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2019-2020年高中化學(xué)《硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素》教案5 蘇教版選修6 一. 教學(xué)目標: ①通過兩組實驗的探究,了解濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響，掌握判斷反應(yīng)速率快慢的方法。 ②嘗試用比較法來尋找反應(yīng)的最佳條件，認識比較法的價值。 ③初步認識實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。 ④體驗觀察和分析實驗現(xiàn)象在化學(xué)實驗研究中的重要作用。 二、發(fā)展要求: ①能分析影響一個具體的化學(xué)反應(yīng)的因素，并能設(shè)計簡單實驗加以研究。 ②各種化學(xué)反應(yīng)速率的定量測定方法。 ③了解傳感器原理，并學(xué)會簡單分析實驗數(shù)據(jù)。 三、教學(xué)重點：利用比較實驗法探究影響因素的原理，實驗的設(shè)計，數(shù)據(jù)的分析。 四、教學(xué)難點：實驗的設(shè)計、實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理。 五、教學(xué)方法：實驗探究、學(xué)生討論、教師分析。 六、 教學(xué)過程 [引入] 1. 由現(xiàn)象到本質(zhì)（帶著問題走出課本）： 利用藍瓶子實驗引入課題：實驗比較法研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。 同樣的試劑，用不同的力度振蕩，顯示藍色的程度不一樣。說明外因?qū)Ψ磻?yīng)的快慢有影響。 [對舊知識的回顧] 2、由定性到定量 （1）化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：V = ?C / ? t （2）化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法：測定的數(shù)據(jù)：時間變化 ? t，濃度變化?C 還可以測定其它哪些物理量也可以獲得反應(yīng)速率？（學(xué)生討論） ① 單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣體體積： 如 H2O2分解制O2或CO2的制取 ②單位時間內(nèi)體系顏色變化： 如 有關(guān)NO2、I2（淀粉）的反應(yīng) ③單位時間內(nèi)產(chǎn)物質(zhì)量變化 ④單位時間內(nèi)體系壓強變化 視頻演示H2O2分解制O2反應(yīng)速率的測定方法，及了解描點法作圖的方法。 3、由理論到實際（學(xué)會探究） 本堂課的主要任務(wù)是利用實驗探究濃度和溫度對S2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O反應(yīng)速率的影響。 （1）如何測該反應(yīng)的速率？ 測單位時間內(nèi)SO2的體積產(chǎn)量，還是S 單質(zhì)的固體產(chǎn)量？ 渾濁度 （2）討論下列哪些外界因素對該反應(yīng)有影響？ ①濃度 ②溫度 ③ pH ④壓強 （3）如何通過實驗來研究濃度和溫度對該反應(yīng)速率的影響？ 實驗比較法 （1）探究濃度對反應(yīng)速率的影響 （室溫為20 ℃） 錐形瓶 （0.1 mol﹒L-1）Na2S2O3溶液mL 蒸餾水 mL 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液mL 反應(yīng)時間/S 結(jié) 論 1 10 0 10 2 5 5 10 （2）探究溫度對反應(yīng)速率的影響。 錐形瓶 0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液/mL 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液/mL 反應(yīng)溫度/℃ 反應(yīng)時間/S 結(jié) 論 1 10 10 20℃ 2 10 10 （本實驗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。為了減少用時，也可以將這兩個實驗放在一起做。） 教師先進行演示操作方法，要求學(xué)生認真觀察，之后進行分組實驗，實驗完成后交流討論。要求組內(nèi)合作，組間共享。學(xué)會數(shù)據(jù)處理的一般方法。 如何設(shè)計實驗探究pH對該反應(yīng)速率的影響？還缺什么實驗用品？請討論后擬定一個實驗方案。 4、學(xué)會運用 （1）介紹利用傳感器探究濃度對反應(yīng)速率的影響的實驗方法。 （2）討論與課本實驗相比的優(yōu)點。 裝置的微型化設(shè)計，節(jié)約藥品，產(chǎn)生污染較少，符合環(huán)保理念。 數(shù)據(jù)獲得自動化，精確、誤差小 5、關(guān)注前沿科技（帶著問題走出課本） （1）由快變慢的技術(shù)——高速拍攝 （2）飛秒化學(xué)——揭示化學(xué)反應(yīng)的“慢動作” 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素（板書設(shè)計） （1）化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：V = ?C / ? t （2）化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法：測定的數(shù)據(jù)：時間變化 ? t，濃度變化?C S2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O （1）如何測該反應(yīng)的速率？ 