控制變量法在化學(xué)反應(yīng)速率中應(yīng)用

深圳市寶安區(qū)教科培中心左香華1/16教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1．了解化學(xué)反應(yīng)速率概念及相關(guān)計(jì)算。2．了解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率影響，認(rèn)識(shí)其普通規(guī)律。（二）過程與方法1．了解“控制變量法”，學(xué)會(huì)利用控制變量法分析和處理實(shí)際問題。2．了解“對(duì)照試驗(yàn)法”，學(xué)會(huì)利用對(duì)照試驗(yàn)法探究化學(xué)與生活中實(shí)際問題。2/161．知識(shí)梳理濃度；溫度；壓強(qiáng)；催化劑；接觸面積等?；瘜W(xué)反應(yīng)速率概念：衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度計(jì)算公式：υ=Δc/Δt單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)等影響原因：

1.反應(yīng)物本身性質(zhì)（主要原因）；2.外界條件通慣用反應(yīng)物濃度降低或生成物濃度增加來表示υ＝△c/△t統(tǒng)一標(biāo)度法應(yīng)用(化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)之比)3/16

[問題探究1].

反應(yīng)3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）在不一樣條件下，反應(yīng)速率分別為：①v（A）

=0.6mol·L-1·min-1②v（B）

=0.45mol·L-1·min-1③v（C）

=0.15mol·L-1·min-1④v（D）

=0.45mol·L-1·min-1則此反應(yīng)在不一樣條件下進(jìn)行得最快是：A．③B．④C．②D．①答案C4/16[感悟·了解][問題探究2]．（07高考廣東卷）把鋁條放入到盛有過量稀鹽酸試管中，不影響氫氣產(chǎn)生速率原因是A鹽酸濃度B鋁條表面積C溶液溫度D加入少許硫酸鈉濃度、表面積、溫度答案D5/162．方法導(dǎo)引控制變量又稱無關(guān)變量因變量自變量y========f(x)控制變量法相關(guān)概念6/16[探究·研討]（1）控制變量標(biāo)準(zhǔn)(審讀題干，搞清目標(biāo)；找出自變量、因變量；確定無關(guān)變量)（2）單一變量標(biāo)準(zhǔn)(分析歸納單一自變量影響結(jié)果)（3）對(duì)照性標(biāo)準(zhǔn)(對(duì)比或綜合多個(gè)自變量影響結(jié)果；前后對(duì)照、試驗(yàn)組與控制組對(duì)照、正反對(duì)照)7/16[問題探究3]下表是研究性學(xué)習(xí)小組研究影響過氧化氫（H2O2）分解速率原因時(shí)采集一組數(shù)據(jù)：用10mLH2O2溶液制取150mL氧氣所需時(shí)間（單位：s）

濃度反應(yīng)條件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2無催化劑、不加熱幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)無催化劑、加熱360480540720MnO2催化劑、加熱1025601208/16請(qǐng)你分析回答：(1)該研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮了______、_______、________等反應(yīng)條件對(duì)過氧化氫分解速率影響。(2)當(dāng)研究濃度與反應(yīng)速率關(guān)系時(shí)，濃度屬于_______,反應(yīng)速率稱為_____________,需要控制變量是_______，可選擇數(shù)據(jù)是_________，說明該原因?qū)Ψ纸馑俾视绊憽?3)當(dāng)研究催化劑與反應(yīng)速率關(guān)系時(shí)，催化劑屬于_______,反應(yīng)速率稱為_____________,需要控制變量是____________，可選擇數(shù)據(jù)是_____________，說明該原因?qū)Ψ纸馑俾视绊憽?/163．體驗(yàn)高考[問題探究4]．（08高考上海卷）等質(zhì)量鐵與過量鹽酸在不一樣試驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不一樣時(shí)間t產(chǎn)生氣體體積V數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)試驗(yàn)組別可能是：A．4－3－2－1 B．1－2－3－4C．3－4－2－1 D．1－2－4－310/16

[問題探究-4]為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解催化效果，研究小組設(shè)計(jì)了下列圖所表示試驗(yàn)?？山?jīng)過

(現(xiàn)象)定性比較得反應(yīng)速率。有同學(xué)提出將CuSO4改為CuCl2更為合理，其理由是

，還要需要控制變量是____________。4.創(chuàng)新提升[參考答案]經(jīng)過氣泡產(chǎn)生快慢能夠定性比較。將CuSO4改為CuCl2更為合理，理由是控制陰離子相同，排除陰離子干擾，還要需要控制量是濃度。11/162mL5%H2O2(aq)5滴FeCl3(aq)5滴CuSO4(aq)12/16★“增補(bǔ)試驗(yàn)”，取3只小試管加入3mL8%H2O2，然后分別加入幾0.1mol/LFeCl3(aq)、CuSO4溶液、二氧化錳。觀察現(xiàn)象。13/16[問題探究-6]

試驗(yàn)室給定了以下儀器和藥品，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一組試驗(yàn)探究固體表面積、濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響。要求寫出操作步驟、預(yù)期試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論。限選儀器：試管若干、藥匙、鑷子等限選藥品：鋅粉、鋅粒、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、3mol/L鹽酸、80℃熱水、8%雙氧水、二氧化錳粉末、0.1mol/LFeCl3溶液。14/16①表面積組：取等質(zhì)量鋅粉和鋅粒分別與等體積0.1mol/L鹽酸混合，放鋅粉產(chǎn)生氣泡快，放鋅粒產(chǎn)生氣泡慢。②濃度組：取等體積（如10mL）0.1mol/L鹽酸、3mol/L鹽酸分別與等質(zhì)量鋅粒（大小、形狀、溫度相同）反應(yīng)，3mol/L鹽酸產(chǎn)生氣泡快，0.1mol/L鹽酸產(chǎn)生氣泡慢。③溫度組：在兩只試管中分別加入等體積0.1mol/L鹽酸和等質(zhì)量鋅粒，將其中一只試管放入80℃水中進(jìn)行水浴加熱，另一只試管處于常溫，水浴加熱產(chǎn)生氣泡快，常溫下產(chǎn)生氣泡慢。（取雙氧水+催化劑