资源简介

(共19张PPT)
第六章
化学反应与能量
实验活动7 化学反应速率的影响因素
1.了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
1.硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫单质，化学方程式为
。反应生成的硫单质使溶液出现乳白
色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓
度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度
对该反应速率的影响。
2.过氧化氢分解会产生氧气，在有或无催化剂存在下进行对比实验，通过观察氧气产
生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
器材：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
试剂：溶液、溶液、 溶液、
溶液、 粉末、蒸馏水。
1.浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管，编号为①②。向①号试管中加入
溶液，向②号试管中加入溶液和 蒸馏水，摇匀，再同
时向①②号两支试管中加入 溶液，振荡。观察并比较两支试
管中溶液出现浑浊的快慢。
实 验 编 号 实验装置 出 现 浑 浊 快 慢 结论
① _________________________________________ 2 0 2 __ __ 在其他条
件相同
时，
的浓度越
大，反应
速率
______
② 1 1 2 __ __ 续表
较快
越大
较慢
2.温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管，各加入 溶液，分别放入盛有热水
和冷水的两个烧杯中，再同时向两支试管中加入 溶液，振荡。
观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实 验 编 号 实验装置 水浴温 度/ 出现 浑浊 快慢 结论
① ______________________________________ 2 2 ____ 较慢 在其他条
件相同
时，升高
温度，反
应速率
______
② 2 2 ____ 较快 25
增大
70
3.催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入 溶液，再向其中的两支试管中分别加
入少量粉末和2滴 溶液。观察并比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号 实验装置 催化剂 现象 结论
试管① _____________________ 无 ______________ 无催化剂时反应速率______
试管② 溶液 ______________ 能______反应速率
试管③ 粉末 ______________ 能______反应速率
气泡冒出较慢
较小
气泡冒出较快
增大
气泡冒出较快
增大
1.写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式，可以从哪些方面来测定硫代硫酸
钠与酸反应的反应速率大小？
[答案] ；溶液出现浑浊的快慢或出现相同浑浊度所
需要的时间。
2.解释下列现象：颗粒大小相同的煤在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺。
[答案] 因为燃烧是可燃物和氧气的化学反应，纯氧中氧气的浓度比空气中的大，所以
更容易反应，燃烧更剧烈。
3.食物在夏天比在冬天更容易变质，你能解释其原因吗？
[答案] 因为合适的温度及环境都利于细菌的繁殖，同种食物在夏天比在冬天更容易变
质是因为升高温度可以增大化学反应速率。
4.在通常情况下，铁与冷水或热水都不发生反应，但红热的铁与水蒸气可发生反应，
生成和 。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
[答案] 铁的金属活动性比钠、镁、铝等元素弱，所以如果铁要与水分子反应就需要高
能量的水分子，而在水分子的不同状态中，水蒸气的能量是最高的，故只有水蒸气形
式的水分子可以和铁反应。在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同，温度低于
时，生成，高于时，生成 。由此可见反应条件影响反应的方向
及产物。
1.某同学在实验室探究锌与酸的反应，测得实验数据如表所示：
实验 编号 锌的质 量/ 锌的状 态 （ 溶液）/ 金属消失时
间/
1 0.10 颗粒 0.5 50 500
2 0.10 粉末 0.5 50 50
3 颗粒 1.0 50 125
回答下列问题：
（1） 实验1和3探究的是反应物浓度对反应速率的影响，则 _____。
0.10
[解析] 实验1和3探究的是反应物浓度对反应速率的影响，根据控制变量法的原则，实
验1和3应该控制锌的质量及锌的状态一致，硫酸溶液浓度不同，则 。
（2） 实验1和2表明，____________对反应速率有影响；实验2中用 浓度的变化
表示的平均反应速率 _________（忽略溶液体积的变化，结果保留一位有
效数字） 。
固体表面积
[解析] 实验1和2只有锌的状态不相同，则表明固体表面积对反应速率有影响。实验2
中金属锌的质量为，根据化学方程式 ，金属锌消
耗稀硫酸的物质的量为 ，则
。
（3） 该同学发现：相同质量的锌粒分别与稀硫酸、
