第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素--人教版高中化学必修第二册教学课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
化学反应速率的影响因素
第六章 实验活动7
化学
1.通过分析同一反应在不同条件下的不同实验现象，能初步认识化学反应速率的影响因素，能描述浓度、温度、催化剂、接触面积等对化学反应速率的影响结果。
2.通过用控制变量法来设计验证化学反应速率的影响因素的实验，建立用控制变量法来设计实验的思路和方法，认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验探究中的重要性，能够掌握实验的关键，能完成探究温度、浓度和催化剂对化学反应速率的影响的实验设计。
3.通过小组实验，加深对知识的理解，提高实验探究能力、处理实验数据和分析实验结果的能力。
学习目标
重点：
影响化学反应速率的外界因素。
难点：
认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验探究中的重要性。
学习重难点
化学反应速率
知识回顾
1. 对于反应A2+3B2 2AB3，以下表示的反应速率中，速率最大的是（ ）
A.v(A2)＝0.4 mol L－1 min－1 B. v(B2)＝0.8 mol L－1 min－1
C.v(AB3)＝0.6 mol L－1 min－1 D.v(A2)＝0.01mol L－1 s－1
2.以氨和氧气为原料，在催化剂的作用下经过一系列反应能生成硝酸和水，其中第一步反应为4NH3+5O2===4NO+6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(H2O)（单位均为 mol L－1 min－1）表示，则正确的关系是（ ）
A.v(NH3)=v(O2) B. v(O2)＝v(H2O)
C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)＝v(NO)
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一、 影响化学反应速率的因素
通过以下示例，分析是哪些因素影响了化学反应速率。
1.Na 、Mg分别与水反应时，钠与水反应更为剧烈
2.带火星的木条能在纯氧中复燃
3.新鲜水果和食物保存在冰箱里能存放得更久
4.实验室用H2O2制氧气时，使用二氧化锰作催化剂反应更快
5.木材劈得小一些烧得更快
实验现象会根据条件的改变发生变化，今天我们一起来设计实验，见证奇迹的发生。
物质本身的性质
浓度
温度
催化剂
接触面积
课堂探究
【问题1.1】你可以借助什么反应现象来判断化学反应的快慢
【问题1.2】一个实验的结果会受到多种因素的影响,为了使实验结论更加具有说服力,最好采用控制变量的方法。什么是控制变量
一、影响化学反应速率的因素
可以通过观察气泡产生的快慢、沉淀产生的快慢、颜色变化的快慢等来判断化学反应的快慢。
控制变量:在研究某一项条件对化学反应速率的影响时,其他影响化学反应速率的条件必须完全相同。
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
【情境】
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是无色晶体或白色粉末,能风化和潮解,纯品可作照相定影剂、去氯剂和分析试剂,还用于皮革、纺织等工业。硫代硫酸钠的五水合物(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打或海波。硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下可以发生反应S2O32-+2H+===SO2↑+S↓+H2O，生成不溶于水的硫单质。
2.H2O2分解产生氧气。
确定研究对象，选择符合实验要求的化学反应，要现象明显，有沉淀或者气体生成。
【问题2.1】用控制变量法来设计实验，验证化学反应速率的影响因素，第一步做什么？
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
S2O32-+2H+===SO2↑+S↓+H2O
2H2O2===O2↑+2H2O
【问题2.2】在研究硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的化学反应速率和H2O2分解反应速率的影响因素时，研究对象的自变量和因变量分别是什么？
自变量是浓度和温度，因变量是化学反应速率
自变量是催化剂，因变量是化学反应速率
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
【任务情景】设计实验
实验仪器与试剂：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。
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
【问题2.3】以硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的反应为研究对象，探究温度对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有温度发生变化。
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 硫酸溶液的体积/mL 水浴方式 ___________
（观测指标）
1
2
2
2
2
2
热水
冷水
出现浑浊的快慢
慢
快
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
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硫酸溶液的体积/mL ____________（观测指标）
1 2 2
2 1
2
1
0
出现浑浊的快慢
【问题2.4】以硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性条件下的反应为研究对象，探究温度对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有浓度发生变化。
慢
快
课堂探究
二、运用控制变量法来设计实验
实验 编号 10% H2O2溶液的体积/mL MnO2粉末 1mol·L-1 FeCl3溶液 __________________（观测指标）
1 2
2 2
3 2
出现气泡的快慢
对照实验
【问题2.5】以 H2O2分解反应为研究对象，探究催化剂对化学反应速率的影响。设计实验，完成下列表格，确保对照实验的反应条件中只有催化剂发生变化。
少量
2滴
慢
快
快
课堂探究
归纳总结
控制变量法实验设计的思路和方法
1. 确定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。
2. 确定自变量和因变量。
3. 设计实验操作，改变单一自变量。
4. 确定因变量的观测指标。
课堂探究
三、实验探究
【知识支持】测定浓度对速率的影响时，要先将Na2S2O3溶液和蒸馏水混匀再加H2SO4溶液，振荡，观察现象；测定温度对速率的影响时，要先向2支试管中各加入 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 H2SO4溶液,振荡，观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢；测定催化剂对速率的影响时，向三支大小相同的试管中先各加入等体积、等浓度的 H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量的MnO2粉末和2滴 1 mol·L-1FeCl3溶液，观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
课堂探究
三、实验探究
1.注意试剂添加顺序，试剂添加过程操作要规范，注意安全。
2.小组合作，记录员记录好实验现象。
3.实验结束后，整理好实验仪器，分析实验数据，得出实验结论。
[小组实验]
请小组派出代表，分享你们通过实验得出的结论。
其他条件相同时，浓度大的先变浑浊，说明反应速率更大；其他条件相同时，温度高的先变浑浊，说明反应速率更大；其他条件相同时，加入催化剂可以明显加大反应速率。
课堂探究
四、实验拓展
数字化实验：利用传感器探究浓度对反应速率的影响的实验方法。
器材：浊度传感器、数据采集器、计算机。
优点：①装置的微型化设计，节约试剂，产生污染较少，符合环保理念。
②数据获得自动化，精确、误差小。
课堂练习
【练习1】
1.下列关于化学反应速率的说法,正确的是______________(填序号)。
①用铁片和稀盐酸反应制取氢气时，再滴加适量的浓盐酸可以增大反应速率
②增加反应物的用量，不一定会增大化学反应速率
③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度
④已知工业合成氨的反应正反应方向放热，所以升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
⑤对于有气态物质参加的反应，增大容器压强，不一定能增大化学反应速率
⑥用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液一定能增大反应速率
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
①②⑤⑥⑦
课堂练习
【练习2】
请利用所学知识回答问题：消防队员救火时，开门都很小心，因为门一打开就有可能发生爆炸。请解释其中的原因。
开门时会增大氧气浓度,增大化学反应速率。
课堂小结
1.内因是决定化学反应速率的重要因素。
2.其他条件不变，增大反应物的浓度、提高反应的温度、加入适当催化剂均可增大化学反应速率。
布置作业
预习下节学案。
完成本节素养专练。
谢谢大家