控制变量法在化学反应速率中的应

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1、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：υ=Δc/Δt单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)等影响因素：1.反应物本身的性质（主要

2、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υ＝△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：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则此反应在不同条件下进行得最快的是：A．③B．④C．②D．①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

3、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D2．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10mLH2O

4、2溶液制取150mL氧气所需的时间（单位：s）浓度反应条件30%H2O215%H2O210%H2O25%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360480540720MnO2催化剂、加热102560120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

5、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．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3[问题探究-4]为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解

6、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CuSO4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。2mL5%H2O2(aq)5滴FeCl3(aq)5滴CuSO4(aq)★“增补实验”，取3只小试管加入3mL8%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

7、]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、1mol/L盐酸、3mol/L盐酸、80℃的热水、8%的双氧水、二氧化锰粉末、0.1mol/LFeCl3溶液。①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。②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

8、，3mol/L的盐酸产生气泡快，0.1mol/L盐酸产生气泡慢。③温度组：在两只试管中分别加入等体积的0.1