稀盐酸反应时（装置如图所示），稀盐酸中锌粒表面
产生气泡的速率要比稀硫酸中大。
该同学对产生这一现象的原因，提出两种假设：
.氯离子对反应起促进作用，加快了反应的进行；
.______________________，减缓了反应的进行。
对反应起抑制作用
为进一步证实自己的猜想，该同学在室温下，取两份 盐酸，一份加
入一定量的固体________（填化学式），另一份作对比实验，再分别同时加入完全相
同的锌粒，比较反应速率的大小。
[解析] 相同质量的锌粒分别与稀硫酸、稀盐酸反应时，锌在稀盐酸中反应速率大，在
稀硫酸中反应速率小，可能的原因是氯离子对反应起催化作用，也有可能是 对反
应起抑制作用；可在两个相同浓度、相同体积的盐酸中，在其中一组中加入一定量的
固体，另一烧杯作对比实验，再分别同时加入完全相同的锌粒，比较两个试管
中反应速率的大小即可。
2.某实验小组学习化学反应速率后，联想到 分解制备氧气，设计了如下实验方案
探究外界条件对反应速率的影响。
编号 温度 反应物 催化剂
甲 试管中加入 溶液 蒸馏水
乙 试管中加入 溶液 溶液
丙 试管中加入 溶液 蒸馏水
（1） 实验乙中发生反应的化学方程式为_ ______________________。
（2） 实验甲和实验乙的实验目的是____________________________；实验甲和实验
丙的实验目的是__________________________。
探究催化剂对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
（3） 实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集，并在 内的6个时间点
对注射器内气体进行读数，记录数据如表所示。
时间/ 20 40 60 80 100 120
气体体积/ 15.0 29.5 43.5 56.5 69.5 81.5
的反应速率_____，的反应速率______ 。
不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是__________________________
_______________________________。
随反应的不断进行，溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小
[解析] 的反应速率， 的反应速率
，速率减小的原因是随反应的不断进行， 溶液
的浓度逐渐降低，反应速率减小。实验活动7 化学反应速率的影响因素
1.了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
1.硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫单质,化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。反应生成的硫单质使溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
2.过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
器材:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
试剂:0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
1.浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,编号为①②。向①号试管中加入2 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液,向②号试管中加入1 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液和1 mL蒸馏水,摇匀,再同时向①②号两支试管中加入2 mL 0.1 mol· H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验 编号 实验装置 V(Na2S2O3)/ mL V(H2O)/ mL V(H2SO4)/ mL 出现浑浊 快慢 结论
① 2 0 2 　　　　 在其他条件相同时,Na2S2O3的浓度越大,反应速率　　　　
② 1 1 2 　　　　
2.温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中,再同时向两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号 实验装置 V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊快慢 结论
① 2 2 　　　　 较慢 在其他条件相同时,升高温度,反应速率　　　　
② 2 2 　　　　 较快
3.催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液。观察并比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号 实验装置 催化剂 现象 结论
试管① 无 　　　　　　　　 无催化剂时反应速率　　　　
试管② FeCl3 溶液 　　　　　　　　 FeCl3能　　　　反应速率
试管③ MnO2 粉末 　　　　　　　　 MnO2能　　　　反应速率
1.写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应的反应速率大小
