控制变量法在化学反应速率中的应

控 制 变 量 法 在 化 学 反 应 速 率 中 的 应 用 深 圳 市 宝 安 区 教 科 培 中 心 左 香 华 教 学 目 标（ 一 ） 知 识 与 技 能1 理 解 化 学 反 应 速 率 的 概 念 及 相 关 的 计 算 。2 理 解 外 界 条 件 (浓 度 、 温 度 、 压 强 、 催 化 剂等 )对 反 应 速 率 的 影 响 ， 认 识 其 一 般 规 律 。（ 二 ） 过 程 与 方 法1 理 解 “ 控 制 变 量 法 ” ， 学 会 运 用 控 制 变 量法 分 析 和 解 决 实 际 问 题 。2 理 解 “ 对 照 实 验 法 ” ， 学 会 运 用 对 照 实 验法 探 究 化 学 与 生 活 中 的 实 际 问 题 。 1 知 识 梳 理 浓 度 ； 温 度 ； 压 强 ； 催 化剂 ； 接 触 面 积 等 。化学反应速率 概 念 ： 衡 量 化 学 反 应 进 行 的 快 慢 程 度计 算 公 式 ： =c/t单 位 ： mol/(Lmin) 或 mol/(Ls)等 影 响 因 素 ： 1.反 应 物 本 身 的 性 质 （ 主 要 因素 ） ； 2.外 界 条 件 通 常 用 反 应 物 浓 度 的 减 少 或 生成 物 浓 度 的 增 加 来 表 示 c/ t统 一 标 度 法 的 应 用 (化 学反 应 的 速 率 之 比 等 于 化 学方 程 式 中 各 物 质 的 计 量 数之 比 ) 问 题 探 究 1. 反 应 3A（ g） +B（ g） 2C（ g） +2D（ g） 在 不 同 条 件 下 ，反 应 速 率 分 别 为 ： v（ A） = 0.6 molL-1min -1 v（ B） = 0.45 molL-1min -1 v（ C） = 0.15 molL-1min-1 v（ D） = 0.45 molL-1min -1则 此 反 应 在 不 同 条 件 下 进 行 得 最 快 的 是 ：A B C D 答 案 C 感 悟 理 解 问 题 探 究 2 （ 07高 考 广 东 卷 ） 把 铝 条 放入 到 盛 有 过 量 稀 盐 酸 的 试 管 中 ， 不 影 响 氢气 的 产 生 速 率 的 因 素 是A 盐 酸 的 浓 度 B 铝 条 的 表 面 积C 溶 液 的 温 度 D 加 入 少 量 的 硫 酸 钠浓 度 、 表 面 积 、 温 度答 案 D 2 方 法 导 引控 制 变 量 又 称 无 关 变 量因 变 量 自 变 量 y = f(x)控 制 变 量 法 的 相 关 概 念 探 究 研 讨 （ 1） 控 制 变 量 原 则 (审 读 题 干 ， 弄 清 目 的 ；找 出 自 变 量 、 因 变 量 ； 确 定 无 关 变 量 )（ 2） 单 一 变 量 原 则 (分 析 归 纳 单 一 自 变 量的 影 响 结 果 )（ 3） 对 照 性 原 则 (对 比 或 综 合 多 个 自 变 量的 影 响 结 果 ； 前 后 对 照 、 实 验 组 与 控 制 组对 照 、 正 反 对 照 ) 问 题 探 究 3下 表 是 研 究 性 学 习 小 组 研 究 影 响过 氧 化 氢 （ H2O2） 分 解 速 率 的 因 素 时 采 集 的一 组 数 据 ： 用 10mL H2O2溶 液 制 取 150mL氧气 所 需 的 时 间 （ 单 位 ： s） 浓 度反 应 条 件 30% H2O2 15% H2O2 10% H2O2 5% H2O2无 催 化 剂 、不 加 热 几 乎 不 反应 几 乎 不 反应 几 乎 不 反应 几 乎 不 反应无 催 化 剂 、加 热 360 480 540 720MnO2催 化 剂、 加 热 10 25 60 120 请 你 分 析 回 答 ：(1)该 研 究 小 组 在 设 计 方 案 时 ， 考 虑 了 _、_、 _等 反 应 条 件 对 过 氧 化 氢 分解 速 率 的 影 响 。(2)当 研 究 浓 度 与 反 应 速 率 的 关 系 时 ， 浓 度 属 于_,反 应 速 率 称 为 _,需 要控 制 的 变 量 是 _， 可 选 择 的 数 据 是_， 说 明 该 因 素 对 分 解 速 率 的 影 响 。