第六章实验活动7：化学反应速率的影响因素课件2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（26张ppt）

(共26张PPT)
高一—人教版—化学—必修第二册—第六章
整理与提升 实验活动7
——化学反应速率的影响因素
基础知识回顾
一、学习目标
二、学习重点
1.理解控制变量进行对比实验设计
2.处理实验数据并分析实验结果
1.理解浓度、温度、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速率
基础知识回顾
一、两个重要的化学反应
二、影响化学反应速率的因素
内因：反应物的化学性质
外因：反应温度、反应物浓度、催化剂......
+ 2H+ = SO2↑+ S↓+H2O
2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
实验活动的目的
探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响
研究对象 浓度 温度 催化剂
实验用品
烧杯、量筒、试管、恒温槽、胶头滴管、温度计、秒表。
0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
+2H+= SO2↑+S↓+H2O √ √
2H2O2 O2↑+2H2O √
催化剂
实验原理
原理2.
氧气不溶于水，在溶液中产生气泡；
催化剂能影响反应速率；
比较溶液中氧气产生的快慢分析反应速率。
原理1. +2H+= SO2↑+S↓+H2O
硫不溶于水，使溶液出现乳白色浑浊；
的浓度及反应温度都影响反应速率；
比较溶液中出现浑浊现象的时间，判断反应速率。
2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
实验设计
实验一. +2H+= SO2↑+S↓+H2O
实验的目的：反应温度对硫生成速率的影响
实验自变量： ；
实验因变量： ；
实验固定量：
；
实验观测量： 。
反应温度
反应速率
Na2S2O3溶液的浓度和溶液体积；
硫酸的浓度和硫酸溶液的体积
溶液中出现乳白色浑浊所需要的时间
实验设计
实验一.+2H+= SO2↑+S↓+H2O
Na2S2O3 溶液体积 Na2S2O3 溶液浓度 H2SO4 溶液体积 H2SO4 溶液浓度 反应温度 反应 时间 实验
目的
mL mol·L-1 mL mol·L-1 ℃ s
实验 1 2 0.1 2 0.1 21.2 同样条件下，反应温度对反应速率的影响。
实验 2 82.3
2 0.1 2 0.1
实验结论
实验一. +2H+= SO2↑+S↓+H2O
反应时间/s
硫的
质量
/mg
m(S)=0.1mol/L×2×10-3L×32g/mol=6.4×10-3g=6.4mg
(8.2，6.4)
(72.3，6.4)
实验1
实验2
实验设计
实验二.+2H+= SO2↑+S↓+H2O
实验的目的：的浓度对硫生成速率的影响
实验自变量：的反应浓度(改变用量实现)
实验因变量：反应速率
实验固定量： ；
；
。
实验观测量： 。
Na2S2O3的浓度(试剂浓度：0.1mol/L)
反应温度(25℃)
硫酸的浓度和硫酸溶液的体积
溶液中出现乳白色浑浊所需要的时间
实验设计
实验二.+2H+= SO2↑+S↓+H2O
实验编号 Na2S2O3 溶液体积 Na2S2O3 溶液浓度 H2SO4 溶液体积 H2SO4 溶液浓度 加水体积 反应温度 反应时间 实验
目的
mL mol·L-1 mL mol·L-1 mL ℃ s 同样条件下，反应物浓度对反应速率的影响。
实验3 2 0.1 2 0.1 0 25
实验4 1 0.1 25
c()实验3==0.05mol·L-1
混合溶液体积≈2+2+0=4mL
c()实验4==0.025mol·L-1
混合溶液体积≈1+2+1=4mL
2 0.1 1
实验结论
实验二.+2H+= SO2↑+S↓+H2O
反应时间/s
硫的
质量
/mg
m(S)实验3=6.4mg m(S)实验4=3.2mg
(58.1，6.4)
(167.2，3.2)
实验4
实验3
实验设计
实验的目的：催化剂对生成氧气速率的影响
实验自变量：催化剂种类
实验因变量：反应速率
实验固定量：
；
实验观测量：
。
H2O2溶液的浓度和溶液体积
反应温度，试管规格等
产生等量的氧气所需要的时间
(本实验定性观察：观察气泡快慢)
实验三.2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
实验设计
H2O2 溶液体积 H2O2 溶液浓度 反应温度 催化 剂 催化剂 用量 定性观察 实验现象 实验
目的
mL 质量百分数 ℃ 种类 用量
实验 5 2 3% 25 无 无 同样条件下，催化剂对反应速率的影响。
实验 6 2 3% 25 MnO2粉末 少量
实验 7 2 3% 25 FeCl3 溶液 2滴
实验三.2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
实验结果
几乎看不到气泡
产生大量
气泡
产生大量
气泡
H2O2 溶液体积 H2O2 溶液浓度 反应温度 催化 剂 催化剂 用量 定性观察 实验现象 实验
目的
mL 质量百分数 ℃ 种类 用量
实验 5 2 3% 25 无 无 同样条件下，催化剂对反应速率的影响。
实验 6 2 3% 25 MnO2粉末 少量
实验 7 2 3% 25 FeCl3 溶液 2滴
实验三.2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
实验思考
实验改进.2H2O2 O2↑+2H2O
催化剂
请思考，计算a、b值
H2O2 溶液体积 H2O2 溶液浓度 反应温度 催化 剂 催化剂 用量 水 反应时间 实验
目的
mL 质量百分数 ℃ 种类 mL mL s
