控制變量與化學(xué)反應(yīng)速率

1、高三化學(xué)高三化學(xué) 劉巍劉巍 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 解題策略解題策略 確定變量。解答這類題時(shí)首先要審題，理清影響實(shí)驗(yàn)確定變量。解答這類題時(shí)首先要審題，理清影響實(shí)驗(yàn) 探究結(jié)果的因素有哪些。探究結(jié)果的因素有哪些。 定多變一。在探究時(shí)，首先應(yīng)確定其他的因素不變，定多變一。在探究時(shí)，首先應(yīng)確定其他的因素不變， 只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的 關(guān)系，這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每關(guān)系，這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每 種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出

2、所有影響因素與種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與 所探究問題之間的關(guān)系。所探究問題之間的關(guān)系。 數(shù)據(jù)有效。解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)（或設(shè)置實(shí)驗(yàn)）要有數(shù)據(jù)有效。解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)（或設(shè)置實(shí)驗(yàn)）要有 效，且變量統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷。效，且變量統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷。 1.課前任務(wù)：課前任務(wù)：復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)選修選修4第二章實(shí)驗(yàn)第二章實(shí)驗(yàn)2-2 請(qǐng)利用以下限選物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成探究外界因請(qǐng)利用以下限選物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成探究外界因 素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。 限選物品：限選物品：0.1mol/LH2C2O4溶液、溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、溶液、

3、 0.01mol/LKMnO4酸性溶液、酸性溶液、0.02mol/LKMnO4酸性溶液、試管、酸性溶液、試管、 量筒、秒表（所選溶液的體積只能為量筒、秒表（所選溶液的體積只能為2mL或或4mL） l 本實(shí)驗(yàn)屬于本實(shí)驗(yàn)屬于原理探究型原理探究型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，你覺得該方案設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，你覺得該方案設(shè)計(jì)中 要要先后解決先后解決哪幾個(gè)核心問題？哪幾個(gè)核心問題？ 先書寫離子反應(yīng)方程式先書寫離子反應(yīng)方程式 限選物品：限選物品： 0.1mol/LH2C2O4溶液、溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、溶液、 0.01mol/LKMnO4酸性溶液、酸性溶液、0.02mol/LKMnO4酸酸 性溶液、試管

4、、量筒、秒表（所選溶液的體積只能性溶液、試管、量筒、秒表（所選溶液的體積只能 為為2mL或或4mL） l問題問題1：為何只能改變：為何只能改變H2C2O4濃度？濃度？ l問題問題2：能否選用：能否選用0.02mol/LKMnO4酸性溶液進(jìn)行酸性溶液進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)？0.1mol/L呢？呢？ l問題問題3：你是如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的？：你是如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的？ 2.酸性酸性KMnO4和和H2C2O4反應(yīng)視頻反應(yīng)視頻 l 反應(yīng)中反應(yīng)中KMnO4濃度及對(duì)應(yīng)時(shí)段的平均反應(yīng)速率數(shù)據(jù)表濃度及對(duì)應(yīng)時(shí)段的平均反應(yīng)速率數(shù)據(jù)表 l 現(xiàn)象：反應(yīng)開始一段時(shí)間內(nèi)溶液紫紅色沒有明顯變化，現(xiàn)象：反應(yīng)開始一段時(shí)間內(nèi)溶液紫紅色沒有

5、明顯變化， 某時(shí)刻顏色變淺并很快褪去。某時(shí)刻顏色變淺并很快褪去。(后期產(chǎn)生少量無色氣體后期產(chǎn)生少量無色氣體) l 問題問題3：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，分析該反應(yīng)的反應(yīng)速率在反應(yīng)：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，分析該反應(yīng)的反應(yīng)速率在反應(yīng) 初期、中期、后期的變化規(guī)律初期、中期、后期的變化規(guī)律 。 l 問題問題4：“中期中期”原因是什么？你是如何想到相關(guān)原因？原因是什么？你是如何想到相關(guān)原因？ l 考察本質(zhì)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素考察本質(zhì)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 l A反應(yīng)放熱，溶液溫度升高反應(yīng)放熱，溶液溫度升高 l B自催化自催化 時(shí)間（時(shí)間（s）12162024282930313233343536 c(KMnO4)/ 1

6、0-4molL-1 26.4 23.2 19.0 13.1 5.98 4.14 2.47 1.32 0.92 0.75 0.63 0.57 0.52 v(KMnO4)/ 10-4molL-1s-1 0.57 0.80 1.03 1.49 1.78 1.84 1.67 1.15 0.40 0.17 0.11 0.06 0.06 3.反應(yīng)過程中平均反應(yīng)速率變化的分析反應(yīng)過程中平均反應(yīng)速率變化的分析 時(shí)間（時(shí)間（s）12162024282930313233343536 c(KMnO4)/ 10-4molL-1 26.4 23.2 19.0 13.1 5.98 4.14 2.47 1.32 0.92

7、0.75 0.63 0.57 0.52 v(KMnO4)/ 10-4molL-1s-1 0.57 0.80 1.03 1.49 1.78 1.84 1.67 1.15 0.40 0.17 0.11 0.06 0.06 多角度理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素多角度理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 l問題問題6：反應(yīng)一開始就有：反應(yīng)一開始就有Mn2+生成，為何開始時(shí)反生成，為何開始時(shí)反 應(yīng)還是較慢？說明什么問題？應(yīng)還是較慢？說明什么問題？ l問題問題7：為什么在峰值后速率又隨著時(shí)間變化而逐：為什么在峰值后速率又隨著時(shí)間變化而逐 漸減??？漸減?。?l問題問題5：基于一個(gè)已知的化學(xué)反應(yīng)，你會(huì)在哪里找自：基于一個(gè)已

8、知的化學(xué)反應(yīng)，你會(huì)在哪里找自 催化的粒子？催化的粒子？ l 請(qǐng)利用以下限選物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成探究濃度對(duì)化學(xué)請(qǐng)利用以下限選物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成探究濃度對(duì)化學(xué) 反應(yīng)速率影響。反應(yīng)速率影響。 l 限選物品：限選物品：0.2mol/LH2C2O4溶液、溶液、0.01mol/LKMnO4 酸性溶液、蒸餾水、試管、量筒、秒表酸性溶液、蒸餾水、試管、量筒、秒表 l 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同 濃度下，測(cè)定濃度下，測(cè)定 。 (要求所測(cè)數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率的大小要求所測(cè)數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率的大小) l 參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案

9、（列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的（列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的 數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示）。數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示）。 物理量物理量 序號(hào)序號(hào) V0.01 molL-1KMnO4/mL . 1A . 2A . 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)初始初始pH 廢水樣品體積廢水樣品體積 /mL 草酸溶液體積草酸溶液體積/mL 蒸餾水體積蒸餾水體積 /mL 4601030 5601030 560 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體不要求寫具體 操作過程操作過程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié) 論論 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí)化學(xué)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)初始初始pH 廢水樣品體廢水樣品體 積積/m