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歡迎進入化學課堂 專題4化學反應條件的控制 課題1硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素 一 教學要求 1 認識硫代硫酸鈉和強酸反應的離子方程式和實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象 2 學會用對比的實驗方法探究影響硫代硫酸鈉與酸反應速率的因素 3 體驗觀察和分析實驗現(xiàn)象在化學實驗研究中的重要作用 2 數(shù)學表達式為 V C t 一 化學反應速率 1 定義 3 單位 mol L s 或mol L min 或mol L h 二 知識準備 用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示 二 外界條件對化學反應速率的影響 1 濃度在其它條件不變的情況下 當增加反應物的濃度時 活化分子的數(shù)量增加 有效碰撞的頻率增大 導致反應速率增大 固體和純液體的濃度是一個常數(shù) 所以增加這些物質(zhì)的量 不會影響反應的速率 2 壓強 在其它條件不變的情況下 對于有氣體參加的反應來說 增大體系的壓強 反應速率增大 如果參加反應的物質(zhì)是固體 液體或溶液時 由于改變壓強對它們的體積改變很小 因而它們的濃度改變也很小 可以認為壓強與它們的反應速率無關 3 溫度 在其它條件不變的情況下 當反應物濃度一定時 分子總數(shù)一定 升高溫度 反應物分子的能量增高 使活化分子的百分比增大 因而活化分子數(shù)量增多 有效碰撞頻率增大 所以 反應速率增大 4 催化劑對化學反應速率的影響 適當?shù)拇呋瘎┠芙档头磻璧哪芰?增加了活化分子的百分數(shù) 所以 化學反應速率增大 三 硫代硫酸鈉 1 硫代硫酸鈉通常以五水化合物的形式存在 化學式為Na2S2O3 5H2O 俗稱海波或大蘇打 是無色透明的晶體 易溶于水 不溶于乙醇 其水溶液顯弱堿性 硫代硫酸鈉晶體在干燥空氣中能風化 加熱灼燒則分解成硫化鈉和硫酸鈉 2 硫代硫酸鈉是一種中等強度的還原劑 2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI用途 碘量法的滴定實驗Na2S2O3 4Cl2 5H2O 2H2SO4 2NaCl 6HCl用途 常用作棉織物漂白后的脫氯劑 3 硫代硫酸鈉在堿性 中性溶液中很穩(wěn)定 在酸性溶液中則會較快反應 如 Na2S2O3 2HCl 2NaCl S SO2 H2ONa2S2O3 H2SO4 Na2SO4 S SO2 H2OS2O32 2H SO2 S H2O 現(xiàn)象 溶液出現(xiàn)渾濁 通過實驗可以發(fā)現(xiàn) 同一溫度下 不同濃度的Na2S2O3溶液與H2SO4溶液反應 出現(xiàn)渾濁的快慢不同 反應溫度不同時 相同濃度Na2S2O3的溶液與H2SO4溶液反應 溶液出現(xiàn)渾濁的快慢也不同 通過控制Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的濃度 反應的溫度來研究反應速率和這些因素的關系 為了比較實驗中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢 可以先在一張白紙上用黑色記號筆在合適的位置畫上粗細 深淺一致的 字 襯在反應容器 錐形瓶 的底部 實驗以Na2S2O3溶液與稀H2SO4兩溶液相混合時開始計時 到溶液出現(xiàn)的渾濁將錐形瓶底部的 字完全遮蓋時結束 通過比較記錄的反應所需時間 可以判斷反應速率的大小 三 實驗基本原理 溶液中出現(xiàn)渾濁的快慢來比較反應速率的大小 1 儀器 50mL錐形瓶 燒杯 試管 溫度計 白紙 量筒 計時器2 試劑 0 1mol L 1Na2S2O3溶液0 1mol L 1H2SO4溶液蒸餾水 熱水 四 實驗準備 A 取兩個50mL錐形瓶 編為1 2號B 向1號錐形瓶中加入10mL0 1mol L 1Na2S2O3溶液C 向2號錐形瓶中加入5mL0 1mol L 1Na2S2O3溶液和5mL蒸餾水D 另取兩支試管 各加入10mL0 1mol L 1H2SO4溶液 然后同時將該溶液分別倒入1 2號錐形瓶中 記錄反應所需的時間 五 實驗方案設計 1 探究濃度對反應速率的影響 增加實驗 2 探究溫度對反應速率的影響 A 取一個50mL錐形瓶 編為3號B 向其中加入10mL0 1mol L 1Na2S2O3溶液C 向另一支試管中加入10mL0 1mol L 1H2SO4溶液 同時放入盛有熱水的燒杯中 片刻后將錐形瓶和試管取出 將H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中D 記錄反應所需的時間 操作時一定要注意將裝有量取好的兩種溶液同時放在水浴中加熱到一定的溫度而后再混合 這樣可以減少誤差 具體做法如下 1 2是濃度對反應速率的影響 1 3是溫度對反應速率的影響 為了減少用時 也可以將濃度與溫度對反應速率的影響兩個實驗放在一起做 練習 1 將0 1mol L稀硫酸以相同體積與下列處于不同條件下的硫代硫酸鈉溶液等體積混合 其中出現(xiàn)渾濁最快的是 A 10 0 1mol LB 10 0 05mol LC 20 0 1mol LD 20 0 05mol L 2 比較不同濃度的硫代硫酸鈉溶液和同濃度的硫酸反應的速率大小的實驗中 錐形瓶瓶底襯有畫了 十 字的白紙 先向瓶內(nèi)加入硫代硫酸鈉溶液 再加入硫酸溶液 需記錄反應所需的時間 正確的記時方法是A 加入硫代硫酸鈉溶液后即開始記時 瓶中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象時記時結束B 加入硫代硫酸鈉酸溶液后即開始記時 加入硫酸溶液后記時結束C 加入硫酸溶液后即開始記時 瓶中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象記時結束D 加入硫酸溶液后即開始記時 至看不到瓶底 十 字記時結束 回答下列問題 1 該實驗的目的是 2 顯色時間t1 3 溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律 若在40 下進行編號 對應濃度的實驗 顯色時間t2的范圍為 填字母 A 22 0sB 22 0 44 0sC 44 0sD 數(shù)據(jù)不足 無法判斷 4 通過分析比較上表數(shù)據(jù) 得到的結論是 3 碘鐘 實驗中 3I S2O82 I3 2SO42 的反應速率可以用I3 與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量 t越小 反應速率越大 某探究性學習小組在20 進行實驗 得到的數(shù)據(jù)如下表 研究反應物I 與S2O82 濃度對反應速率的影響 29 3s A 反應速率與反應物起始濃度成正比 4 A g 2B g 3C g D g 在四種不同情況下的反應速率如下 其中反應進行得最快的是 VA 0 15mol L minB VB 0 6mol L minC VC 0 4mol L minD VD 0 01mol L s 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全