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 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
实验活动7　化学反应速率的影响因素
第六章
[实验目的]
1.体验浓度、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。
[实验原理]
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：
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
反应生成的硫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。
[实验用品]
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
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。
[方法指导]
为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反应容器(锥形瓶)的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶
液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥
形瓶底部的“十”字完全遮盖时结束(如图)。
通过比较记录反应所需时间，可以判断反应速
率的大小。
[实验步骤]
1.浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管，分别加入2 mL和1 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向盛有1 mL Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号 加入0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液的 体积/mL 加入水的体 积/mL 加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液的 体积/mL 出现浑浊的 快慢 结论
1 2 0 2 较快 其他条件不变时，反应物浓度越大，反应速率_____
2 1 1 2 较慢 越快
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，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号 加入0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液的 体积/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊的 快慢 结论
1 2 2 0 较慢 其他条件不变时，温度越高，反应速率_____
2 2 2 40 较快 越快
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、比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号 加入10% H2O2 溶液的体积/mL 加入的催化剂 气泡出现的快慢 结论
1 2 无 较慢 其他条件不变时，加入催化剂，反应速率_____
2 2 少量MnO2粉末 很快 3 2 2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液 较快 加快
[问题讨论]
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速率的大小？
2.浓度对化学反应速率的影响实验中，实验2加入1 mL水的原因是什么？
提示　为了使混合后溶液总体积相同，从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同，其余因素均相同。
3.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则可发生反应，生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
提示　红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。
1
2
1.结合下表中信息，回答有关问题。
组号 反应温度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 10 5 0.1 5 0.1 5
B 10 5 0.1 5 0.1 10
C 30 5 0.1 5 0.1 10
D 30 5 0.2 5 0.2 10
1
2
(1)实验比较法是人们研究各类问题常用的方法，但在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。上表中可以比较的组合有____________。
(2)上述反应速率最快的是___，最慢的是____。
(3)判断上述反应速率快慢的实验现象可以是__________________。
A和B、B和C
D　 B
出现浑浊现象的快慢
实验比较法在比较某一因素对实验产生的影响时，必须是在其他条件不变的情况下进行，不难看出A和B、B和C符合。
1
2
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
2
(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_________________________。
由表可知实验甲和实验乙除催化剂不同外其他条件都相同，所以实验甲和实验乙是探究催化剂对反应速率的影响；实验甲和实验丙除温度不同外其他条件均相同，则实验甲和实验丙是探究温度对反应速率的影响。
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
1
2
(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6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表。
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____________
____________________________________________。
0.75
0.6
随反应的不断
进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小
1
2
本课结束
第六章