5)(5)由上述实验记录可得出的结论是由上述实验记录可得出的结论是 。(6)(6)若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验, ,你会采取的措施是你会采取的措施是 。答案答案: :(5)(5)每升高每升高10 ,10 ,反应速率增大为原来的反应速率增大为原来
39、的2 2倍倍(6)(6)保持其他实验条件不变保持其他实验条件不变, ,采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验解析解析: :(5)(5)分析实验数据分析实验数据, ,温度每升高温度每升高10 ,10 ,显色时间缩短到原来的一半显色时间缩短到原来的一半, ,故可得出的结论是故可得出的结论是: :每升高每升高10 ,10 ,反应速率增大为原来的反应速率增大为原来的2 2倍。倍。(6)(6)若要进若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验行酸性对反应速率的影响的探究实验, ,需保持其他实验条件不变需保持其他实验条件不变, ,采用不采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。同浓度的硫
40、酸溶液进行对比实验。【变式练习变式练习】 在酸性溶液中在酸性溶液中, ,碘酸钾碘酸钾(KIO(KIO3 3) )和亚硫酸钠可发生如下反应和亚硫酸钠可发生如下反应: :生成的碘可以用淀粉溶液检验生成的碘可以用淀粉溶液检验, ,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示该反应的速率。某同学设计实验如下表所示: :实验实验序号序号0.01 mol0.01 molL L-1-1 KIOKIO3 3酸性溶液酸性溶液( (含淀含淀粉粉) )的体积的体积/mL/mL0.01 mol0.01 molL L-1-1 NaNa2 2SOSO3 3
41、溶液的溶液的体积体积/mL/mLH H2 2O O的体的体积积/mL/mL实验实验温度温度/溶液出溶液出现蓝色现蓝色时所需时所需时间时间/s/s实验实验1 15 5V V1 135352525实验实验2 25 55 540402525实验实验3 35 55 5V V2 20 0该实验的目的是的目的是 ; ;表中表中V V2 2= =。解析解析: :通过分析表中的数据可知通过分析表中的数据可知, ,该实验探究的是温度、浓度对反应速率的该实验探究的是温度、浓度对反应速率的影响影响; ;由于实验由于实验1 1和实验和实验2 2的温度相同的温度相同, ,则为探究浓度的影响则为探究浓度的影响, ,实验实验2 2与实验与实验3 3的温度不同的温度不同, ,应为探究温度的影响应为探究温度的影响, ,故溶液的浓度一定相同故溶液的浓度一定相同, ,即水的体积一即水的体积一定相同定相同, ,因此因此V V2 2=40=40。答案答案: :探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系( (或其他合理答或其他合理答案案) )4040
