2017-2018学年高中化学 专题四 化学反应条件的控制 课题1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素教学案 苏教版选修6.docVIP

课题一　硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素 【学考报告】 知识条目 加试要求 ①硫代硫酸钠和强酸反应的原理及实验现象 ②浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响 b c 一、化学反应速率 1．化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为v＝。式中Δc——某物质的浓度变化，常用单位为mol·L－1。Δt——时间，常用单位为s、min、h。v——某一物质的反应速率，常用单位是mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1等。 3．影响化学反应速率的因素 (1)反应物本身的性质是决定反应速率的内因。 (2)外因：反应物浓度、温度、催化剂等。 4．硫代硫酸钠与酸的反应 向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应的离子方程式是S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O。 由于反应生成不溶于水的S，使溶液出现浑浊现象。根据出现浑浊现象所需时间的长短，可以判断化学反应进行的快慢。反应进行得快，则先出现浑浊现象。 二、课题方案设计 1．实验操作要点 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。通过比较记录的反应所需时间，可以判断反应速率的大小。 2．实验记录与结论 (1)探究浓度对反应速率的 ①取两个50 mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入10 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向2号锥形瓶中加入5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液和5 mL蒸馏水。 ②另取两支试管，各加入10 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，记录反应所需的时间。 锥形 瓶编 号 0.1 mol·L－1 Na2S2O3 溶液/mL 蒸馏 水/mL 0.1 mol·L－1 H2SO4 溶液/mL 反应 时间/s 结论 1 10 0 10 12 s Na2S2O3溶液的浓度越大，溶液变浑浊越快，反应速率越快 2 5 5 10 20 s (2)探究温度对反应速率的影响： 取一个50 mL锥形瓶，编为3号，向其中加入10 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向另一支试管中加入10 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管取出，将H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，记录溶液的温度和反应所需的时间。 锥形 瓶编 号 0.1 mol·L－1 Na2S2O3 溶液/mL 0.1 mol·L－1 H2SO4 溶液/mL 反应 温度/℃ 反应 时间/s 结论 1 10 10 室温 12 s 反应混合液温度越高，溶液变浑浊越快，反应速率越快 3 10 10 40 ℃ 5 s 思考：在应用实验比较法时应注意什么问题？ 提示　实验比较法常通过平行实验或先后的系列实验作观察和对比，分析影响因素。在比较某一因素对实验产生影响时，必须排除其他因素干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。 点拨一、实验注意事项 1．由于浑浊出现时间判据在实际操作中存在较大的主观性，如出现什么样的情况才算是出现浑浊，如果能够借助在纸片上画“十”字、“田”字或“王”字，就可能减少误差，减小主观因素的影响。 为了保证观察的条件尽可能一致，在纸片上画的“田”字一定要等粗，字体的大小以“田”字框的四个角刚好到锥形瓶的底边为最佳。字体的颜色以黑色为好，红色太亮，所需遮住时间太长。“田”字不必画得太深、太粗，否则实验时间太长。当然，被遮盖 2．稀释H2SO4溶液和稀释Na2S2O3溶液的效果明显不同，实验可见此反应速率更大程度上取决于Na2S2O3溶液的浓度，而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。 3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)与酸反应的速率较快，为了便于记录和比较溶液出现浑浊时间的长短，控制反应物浓度和反应温度十分重要。夏季做此实验和冬季做此实验可以选择不同的浓度，冬季室温较低可采用0.2 molL－1的浓度，速率快，沉淀颜色明显。夏季则可采用低一点的浓度，0.1 mol·L－1比较适合。 4．对于实验所需要的加热，采用水浴加热为好，一则便于控制温度，二则此实验温度也不需要超过50 ℃。实验时注意把量好的两份液体装在试管中，分别插入温度计，同时放入热水，等温度快升高到所需温度时立即取出，这时温度还会继续升高，放置一段时间待