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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(biāo): ①通過兩組實(shí)驗(yàn)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(rèn)識比較法的價(jià)值。 ③初步認(rèn)識實(shí)驗(yàn)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(yàn)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中的重要作用。 二、發(fā)展要求: ①能分析影響一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)的因素，并能設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)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(huì)簡單分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 三、教學(xué)重點(diǎn)：利用比較實(shí)驗(yàn)法探究影響因素的原理，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的分析。 四、教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、數(shù)據(jù)處理。 五、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)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(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)引入課題：實(shí)驗(yàn)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(lán)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間內(nèi)產(chǎn)物質(zhì)量變化 ④單位時(shí)間內(nèi)體系壓強(qiáng)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(diǎn)法作圖的方法。 3、由理論到實(shí)際（學(xué)會(huì)探究） 本堂課的主要任務(wù)是利用實(shí)驗(yàn)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(shí)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(qiáng) （3）如何通過實(shí)驗(yàn)來研究濃度和溫度對該反應(yīng)速率的影響？ 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)間/S 結(jié) 論 1 10 10 20℃ 2 10 10 （本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)一定要注意將裝有量取好的兩種溶液同時(shí)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(shí)，也可以將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)放在一起做。） 教師先進(jìn)行演示操作方法，要求學(xué)生認(rèn)真觀察，之后進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后交流討論。要求組內(nèi)合作，組間共享。學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理的一般方法。 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究pH對該反應(yīng)速率的影響？還缺什么實(shí)驗(yàn)用品？請討論后擬定一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。 4、學(xué)會(huì)運(yùn)用 （1）介紹利用傳感器探究濃度對反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)方法。 （2）討論與課本實(shí)驗(yàn)相比的優(yōu)點(diǎn)。 裝置的微型化設(shè)計(jì)，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(dòng)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(dòng)作” 硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素（板書設(shè)計(jì)） （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(shí)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(shí)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(qiáng) （3）研究方法 實(shí)驗(yàn)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(shí)間/S 結(jié) 論 1 10 0 10 2 5 5 10 3 10 0 4、學(xué)會(huì)運(yùn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和先后實(shí)驗(yàn)作觀察對比，分析硫酸濃度或溫度等因素單一變化時(shí)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)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(jì)，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(shí)驗(yàn)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(shí)開始計(jì)時(shí)，以“﹢”消失時(shí)為終點(diǎn)計(jì)時(shí)。 計(jì)時(shí)人最好在正前方觀察，反應(yīng)開始時(shí)應(yīng)充分振蕩，而后一直保持靜止?fàn)顟B(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(shí)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(shí)間/S 結(jié) 論 1 10 10 20℃ 2 10 10 本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)一定要注意將裝有量取好的兩種溶液同時(shí)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(shí)，也可以將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度和透射光強(qiáng)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(dòng)獲得）。 [實(shí)驗(yàn)過程] 取兩個(gè)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(jì)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(zhǔn)比色皿內(nèi)槽，同時(shí)將針桶內(nèi)的溶液注射到比色皿內(nèi)（如下圖），并記錄時(shí)間。待傳感器上透光率顯示為30%時(shí)，記錄反應(yīng)所需的時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)間。 問題：1、為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中使用同一個(gè)比色皿進(jìn)行不同濃度樣品的實(shí)驗(yàn)，測定下一組反應(yīng)液前對比色皿進(jìn)行的操作是什么？ [實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理] 實(shí)驗(yàn)中記錄到的反應(yīng)液濃度、透光率及反應(yīng)時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)，哪些方面具有優(yōu)點(diǎn)？