2.解释下列现象:颗粒大小相同的煤在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺。
3.食物在夏天比在冬天更容易变质,你能解释其原因吗
4.在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气可发生反应,生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
1.某同学在实验室探究锌与酸的反应,测得实验数据如表所示:
实验编号 锌的 质量/g 锌的 状态 c(H2SO4)/ (mol·L-1) V(H2SO4 溶液)/mL 金属消 失时间/s
1 0.10 颗粒 0.5 50 500
2 0.10 粉末 0.5 50 50
3 m 颗粒 1.0 50 125
　回答下列问题:
(1)实验1和3探究的是反应物浓度对反应速率的影响,则m=　　　。
(2)实验1和2表明,　　　　　对反应速率有影响;实验2中用H2SO4浓度的变化表示的平均反应速率v(H2SO4)=　　　(忽略溶液体积的变化,结果保留一位有效数字)mol·L-1·s-1。
(3)该同学发现:相同质量的锌粒分别与稀硫酸、稀盐酸反应时(装置如图所示),稀盐酸中锌粒表面产生气泡的速率要比稀硫酸中大。
该同学对产生这一现象的原因,提出两种假设:
a.氯离子对反应起促进作用,加快了反应的进行;
b.　　　　　,减缓了反应的进行。
为进一步证实自己的猜想,该同学在室温下,取两份5 mL 0.2 mol·L-1盐酸,一份加入一定量的固体　　　(填化学式),另一份作对比实验,再分别同时加入完全相同的锌粒,比较反应速率的大小。
2.某实验小组学习化学反应速率后,联想到H2O2分解制备氧气,设计了如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。
编号 温度 反应物 催化剂
甲 25 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL蒸馏水
乙 25 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
丙 40 ℃ 试管中加入3 mL 5% H2O2溶液 1 mL蒸馏水
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验甲和实验乙的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;实验甲和实验丙的实验目的是　　　　　　　。
(3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在2 min内的6个时间点对注射器内气体进行读数,记录数据如表所示。
时间/s 20 40 60 80 100 120
气体体积/mL 15.0 29.5 43.5 56.5 69.5 81.5
0~20 s的反应速率v1=　　　　 mL·s-1,100~120 s的反应速率v2=　　　　mL·s-1。不考虑实验测量误差,二者速率存在差异的主要原因是　　。
参考答案
实验步骤与结论
1.较快　较慢　越大
2.25　70　增大
3.气泡冒出较慢　较小　气泡冒出较快　增大　气泡冒出较快　增大
问题讨论
1.S2+2H+SO2↑+S↓+H2O;溶液出现浑浊的快慢或出现相同浑浊度所需要的时间。
2.因为燃烧是可燃物和氧气的化学反应,纯氧中氧气的浓度比空气中的大,所以更容易反应,燃烧更剧烈。
3.因为合适的温度及环境都利于细菌的繁殖,同种食物在夏天比在冬天更容易变质是因为升高温度可以增大化学反应速率。
4.铁的金属活动性比钠、镁、铝等元素弱,所以如果铁要与水分子反应就需要高能量的水分子,而在水分子的不同状态中,水蒸气的能量是最高的,故只有水蒸气形式的水分子可以和铁反应。在不同温度下,铁粉与水蒸气反应的产物不同,温度低于570 ℃时,生成FeO,高于570 ℃时,生成Fe3O4。由此可见反应条件影响反应的方向及产物。
迁移应用
1.(1)0.10
(2)固体表面积　6×10-4
(3)S对反应起抑制作用　Na2SO4
解析　(1)实验1和3探究的是反应物浓度对反应速率的影响,根据控制变量法的原则,实验1和3应该控制锌的质量及锌的状态一致,硫酸溶液浓度不同,则m=0.10。(2)实验1和2只有锌的状态不相同,则表明固体表面积对反应速率有影响。实验2中金属锌的质量为0.10 g,根据化学方程式Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,金属锌消耗稀硫酸的物质的量为 mol,则v(H2SO4)==≈6×10-4 mol·L-1·s-1。(3)相同质量的锌粒分别与稀硫酸、稀盐酸反应时,锌在稀盐酸中反应速率大,在稀硫酸中反应速率小,可能的原因是氯离子对反应起催化作用,也有可能是S对反应起抑制作用;可在两个相同浓度、相同体积的盐酸中,在其中一组中加入一定量的Na2SO4固体,另一烧杯作对比实验,再分别同时加入完全相同的锌粒,比较两个试管中反应速率的大小即可。
2.(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)探究催化剂对反应速率的影响　探究温度对反应速率的影响
(3)0.75　0.60　随反应的不断进行,H2O2溶液的浓度逐渐降低,反应速率减小
解析　(3)0~20 s的反应速率v1===0.75 mL·s-1,100~120 s的反应速率v2==0.60 mL·s-1,速率减小的原因是随反应的不断进行,H2O2溶液的浓度逐渐降低,反应速率减小。

展开更多......

收起↑