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 学案（含答案）2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

实验活动7　化学反应速率的影响因素 【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 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 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 【问题探究】 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？ 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。 即学即练 1．如图所示实验操作能实现的实验目的是(　　) A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．探究温度对化学反应速率的影响 C．探究压强对化学反应速率的影响 D．探究接触面积对化学反应速率的影响 2．下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(　　) 金属(粉末状)及 其物质的量/mol 酸的浓度及体积 反应温 度/℃ A Mg 0.1 3 mol·L-1硫酸 10 mL 30 B Mg 0.1 3 mol·L-1盐酸 10 mL 30 C Fe 0.1 18 mol·L-1硫酸 10 mL 30 ... ...