高中 化学 选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡《专题突破二 控制变量法探究外界条件对反应速率的影响》课件.pptx

专题突破（二）控制变量法探究外界条件对反应速率的影响第二章化学反应速率与化学平衡

一、“控制变量法”解题思维模板

探究变量定量探究内容温度温度不同H2O2的浓度相同?二、教材实验分析

探究变量定量探究内容浓度浓度不同温度和FeCl3溶液的浓度、体积相同?催化剂催化剂不同温度和H2O2浓度、体积相同?

注意问题①确定变量。②控制变量：要探究的因素(如催化剂)不同，其余的因素(浓度、温度、压强、固体物质的表面积等)要完全相同。③探究不同催化剂对反应速率的影响，加入催化剂的体积要相同，可保证加入催化剂后过氧化氢的浓度相同；对比实验中加入相同体积的水也是为了保证过氧化氢的浓度相同。④若探究温度对反应速率的影响，则必须在混合前将溶液加热(或降温)到所需要的温度。

针对练1.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减少的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3用量为25.00mL、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入对应的实验编号。实验编号T(K)大理石规格HNO3浓度(mol·L－1)实验目的①298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____探究温度对该反应速率的影响；(Ⅲ)实验①和____探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响②???③???④???298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00③④

实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而HNO3浓度不同，故实验②HNO3浓度应为1.00mol·L－1。实验①和③探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。实验①和④探究大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。

针对练2.某同学设计了如下实验方案探究化学反应速率的影响因素，下列有关说法错误的是A.实验中可通过记录溶液出现浑浊所需时间来判断反应速率的大小B.实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响C.实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响D.实验③反应速率最快实验编号温度/℃硫酸Na2S2O3溶液①252mL0.01mol/L1mL0.01mol/L②252mL0.01mol/L1mL0.02mol/L③502mL0.01mol/L1mL0.02mol/L√

该实验的反应原理是Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，反应中生成硫单质，硫单质不溶于水，故实验中可通过记录溶液出现浑浊所需时间来判断反应速率的快慢，A项正确；实验①②中温度、c(H2SO4)均相同，c(Na2S2O3)不同，故实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响，B项正确；实验①③中c(H2SO4)相同，c(Na2S2O3)不同、温度不同，故不能探究温度对化学反应速率的影响，C项错误；实验③中反应物c(Na2S2O3)大，温度高，所以反应速率最快，D项正确。

针对练3.草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元有机弱酸，常用作还原剂、沉淀剂等，可与酸性KMnO4溶液发生反应，以下为探究外界条件对反应速率的影响。请回答下列问题：(1)硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的离子方程式为__________________________________________________。实验编号0.01mol·L－1H2C2O4溶液/mL0.01mol·L－1KMnO4溶液/mL3.0mol·L－1稀H2SO4/mL水/mL温度/℃溶液颜色褪至无色所需时间/min112.02.03.03.020t126.02.03.0V120t23V22.03.09.030t3

KMnO4溶液与H2C2O4发生氧化还原反应，MnO变为Mn2＋，而H2C2O4被氧化变为CO2，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

(2)完成此实验设计，其中：V1＝______，V2＝______。实验编号0.01mol·L－1H2C2O4溶液/mL0.01mol·L－1KMnO4溶液/mL3.0mol·L－1稀H2SO4/mL水/mL温度/℃溶液颜色褪至无色所需时间/min112.02.03.03.020t126.02.03.0V120t23V22.03.09.030t3该实验1、2、3做对比探究H2C2O4的浓度和温度对反应速率的影响，保证溶液的体积一致，控制单一变量。实验1中溶液总体积为(12.0＋2.0＋3.0＋3.0)mL