实验 8 2 10% 25 CuCl2 2 mol/L a b 同条件下催化剂对反应速率的影响。
实验 9 2 10% 25 FeCl3 1 mol/L 2 0
试剂混合后溶液总体积相同(mL)：2+a+b=2+2=4
催化剂Cu2+和Fe3+浓度相同
a=1
b=1
实验总结
影响化学反应速率的因素分析
影响因素 反应温度 反应物浓度 催化剂 反应物接触面积 气体压强
一般规律
典型案例 将食物置于冰箱保存。 硫在空气和纯氧中加热反应分别是淡蓝色和蓝紫色火焰。 工业上用V2O5做催化剂用SO2和O2合成SO3。 工业上通常将固体物料粉碎后再进行反应。 工业上采用高压用氮气和氢气合成氨气。
升高温度， 速率加快； 降低温度， 速率降低。 增加浓度，速率加快； 减少浓度，速率降低。 使用催化剂， 加快反应速率。 增加反应物接触面积，提高反应速率。 增加气体反应物的气压，速率加快。
例题分析
例题1.【教材P54-7】某同学用相同质量锌粉先后与1mol·L-1盐酸及相同体积浓度为c=a mol·L-1的盐酸（足量）反应，记录相关数据，并做出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图（如右下图）
(1)如何测量反应放出气体的体积
(2)分析实验图，得出a 1
(填“>”，“<”或“=”) 。
(3)若用1mol·L-1的硫酸代替1mol·L-1盐酸，
反应速率如何改变？
V(H2)
/cm3
t/min
0
1mol·L-1
a mol·L-1
例题分析
例题1.【教材P54-7】
(1)如何测量反应放出气体的体积
如右图装置
(2)分析实验图，得出a 1
锌粉质量相同，盐酸过量
(3)若用1mol·L-1的硫酸代替1mol·L-1盐酸，
反应速率加大。
1mol·L-1硫酸，c(H+)=2mol·L-1
1mol·L-1盐酸，c(H+)=1mol·L-1
>
例题分析
例题2.用粉末状CaCO3和稀盐酸反应制取CO2，如图
(1) 段化学反应速率最快，
段收集CO2气体最多。
(2)为减缓上述反应速率，欲向溶液
中加入下列物质，可行的是 。
A.水 B.NaCl固体
C.氯化钠溶液 D.浓盐酸
(3)除(2)外，列举减缓反应速率的方法
。
V(CO2)/cm3
t/min
0
t1
t2
A
B
C
t3
例题分析
例题2.用粉末状CaCO3和稀盐酸反应制取CO2，如图
(1) AB 段化学反应速率最快，
BC 段收集CO2气体最多。
(2)为减缓上述反应速率，欲向溶液
中加入下列物质，可行的是AC 。
A.水 B.NaCl固体
C.氯化钠溶液 D.浓盐酸
(3)除(2)外，列举减缓反应速率的方法
降低反应温度、将粉末状碳酸钙换成块状...... 。
V(CO2)/cm3
t/min
0
t1
t2
A
B
C
t3
难点和问题
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素
(二)问题：
1.铁和水反应的条件
干燥剂
还原铁粉
水
1.通常条件下，铁和冷水或热水
都不反应。
2.红热的铁和水蒸气可以反应，
生成Fe3O4和H2。
3.说明温度对化学反应的影响比
较显著。
4. 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(g)
高温
把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀
盐酸的试管中，发现产生氢气的速率
变化如右图。
(1)t1~t2速率变化的主要原因是
(2)t2~t3速率变化的主要原因是
(H2)/cm3·s-1
t/s
0
t1
t2
t3
1
2
难点和问题
(二)问题：
2.化学反应速率的多因素影响。
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素
把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀
盐酸的试管中，发现产生氢气的速率
变化如右图。
(1)t1~t2速率变化的主要原因是
镁和硫酸反应放热，溶液温度升高。
(2)t2~t3速率变化的主要原因是
氢离子浓度下降，反应速率下降。
(H2)/cm3·s-1
t/s
0
t1
t2
t3
1
2
难点和问题
(二)问题：
2.化学反应速率的多因素影响。
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素
难点和问题
(二)问题：
3.Na2S2O3溶液和硫酸反应“操作和计时”的关键操作。
恒温槽
恒温槽
1.两支相同试管中加入2mL
硫代硫酸钠溶液和硫酸溶液。
2.置于恒温槽中至温度相同。
3.将硫酸溶液快速倒入硫代硫
酸钠溶液中，并用秒表计时。
4.出现浑浊现象，停止计时。
Na2S2O3
溶液
H2SO4
溶液
混合
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素
难点和问题
(二)问题：
4.混合溶液出现“浑浊现象”的标志和判断。
恒温槽
恒温槽
1.在盛有硫代硫酸钠溶液
的试管一侧放一个深颜色
的标志物。
2.将等温度的硫酸快速倒入
硫代硫酸钠溶液中。
3.按照如图所示进行观察，
看不到深色标志物时，
停止计时。
4.计算出现浑浊现象的时间。
Na2S2O3
溶液
H2SO4
溶液
混合
眼睛
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素
难点和问题
(二)问题：
5.过氧化氢溶液分解产生氧气速率测定的关键操作。
10g3%过氧化氢
溶液+少量MnO2
室温恒温槽
1.将反应装置置于恒温水槽中，
使反应及氧气温度等于室温。
2.用带有刻度的注射器收集一定
体积的氧气，氧气压强等于外压。
3.记录收集一定体积的氧气
所用的时间。
4.或者记录一定时间内收集到了
反应条件下氧气的体积。
(一)难点：控制变量对比实验分析影响化学反应速率的因素