(3)当 研 究 催 化 剂 与 反 应 速 率 的 关 系 时 ， 催 化 剂属 于 _,反 应 速 率 称 为 _,需 要 控 制 的 变 量 是 _， 可 选 择 的数 据 是 _， 说 明 该 因 素 对 分 解 速率 的 影 响 。 3 体 验 高 考问 题 探 究 4 （ 08高 考 上 海 卷 ） 等 质 量 的 铁与 过 量 的 盐 酸 在 不 同 的 实 验 条 件 下 进 行 反 应 ，测 定 在 不 同 时 间 t产 生 气 体 体 积 V的 数 据 ， 根据 数 据 绘 制 得 到 图 1， 则 曲 线 a、 b、 c、 d所对 应 的 实 验 组 别 可 能 是 ：A 4 3 2 1 B 1 2 3 4C 3 4 2 1 D 1 2 4 3 问 题 探 究 -4为 比 较 Fe3+和 Cu2+对H2O2分 解 的 催 化 效 果 ， 研 究 小 组 设 计了 下 图 所 示 的 实 验 。 可 通 过 (现 象 )定性 比 较 得 反 应 速 率 。 有 同 学 提 出 将 CuSO4改 为 CuCl2更 为 合 理 ， 其 理 由 是 ，还 要 需 要 控 制 的 变 量 是 _。4.创 新 提 升参 考 答 案 通 过 气 泡 产 生 的 快 慢 可 以 定 性 比 较 。 将 CuSO 4改 为CuCl2更 为 合 理 ， 理 由 是 控 制 阴 离 子 相 同 ， 排 除 阴 离 子 的 干 扰 ，还 要 需 要 控 制 的 量 是 浓 度 。 2mL 5%H2O2(aq)5滴 FeCl3(aq) 5滴 CuSO4(aq) “ 增 补 实 验 ” ， 取 3只 小 试 管 加入 3 mL 8%H2O2， 然 后 分 别 加 入几 0.1mol/LFeCl3(aq)、 CuSO4溶液 、 二 氧 化 锰 。 观 察 现 象 。 问 题 探 究 -6 实 验 室 给 定 了 下 列 仪 器 和 药品 ， 请 设 计 一 组 实 验 探 究 固 体 的 表 面 积 、 浓度 、 温 度 、 催 化 剂 对 化 学 反 应 速 率 的 影 响 。要 求 写 出 操 作 步 骤 、 预 期 实 验 现 象 与 结 论 。 限 选 仪 器 ： 试 管 若 干 、 药 匙 、 镊 子 等 限 选 药 品 ： 锌 粉 、 锌 粒 、 0.1mol/L盐 酸 、1 mol/L盐 酸 、 3 mol/L盐 酸 、 80 的 热 水 、8%的 双 氧 水 、 二 氧 化 锰 粉 末 、0.1mol/LFeCl3溶 液 。 表 面 积 组 ： 取 等 质 量 的 锌 粉 和 锌 粒 分 别 与 等 体 积 的 0.1mol/L盐 酸 混合 ， 放 锌 粉 的 产 生 气 泡 快 ， 放 锌 粒 的 产 生 气 泡 慢 。 浓 度 组 ： 取 等 体 积 （ 如 10mL） 0.1mol/L盐 酸 、 3mol/L的 盐 酸 分 别 与等 质 量 的 锌 粒 （ 大 小 、 形 状 、 温 度 相 同 ） 反 应 ， 3mol/L的 盐 酸 产 生 气泡 快 ， 0.1mol/L盐 酸 产 生 气 泡 慢 。 温 度 组 ： 在 两 只 试 管 中 分 别 加 入 等 体 积 的 0.1mol/L盐 酸 和 等 质 量 的锌 粒 ， 将 其 中 一 只 试 管 放 入 80 的 水 中 进 行 水 浴 加 热 ， 另 一 只 试 管 处于 常 温 ， 水 浴 加 热 的 产 生 气 泡 快 ， 常 温 下 产 生 气 泡 慢 。 （ 取 双 氧 水 +催化 剂 分 别 进 行 水 浴 加 热 和 不 加 热 也 可 ） 。 催 化 剂 组 ： 分 别 取 8%的 双 氧 水 4mL于 两 只 试 管 中 ， 往 其 中 一 只 试 管 中 加 入 少 量 二 氧 化 锰 （ 或 滴 入 几 滴 0.1mol/LFeCl3溶 液 ） 粉 末 ， 加 二 氧化 锰 的 产 生 气 泡 快 ， 未 加 二 氧 化 锰 的 产 生 气 泡 慢 。 谢 谢 指 导 !收 获 与 困 惑 ！ ！