測單位時間內(nèi)SO2的體積產(chǎn)量，還是S 單質(zhì)的固體產(chǎn)量？ 渾濁度 （2）外界影響因素 ①濃度 ②溫度 ③ pH ④壓強 （3）研究方法 實驗比較法 錐形瓶 （0.1 mol﹒L-1）Na2S2O3溶液mL 蒸餾水 mL 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液mL 反應(yīng)時間/S 結(jié) 論 1 10 0 10 2 5 5 10 3 10 0 4、學(xué)會運用 5、關(guān)注前沿科技（帶著問題走出課本） 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素（學(xué)案） 一、討論 反應(yīng)速率的測定方法:測定的數(shù)據(jù)：時間 t ，除濃度外，可以測定其它哪些物理量也可以獲得反應(yīng)速率？（課本P44） 二、實驗比較法探究硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素 1、原理：通過平行實驗和先后實驗作觀察對比，分析硫酸濃度或溫度等因素單一變化時對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實驗采用0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液與稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生沉淀使溶液下面的字跡消失的方法探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，具有較好的直觀效果和可操作性。 ? 儀器：規(guī)格完全相同的錐形瓶，溫度計，量筒，試管，大小燒杯，透明膠帶，秒表 ? 試劑：0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液 具體操作：1、每組實驗先加入一定體積的0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3 溶液 2、再加入一定體積的0.1 mol﹒L-1 H2SO4 溶液， 3、以兩溶液混合時開始計時，以“﹢”消失時為終點計時。 計時人最好在正前方觀察，反應(yīng)開始時應(yīng)充分振蕩，而后一直保持靜止狀態(tài)。 （1）探究濃度對反應(yīng)速率的影響 （室溫為20 ℃） 錐形瓶 （0.1 mol﹒L-1）Na2S2O3溶液mL 蒸餾水 mL 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液mL 反應(yīng)時間/S 結(jié) 論 1 10 0 10 2 5 5 10 （2）探究溫度對反應(yīng)速率的影響。 錐形瓶 0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液/mL 0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液/mL 反應(yīng)溫度/℃ 反應(yīng)時間/S 結(jié) 論 1 10 10 20℃ 2 10 10 本實驗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。為了減少用時，也可以將這兩個實驗放在一起做。 三 、利用傳感器探究濃度對反應(yīng)速率的影響。 [實驗原理] 將特定頻率的紫外光通過裝有反應(yīng)液的比色皿（一種玻璃器皿），一部分光被吸收，通過對比入射光強度和透射光強度之間的關(guān)系可得到反應(yīng)液的透光率（用A表示可由儀器自動獲得）。 [實驗過程] 取兩個5毫升規(guī)格的針桶，編號為1，2號，用1號針桶抽取2mL 0.1 molL-1的Na2S2O3溶液，用2號針桶抽取2毫升0.1molL-1H2SO4溶液。將分光光度計調(diào)零，在放置比色皿的孔口上用泡沫塑料板覆蓋。然后將兩針桶插入泡沫塑料板，針口對準比色皿內(nèi)槽，同時將針桶內(nèi)的溶液注射到比色皿內(nèi)（如下圖），并記錄時間。待傳感器上透光率顯示為30%時，記錄反應(yīng)所需的時間。 調(diào)節(jié)旋鈕 橡膠蓋 比色皿 濾光片 光源 光電二極管 透射光（I） 入射光（I0） 對第二組濃度的樣品進行實驗，用1號針桶中抽取2毫升0.2molL-1 Na2S2O3溶液，用2號針桶抽取2毫升0.1molL-1H2SO4溶液。同上操作，記錄反應(yīng)所需的時間。 問題：1、為了減小實驗誤差，實驗中使用同一個比色皿進行不同濃度樣品的實驗，測定下一組反應(yīng)液前對比色皿進行的操作是什么？ [實驗記錄與數(shù)據(jù)處理] 實驗中記錄到的反應(yīng)液濃度、透光率及反應(yīng)時間關(guān)系如下表，根據(jù)數(shù)據(jù)作出表中的曲線。 組編號 ① ② ③ ④ ⑤ H2SO4濃度（mol/ L） 0．1 0．1 0．1 0．1 0．1 Na2S2O3濃度（mol/ L） 0．1 0．2 0．3 0．4 透光率（A） 30% 30% 30% 30% 30% 反應(yīng)時間（S） 220 130 80 40 160 分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論： 問題：2、第⑤組樣品濃度是稀釋了10倍后測得的數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)律第⑤組待測液的Na2S2O3濃度大約是多少？ 問題：3、比較該實驗與課本實驗，哪些方面具有優(yōu)點？