《关于化学反应速率的探究实验》学案

圆玄中学高三化学第一轮
《关于化学反应速率的探究实验》学案
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【知识准备】
化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关，因此所有能够改变内能、运动速率，以及有效碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率。影响化学反应速率的外界因素有
________________________________ 。
压强影响反应速率对反应本身有什么要求？
增加接触机会的具体措施有哪些？
【活动探究】
（08广东改）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填上相应的内容：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度／mol·L-1 实 验 目 的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和③探究 对该反应速率的影响；(Ⅲ)实验 和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 K 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
【思维深化】
【拓展练习】
某实验小组探究MnO2对双氧水分解制取氧气的速率的影响，设计并进行了5次试验，情况如下：
实验编号 H2O2溶液质量分数/% H2O2溶液用量/ml MnO2用量/g 反应温度/℃ 收集气体体积/ml 所需时间/s
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 15 2 0.2 20 2 2.2
④ 5 2 0.1 20 2 7.4
⑤ 10.5
根据上表，回答以下问题：
（1）、实验②和③探究 对反应速率的影响；结论是： ；
（2）、实验②和④探究 对反应速率的影响；结论是： ；（3）、表中的实验⑤与实验①作为对比实验，探究温度对化学反应速率的影响，请把它补齐。（温度为50℃）
【能力提升】
在25℃时，取40ml0.001 mol·L-1的KMnO4、38 ml 0.1 mol·L-1 H2C2O4 和2ml3.68 mol·L-1的H2SO4混合反应液的平均反应速率数据
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O
时间（min） 4 8 12 16 21 22 23 24 25 26
C（KMnO4）(10-4 mol/L） 4.05 4.02 3.36 2.25 0.72 0.43 0.23 0.16 0.13 0.11
v（KMnO4）(10-4 mol·L-1·min-1） 0.105 0.14 0.166 0.278 0.32 0.29 0.20 0.07 0.03 0.02
根据上图，回答以下问题
（1）、简述该反应的反应速率在不同阶段的变化规律。
（2）、什么原因导致了速率的这种变化？请提出你的设想
（3）、根据你的设想，设计一个实验来证明你的设想，并填入下表中
提供试剂：0.1 mol·L-1MnSO4溶液，0.1 mol·L-1MnCl2溶液，其余试剂参照本题
提示：变量： ， 不变量：
因变量：
实验编号 温度 0.001mol·L-1KMnO4的用量 0.1mol·L-1 H2C2O4的用量
1 25℃ 40ml
2 25℃
……
……
【知识巩固】
1、（选修四p23科学探究1改）
在两支试管中分别加入2mL5%H2O2溶液，再向其中一支试管中滴入0.1mol/L FeCl3,摇匀，比较H2O2的分解速率，发现加了FeCl3溶液的试管，产生气泡较快。
思考：有人认为起催化剂作用的是Cl-，也有人认为是Fe3+，你认为哪种说法是正确，请你设计实验来求证：
提供试剂：5%H2O2、 0.1mol/LFeCl3、 0.1mol/LNaCl 、0.1mol/LFe2(SO4)3
提示：变量： ， 不变量：
因变量：
实验编号 ① ②
2、某探究小组用金属铝分别与稀盐酸和稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品：2. 0moL／L盐酸、4. 0mol／L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol／L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50. 0mL，金属用量均为9. 0g。
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下:
反应进程(分钟) 1 2 5 15 20
4.0mol/L盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 反应结束
2.0mol/L硫酸 无明显现象 极少量气泡 少量气泡
4.0mol/L硫酸 无明显现象 少量气泡 有比较连续的气泡
请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式 。
（2）反应1~15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是
。
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（说出2种可能）： 。
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量）：
实验目的 实验编号 温度 金属铝形态 盐酸浓度/mol L-1
1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响;3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。 ① 25 C 铝片 4. 0
②
③
④
c-t图
v-t图
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